CN219229014U - 烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，包括采集电路和单片机；所述采集电路包括电压采集电路和电流采集电路，电压采集电路和电流采集电路连接单片机，电压采集电路连接控制器的冷风门接口的正接线端DOOR+和负接线端DOOR‑，电压采集电路采集冷风门接口的输出电压转换成相应的电压检测信号传送给单片机；电流采集电路设置有电流传感器，电流传感器串接在冷风门接口与冷风门电机的连接线路当中，电流采集电路采集冷风门接口的输出电流转换成相应的电流检测信号传送给单片机。本实用新型在烘烤过程中自动检测冷风门电压以及电流传送到单片机，用于判断冷风门的运行状态，进而用于判断冷风门故障和冷风门控制线是否被拔掉。

Description

烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟叶密集烤房设备监测装置，特别是涉及一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置。

背景技术

目前在烟叶烘烤领域一般采用密集烤房，在烟叶烘烤过程中，烟叶烘烤控制器通过控制冷风门的开度来调节烤房湿度，当实际湿度高于目标湿度时增大冷风门开度，当实际湿度低于目标湿度时减小冷风门开度。冷风门故障是烟叶烘烤过程中常见的故障形式之一，造成实际湿度偏离目标湿度，降低烟叶烘烤质量。目前在烟叶烘烤过程中，一般通过人工定期巡视的方式来发现设备故障，往往不能及时发现冷风门故障，因此如何及时发现故障是需要解决的问题之一。另一方面，部分烘烤人员，不熟悉烘烤控制器的操作，习惯于传统的手动操作冷风门方式，偷偷将冷风门控制线拔掉，这种手动操作方式均存在较大的风险，容易造成湿度不稳定和长期偏离目标湿度，影响烘烤质量，因此如何发现冷风门控制线被拔掉，对烘烤人员的规范操作进行监督也是需要解决的问题。

因此，现有技术的缺陷是，缺少一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，烘烤过程中自动检测冷风门电压以及电流传送到单片机，用于判断冷风门的运行状态，进而用于判断冷风门故障和冷风门控制线是否被拔掉。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，烘烤过程中自动检测冷风门电压以及电流传送到单片机，用于判断冷风门的运行状态；进而用于判断冷风门故障和冷风门控制线是否被拔掉。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，包括采集电路和单片机；所述采集电路包括电压采集电路和电流采集电路，电压采集电路和电流采集电路连接单片机，电压采集电路连接控制器的冷风门接口的正接线端DOOR+和负接线端DOOR-，电压采集电路采集冷风门接口的输出电压转换成相应的电压检测信号传送给单片机；电流采集电路设置有电流传感器，电流传感器串接在冷风门接口与冷风门电机的连接线路当中，电流采集电路采集冷风门接口的输出电流转换成相应的电流检测信号传送给单片机。

所述电压采集电路包括正向电压采集电路和反向电压采集电路；

正向电压采集电路包括电阻R13，电阻R13的一端连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R13的另一端经电阻R18连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R13和电阻R18的公共端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接稳压管D4的负极，稳压管D4的正极接地，稳压管D4并联有电容C17，电阻R14的另一端连接单片机的第一电压模数转换端AD VOLT1；

反向电压采集电路包括电阻R19，电阻R19的一端连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R19的另一端经电阻R23连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R19和电阻R23的公共端连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端连接稳压管D6的负极，稳压管D6的正极接地，稳压管D6并联有电容C20，电阻R20的另一端连接单片机的第二电压模数转换端ADVOLT2。

所述电流采集电路设置有电阻R4，电阻R4的一端连接电流传感器的信号输出端，电阻R4的另一端经电阻R6接地，电阻R6并联有电容C15，电阻R4和电阻R6的公共端连接单片机的电流模数转换端AD CURR。

所述单片机还连接有状态指示灯和状态报警器。

所述单片机还连接有无线通信电路。

显著效果:本实用新型提供了一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，烘烤过程中自动检测冷风门电压以及电流传送到单片机，用于判断冷风门的运行状态，进而用于判断冷风门故障和冷风门控制线是否被拔掉。

附图说明

图1为本实用新型的电路模块结构图；

图2为本实用新型的电路安装位置示意图；

图3为电源电路的电路图；

图4为单片机及外围电路的电路图；

图5为状态指示灯的电路图；

图6为状态报警器的电路图；

图7为电压采集电路的电路图；

图8为电流采集电路的电路图；

图9为无线通信电路的电路图；

图10为单片机的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图10所示，一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，包括采集电路和单片机；所述采集电路包括电压采集电路和电流采集电路，电压采集电路和电流采集电路连接单片机，电压采集电路连接控制器的冷风门接口的正接线端DOOR+和负接线端DOOR-，电压采集电路采集冷风门接口的输出电压转换成相应的电压检测信号传送给单片机；电流采集电路设置有电流传感器，电流传感器串接在冷风门接口与冷风门电机的连接线路当中，电流采集电路采集冷风门接口的输出电流转换成相应的电流检测信号传送给单片机。

其中，控制器指密集烤房控制器，冷风门设置有冷风门电机，密集烤房控制器通过冷风门接口的正接线端DOOR+和负接线端DOOR-输出正向和反向的12V直流电压，冷风门接口经连接导线连接冷风门电机控制其正转和反转，从而控制冷风门打开和关闭，调节密集烤房内的湿度。电压采集电路采集冷风门接口的输出电压转换成相应的电压检测信号传送给单片机；电流采集电路采集冷风门接口的输出电流转换成相应的电流检测信号传送给单片机。单片机获取电压检测信号和电流检测信号用于判别冷风门状态，进而用于判断冷风门故障和冷风门控制线是否被拔掉。

如图7所示，所述电压采集电路包括正向电压采集电路和反向电压采集电路；

正向电压采集电路包括电阻R13，电阻R13的一端连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R13的另一端经电阻R18连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R13和电阻R18的公共端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接稳压管D4的负极，稳压管D4的正极接地，稳压管D4并联有电容C17，电阻R14的另一端连接单片机的第一电压模数转换端AD VOLT1；

当控制器控制冷风门电机正转的时候，由于冷风门接口输出的是正向的12V直流电压，正接线端DOOR+流向负接线端DOOR-，通常不能被单片机直接进行模数转换，通过电阻R13和电阻R18进行分压，转换成单片机可以进行模数转换的相应检测电压信号。

反向电压采集电路包括电阻R19，电阻R19的一端连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R19的另一端经电阻R23连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R19和电阻R23的公共端连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端连接稳压管D6的负极，稳压管D6的正极接地，稳压管D6并联有电容C20，电阻R20的另一端连接单片机的第二电压模数转换端ADVOLT2。

当控制器控制冷风门电机反转的时候，由于冷风门接口输出的是反向的12V直流电压，负接线端DOOR-流向正接线端DOOR+，通常不能被单片机直接进行模数转换，通过电阻R19和电阻R23进行分压，转换成单片机可以进行模数转换的相应检测电压信号。

所述电流采集电路设置有电阻R4，电阻R4的一端连接电流传感器的信号输出端，电阻R4的另一端经电阻R6接地，电阻R6并联有电容C15，电阻R4和电阻R6的公共端连接单片机的电流模数转换端AD CURR。

电流传感器将冷风门电机的电流转换成相应的电压信号通过信号输出端输出，再经电阻R4和电阻R6进行分压，经电流模数转换端AD CURR将电流检测信号传送给单片机。

所述单片机还连接有状态指示灯和状态报警器。

如图5所示，状态指示灯包括电阻R21，电阻R21的一端连接单片机的指示控制端CTRL LED，电阻R21的另一端连接三极管T3的基极，三极管T3的基极经电阻R22接地，三极管T3的集电极连接发光二极管D5的负极，发光二极管D5的正极连接12V直流电源；三极管T3的发射极接地。

当单片机判断冷风门故障时，控制发光二极管D5点亮指示。

如图6所示，状态报警器包括电阻R11，电阻R11的一端连接单片机的报警控制端CTRL SPK，电阻R11的另一端连接三极管T2的基极，三极管T2的基极经电阻R12接地，三极管T2的集电极连接嗽叭LS1的负极，嗽叭LS1的正极连接12V直流电源；三极管T2的发射极接地。

当单片机判断冷风门故障时，控制嗽叭LS1发声报警。嗽叭LS1可以是蜂鸣器。

如图9所示，所述单片机还连接有无线通信电路。无线通信电路包括无线通讯模块SIM800C，无线通讯模块SIM800C通过串口GSM TXD和GSM RXD连接单片机，无线通讯模块SIM800C连接有RF天线和SIM卡插槽SIMCARD1。单片机通过无线通信电路远程发送无线报警信息。

安装位置：

该装置串联在控制器与冷风门之间，有两个相同的冷风门接口插座，即图7的P1和P2；一个与控制器冷风门接口相连，一个用于连接冷风门，另外该设备还有电源接口，可以从控制器的电源接口取电。

内部功能结构：

包括电源电路、采集电路、单片机及外围电路、无线通信电路等部分。

如图3所示，电源电路：将AC220V电源转换为5V、3.3V、4.2V等，为其他部分电路供电；其中，控制器的电源将AC220V电源转换为12V直流电源，12V直流电源经接口J1输出给电源电路。

如图7所示，采集电路：连接冷风门接口，采集冷风门接口输出的电压、电流信号输入单片机；

如图4所示，单片机及外围电路：运行监测程序，采集冷风门接口的电压和电流，判断冷风门状态，控制状态指示灯和状态报警器，将冷风门状态发送至监控平台；

如图9所示，无线通信电路：用于装置与平台之间的数据传输。

其中图1为本发明的电路模块结构示意图；图2为本发明的安装位置示意图；

电路图说明：

详见图3-图9。

主要接口：

J1：电源接口，DC12V；

J2：调试接口；

P1：连接控制器的冷风门接口；

P2：连接冷风门。

主要元件包括：

U1：LM2596S_ADJ将12V转换为4.2V，给无线通信电路供电；

U2：LM1117-.3.V将4.2V转换为3.3V，给单片机供电；

U3：L78L05ACU将12V转换为5V，给电流传感器供电；

U4：SIM800C通信模块；

U5：单片机，型号STM8S003，实现控制逻辑；

主要网络标号：

DOOR+、DOOR-：冷风门正负接线端；

AD_VOLT1、AD_VOLT2：冷风门接口电压采集端，D2和D4为稳压管，稳压电压为2.8V，有两种情况：

1)冷风门正转，DOOR+电压高于DOOR-，AD_VOLT1电压为2V,AD_VOLT2电压为2.8V；

2)冷风门反转，DOOR-电压高于DOOR+，AD_VOLT2电压为2V,AD_VOLT1电压为2.8V；

AD_CURR：冷风门电流传感器输出信号；

CTRL_LED：控制冷风门状态指示灯；CTRL_SPK：控制冷风门状态报警器。

其中图10为单片机的控制流程图；

工作流程的故障判断过程如下：

主要目的是判断冷风门运行状态，包括以下几种故障：

实时监测冷风门的运行状态，将运行信息发送给平台，及时发现冷风门故障或者冷风门被拔掉等异常情况，通过平台发送报警信息给工作人员，快速解决故障或者监督烘烤人员正规使用冷风门，帮助提升烟叶烘烤质量和促进烘烤人员规范烘烤设备操作。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，其特征在于，包括采集电路和单片机；所述采集电路包括电压采集电路和电流采集电路，电压采集电路和电流采集电路连接单片机，电压采集电路连接控制器的冷风门接口的正接线端DOOR+和负接线端DOOR-，电压采集电路采集冷风门接口的输出电压转换成相应的电压检测信号传送给单片机；电流采集电路设置有电流传感器，电流传感器串接在冷风门接口与冷风门电机的连接线路当中，电流采集电路采集冷风门接口的输出电流转换成相应的电流检测信号传送给单片机。

2.根据权利要求1所述的烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，其特征在于：所述电压采集电路包括正向电压采集电路和反向电压采集电路；

正向电压采集电路包括电阻R13，电阻R13的一端连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R13的另一端经电阻R18连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R13和电阻R18的公共端连接电阻R14的一端，电阻R14的另一端连接稳压管D4的负极，稳压管D4的正极接地，稳压管D4并联有电容C17，电阻R14的另一端连接单片机的第一电压模数转换端AD VOLT1；

反向电压采集电路包括电阻R19，电阻R19的一端连接冷风门接口的负接线端DOOR-，电阻R19的另一端经电阻R23连接冷风门接口的正接线端DOOR+，电阻R19和电阻R23的公共端连接电阻R20的一端，电阻R20的另一端连接稳压管D6的负极，稳压管D6的正极接地，稳压管D6并联有电容C20，电阻R20的另一端连接单片机的第二电压模数转换端AD VOLT2。

3.根据权利要求1所述的烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，其特征在于：所述电流采集电路设置有电阻R4，电阻R4的一端连接电流传感器的信号输出端，电阻R4的另一端经电阻R6接地，电阻R6并联有电容C15，电阻R4和电阻R6的公共端连接单片机的电流模数转换端AD CURR。

4.根据权利要求1所述的烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，其特征在于：所述单片机还连接有状态指示灯和状态报警器。

5.根据权利要求1所述的烟叶密集烤房冷风门运行状态自动监测装置，其特征在于：所述单片机还连接有无线通信电路。

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