基于智能溫濕度傳感器的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

師逍瓊 胡晉 姜夢(mèng)婷 鄭文康 郝未鵬 柴國(guó)飛

摘要：由智能溫濕度傳感器獲取每個(gè)測(cè)量地點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)485總線或無(wú)線通訊方式上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)，由遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、打印表格、短信告警、超限告警、記實(shí)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等，并讓被控設(shè)備的控制（加濕器、加熱器、排風(fēng)機(jī)等）運(yùn)行能被智能控制器發(fā)出的指令操控，以實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程中精準(zhǔn)監(jiān)控、跟蹤追溯目的。

關(guān)鍵詞：溫濕度檢測(cè);傳感器;遠(yuǎn)程監(jiān)控;在線監(jiān)測(cè)

1.引言

有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程精準(zhǔn)監(jiān)控、質(zhì)量跟蹤追溯目的，將大大提高工廠生產(chǎn)自動(dòng)化、信息化和智能化水平，對(duì)于降低人力資源成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量具有非常重要的實(shí)際意義。此外，本系統(tǒng)研發(fā)的溫濕度遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)藥（食）用真菌的固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)、大棚溫濕度監(jiān)控等其它智慧農(nóng)業(yè)項(xiàng)目具有一定的可復(fù)制性及示范作用。

2.設(shè)計(jì)方案

由智能溫濕度傳感器采集每個(gè)被測(cè)點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)，通過(guò)485總線或無(wú)線通訊方式上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)[1]，由遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、打印表格、短信告警、超限告警、記實(shí)數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等，并讓被控設(shè)備的控制（加濕器、加熱器、排風(fēng)機(jī)等）運(yùn)行能被智能控制器發(fā)出的指令操控.

3.工作原理

（1）主控室的監(jiān)控主機(jī)通過(guò)485 Modbus RTU通訊規(guī)收取智能溫濕度控制儀所獲得的每個(gè)被測(cè)點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù).

（2）通過(guò)監(jiān)控主機(jī)的上位機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中處理采集，可以實(shí)現(xiàn)記錄、顯示、存儲(chǔ)、打印各被測(cè)點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)和曲線的操作，可對(duì)已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種統(tǒng)計(jì)，可通過(guò)局域網(wǎng)多臺(tái)電腦實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。

（3）以人工和自動(dòng)兩種控制方式進(jìn)行溫濕度管理，軟件可以設(shè)定合理的溫濕度閾值進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)啟和關(guān)閉，同時(shí)可以設(shè)定在人工控制方法下的開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間。

（4）計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定值與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比較，24小時(shí)通過(guò)電磁閥自動(dòng)控制加熱器、加濕機(jī)、排氣風(fēng)扇的開(kāi)（關(guān)）機(jī)。也可以設(shè)定開(kāi)（關(guān)）機(jī)的時(shí)間段，按設(shè)定的時(shí)間在人工控制方式下控制電磁閥、加濕機(jī)、排氣風(fēng)扇的開(kāi)（關(guān)）機(jī)。

（5）可以在主控室人機(jī)界面實(shí)時(shí)觀察每個(gè)被測(cè)點(diǎn)的電磁閥、加濕機(jī)、排氣風(fēng)扇的運(yùn)行情況，根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行情況可以并隨時(shí)啟停被測(cè)點(diǎn)的溫濕度控制系統(tǒng)的每一個(gè)設(shè)備。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制也可以根據(jù)生產(chǎn)管理要求設(shè)定溫濕度控制數(shù)據(jù)。

4.功能分析

4.1數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能

系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)到綜合監(jiān)控系統(tǒng)里所有監(jiān)測(cè)設(shè)備的通訊狀態(tài)及通訊原始數(shù)據(jù)并可以監(jiān)測(cè)到服務(wù)端與客戶端的數(shù)據(jù)交換信息、網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài);服務(wù)端能有效和實(shí)時(shí)的檢測(cè)到系統(tǒng)與分散在不同區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài);能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元之間的通訊數(shù)據(jù)交換及是否正常情況。云服務(wù)器自動(dòng)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的閾值，若檢測(cè)到當(dāng)前溫濕度值超出設(shè)定閾值，服務(wù)器自動(dòng)傳送告警信息。

4.2數(shù)據(jù)報(bào)表功能

實(shí)時(shí)記實(shí)各個(gè)被測(cè)點(diǎn)的溫濕度參數(shù)數(shù)據(jù)，并保存在云服務(wù)器，以供用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理以及決策。溫濕度數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)完整詳細(xì)，包含時(shí)間、日期等要素，并且有實(shí)時(shí)生成動(dòng)態(tài)圖表的功能，讓用戶可以直觀看到數(shù)據(jù)的變化情況。

4.3多種方式報(bào)警功能

用戶可根據(jù)需求進(jìn)行郵件、短信以及電話等多種選擇方式進(jìn)行告警。避免由于告警方式單一而漏掉告警信息導(dǎo)致的損失。

4.4遠(yuǎn)程控制功能

自動(dòng)控制調(diào)節(jié)溫濕度的控制設(shè)備可由用戶可根據(jù)需求自行選擇，比如精密空調(diào);或者用戶可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制溫濕度控制設(shè)備，進(jìn)行手動(dòng)控制[2]。（論文指導(dǎo)老師：柴國(guó)飛 項(xiàng)目資助：浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目（項(xiàng)目號(hào)2020R471003））

參考文獻(xiàn)：

[1]陳雪梅，李海娜，雷振新.一種多點(diǎn)無(wú)線溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)，2016（8）：66-68.

[2] 陳勇全. 卷煙廠醇化卷包過(guò)程溫濕度監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理研究[D].重慶大學(xué)，2017