温度监测系统精选(九篇)

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第1篇：温度监测系统范文

关键词：数据融合； DSl8B20；风机；监测；算术平均值

     随着煤炭产业的发展及其开采的深度延伸，矿井里瓦斯涌出量不断上升，加之环境温度变化反差大，增加了井下隔爆风机温度监测的难度，而由风机温度升高引发的爆炸事故频繁，因而对煤矿井下通风隔爆电机的监测系统的研究变得尤为紧迫和重要。为此，我们在对煤矿井下隔爆风机及其工作环境进行了深入地调研和仔细地分析后发现：目前井下隔爆通风电机温度监测的难点主要集中在观测点难以确定、测量方法单一，测量过程出现不确定性以及准确性低等。针对这些问题，我们选择了电机温度变化显著的部位及其工作环境温度变化明显的不同空间位置为观测点，对电机进行内外环境温度同时独立采集，然后采用数据融合算法，在时间域上求得一组融合值，再进行优化处理，寻找出其温度与时间的动态规律性，并对其进行温度监控，便可提高温度监测的准确性和稳定性。第一作者的姓名、性别、出生年、民族、职称、学位、研究方向、联系电话请在稿件首页页脚注明。     1.数据融合简介

数据融合技术即采用计算机技术对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评计任务而进行的信息处理过程。按其融合方法分为基于统计理论融合、基于信息论融合和基于认识模型融合等。

数据融合在现代传测控技术中应用，主要利用多个传感器资源，通过对这些传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多个传感器在空间或时间上的冗余或互补的信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象一致性解释或描述。可见，数据融合的硬件基础是多传感器系统，加工对象是源信息，核心是协调优化与综合处理。其基本目标就是通过数据的组合推导出更多的信息，最佳的协同作用结果，提高传感器系统的有效性和被控系统的稳定性。

    2．温度监测系统

    2.1控制方案的确定

由于采用等准确度的传感器进行温度测量，其测量结果具有正态分布的特点，所以温度检测元件我们选用了具有等准确度的DSl8B20，在风机的三相定子绕组的每相埋设两个传感器以及风机的两端轴承处各埋设一个，共用8个传感器；同时在隔爆风机的工作环境，即采煤工作面的不同空间位置选了8个观测点，各埋设了一个传感器，便获取16路独立的温度数据，再将16路数据通过数据总线送入主机PLC的CPU进行数据融合处理，获得真实值，再进行系统结构优化，参数的修正等，并通过RS-845联机通信，实现对井下隔爆风机温度的智能化在线监控，原理图如图2-1所示。

          

                 　图2-1温度检测与控制原理结构图

 

    2.2 温度采集电路的设计

由于数字温度传感器（DSl8820）能够独立完成信号调理或线性化，且测量温度范围为[-55,+125] 0C，能够满足矿井温度范围变化大的要求，并可通过数据总线直接与主机PLC相连，节省设计时间，因此本系统的检测元件采用DSl8820，采集电路如图2-2所示。

            

                                图2-2  十六路Sl8820与PLC的总线接线图

     2.3 温度数据融合算法规则

     为了避免传统的单一的算术平均值算法的不足，本系统对采集数据采用数据融合算法，即将由16路传感器测得值送入PLC的CPU中，通过分布图法剔除疏失误差后得出一致性测量数据，然后按传感器所在空间位置不相邻的准则将其分成两组，先求出两组数据的算术平均值，再进行分批估计算法，估计出温度真实值的融合值T，从而消除测量过程不确定性，获得采煤工作面的温度测量真实值，具体步骤如下：

     设被测温度真值为T0， H为测量温度方程系数矩阵，V为误差向量，则测量温度方程可表示为：T=HT0+V

    

         式(2-1)及(2-2)中的i，j分别是第一、二组中传感器的编号，则对应的标准误差分别是：

      

     根据分批估计理论，分批估计后得温度的融合值的标准误差是：

    

     (2-8)公式说明:若实际测量数据误差越大,即分得的两组数据误差越大，则公式 (2-8)对改善误差的效果越明显；反之，其相对于求算术平均值的优越性也就不显着了，所以此测温方法适合于温度反差变化大的环境场所。

    3.实验验证

    3．1数据采集

为了使实验设计能够充分满足数据融合法规的要求，我们把淮南矿业集团的新庄孜煤矿井下3#采煤工段的隔爆风机为研究对象，在风机的内外变化温度明显处选择了16个测视点，各埋设一个DSl8B20，同时进行独立的温度测量，共获得16路数据，温度采集电路如上图2-2所示。通过显示器（LCD）获得不同时刻的真实值，即融合值，∈ [8 、12.5、15、 16.6、18、19.7 、20、 21.5、 22、23、24.6、 25、26] 0C，对应的融合时间t∈[1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14]h,对应的关系图如3-1所示.

                   

                  

此图表明:采用数据融合技术计算的测量结果较接近于线性测量,可把温度的非线性测量转换为线性测量,大大降低了测量控制的难度.

   3.2 数据处理

   采用先进的应用软件,如MATALAB对通过多次反复数据融合值进行线性拟合,并进行反复调试、优化,得到最佳的温度监测动态关系式为:

       y=at+b       (3-1)

这里的a,b对于某一测控对象是确定的值,但当测量对象发生变化时,其值需要通过实验进行修正. 我们在新庄孜矿1#采煤区求得实验拟合函数式为:

     y=1.133t+11.4813     (3-2)

t为实际温度动态跟踪的数据融合值，对应的温度监测波形如3-2所示.此图表明: 采用多传感器数据融合的动态模型计算温度值,用此值拟合出温度检测系统的函数, 再反控被测对象,提高了控制的准确性和稳定性.

    4.总结

    理论分析和实践检验表明： 该系统与传统的温度监测系统相比，实时性较强，计算量较小，适用于数字化温度采集系统。特别是被控对象在环境温度恶劣的条件下作业，如煤矿井下隔爆风机，采用多路传感器融合技术实现温度在线测量，便可获得可靠的实时性的测量数据，不仅可以消除测量过程中的不确定性，而且能够提高测量结果的准确性和可靠性，值得进一步推广与研究。

参考文献:

[1]韩芳,朱玉琴.煤矿风机智能化监控系统[J].煤矿机械,2009,30(2):142-143.

[2]郑晓东，朱玉琴等.一种防爆对旋式风机智能器动器[J].煤矿机电.2009,2(1):89-91.

[3] 隋明发.电机实时温度测量技术的研究[D].沈阳理工大学 硕士学位论文，2008.1.

第2篇：温度监测系统范文

关键词： C/S；B/S；冷库；温度

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）27-6075-04

随着我国经济的迅速发展，各行各业均需要进行各种数据的采集、监测和分析。而工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。

目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。已有的数据采集系统大都是有线的和C/S结构的，由于受到许多特殊的地理条件的限制，如煤矿井下工作区、辽阔的蔬菜温室基地等，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线传输施工周期长、成本高，甚至根本无法实现。另外，这些监测系统的数据分析都是在专业软件上进行，这些软件通常是C/S（客户端/服务器）模式的，即数据分析端需要到安装有指定客户端软件的监控中心进行，不能随时随地进行监测。

基于以上弊端，该文将数据的采集与监测分析分开来，将数据采集系统通过无线传感器布置于现场，构建C/S结构的数据采集和存储系统；而将数据监测和分析过程移植到Web上，构建B/S结构的数据监测和分析系统，使用户无需安装专门的客户端软件，只需要打开浏览器就可以查看并分析数据，这样，该操作就可以随时在任何联网的个人电脑、智能手机或Pad等终端设备上进行。

C/S和B/S双重构架理论适用于大多数工业控制生产中，利用目前广阔的互联网技术和无线通信技术，将工业生产数据的监测和分析过程脱离现场，甚至将该过程扩展到网络能够覆盖的所有物理区域，大大提高了工业管理水平和生产效率。

本文以C/S和B/S双重构架为理论基础，拟开发一套应用实例——“冷库温度数据采集和监测系统”，将该理论应用于实际生产中。

1 C/S和B/S构架技术

C/S结构，即Client/Server（客户机/服务器）结构，通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。

B/S结构，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，是随着网络技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过浏览器实现，不需要事务逻辑在前端实现，而将全部事务逻辑放在服务器端实现，形成所谓3-tier结构。

C/S结构和B/S结构各有优缺点，C/S要求系统必须安装客户端软件，因此无法随时随地使用系统，但它响应速度快，业务逻辑可以作到更复杂；而B/S结构无须安装客户端软件，只需一个浏览器，在有网络的任何机器任何地点都可以使用系统，但它的运行速度受网络速度限制，且很多功能也受到技术限制；

本系统拟开发的应用实例——“冷库温度数据采集和监测系统”，将这两种结构有机结合起来，充分发挥各自的优势，屏气其劣势，使数据采集监测系统更加完善。

2 系统需求分析

随着我国国民经济的迅猛发展，人们的生活水平日益提高，对于食品的保质和保鲜质量也提出了更高的要求。因此，在食品生产、加工、运输等多种环节中，实时监控温度具有重要意义，运用智能温度监测、记录、报警等科技手段已经成为了强制性的要求。特别是近年来与食品运输关系最为密切的冷库企业要能在激烈的竞争中取得优势，就必须建立符合企业自身特点的冷库温度监测管理系统，通过计算机软件方便地对冷库系统的运行状况进行实时管理，最大限度地提高冷库工作人员的管理效率和管理水平。

冷库温度采集与监测系统的主要功能是测量冷库的当前温度值并判断是否报警、记录和分析下位机采集的冷库历史温度值以及设置每一个冷库的报警上下限和报警使能。经过多次现场调研和用户走访，并对用户提出的需求加以分析和整理，按照快捷、准确、方便、善于操作和识别的原则，提炼出冷库温度监测管理系统的如下主要功能：

1） 对系统硬件进行配置，可以添加、修改或删除传感器；

2） 对测控点进行管理，可以添加、修改或删除测控点；

3） 对测控点进行部署，原则上每个测控点监测一个冷库的温度，每个测控点选择指定的传感器类型，以便使用相应的驱动程序读取监测数据；同时可以设置测控点的报警上限和下限值；

4） 监测每个冷库的温度，并以数值和曲线两种方式显示；

5） 查看每个冷库的历史温度值，以表和曲线两种方式显示，表中明确区分出超出报警上限和报警下限；

6） 查看冷库的报警数据，当数据超过上限或下限值时产生报警，报警方式有两种：声音报警和弹屏报警；

7） 可以设置和查看每个冷库的报警上限、报警下限。

8） 可以设置和查看下位机的测量周期。

9） 权限管理，分为登录管理界面、管理员列表界面和退出管理界面。

10） 系统界面友好，操作简单。

基于以上功能，设计出本系统的功能结构图，如图1所示。

3 开发工具

1） C/S端编程语言：使用VB开发数据采集程序；

2） 数据库：使用SQL Server2005将VB程序处理的数据进行存储；

3） B/S端编程语言：用2005搭建网站，读取SQL Server数据库中的实时数据或历史数据，并将这些数据做成曲线显示在网页中，还可以通过网页查询实时数据曲线、历史数据曲线，报警信息等。

4 系统整体设计

由于本系统采用的是C/S和B/S相结合的架构模式，数据采集部分采用C/S构架，以便灵活、可靠和快速地采集到相应数据；而数据监测和分析部分采用B/S构架，用户可以在任何一台可上网的电脑、智能手机或Pad等终端设备上登录系统，因此设计本系统的整体结构如图2所示。

5 数据库设计

本系统采用大型关系型数据库SQL Server 2005，将传感器采集的温度值通过无线网络传入上位机（工控计算机），然后写入数据库中，以便随时进行查询和分析。

根据对本程序的需求分析，本程序一共需要用到4张数据表，分别为传感器类型表（cgq）、测控点表（ckd）、温度表（wendu）、用户表（users）。如表1-4所示。

6 系统实现

为了避免开发期间冗余代码的大量出现，也为了便于系统运行期的维护和将来系统升级，本系统采用面向对象设计思想，程序代码尽量做到模块化。例如，数据库是本系统的核心，而几乎每一个界面都存在与数据库的交互，为了提高系统中数据传输效率和代码的利用率，本系统将数据库的访问编写成一个独立的模块，方便其它类进行调用；各个实体模块也建立了相应的实体类。

7 结束语

本系统采用C/S（客户端/服务器）模式开发数据采集系统，再用 B/S（浏览器/服务器）模式开发数据监测和分析系统，将数据分析过程移植到Web上，使得用户无需安装专门的客户端软件，只需要打开浏览器就可以查看并分析数据，这样，该操作就可以随时在任何联网的个人电脑上进行，甚至可以通过随身携带的手机进行数据监测和分析。该理论适用于大多数工业控制生产中，大大提高了工业管理水平和生产效率。

参考文献：

[1] 张跃延，顾彦玲从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2008：179-181.

[2] 陈艳华 + SQL Server网络系统开发与实例[M].北京：人民邮电出版社，2010：43.

[3] 张伟.冷库温度监测管理系统的设计与实现[D].太原：山西大学，2011.

第3篇：温度监测系统范文

LabVIEW在测量领域的强大功能可以替代传统仪器完成数据的处理。整个系统具有传输数据速度快，适应性好和可靠性高等优点，在现实生产生活中具有较高的实用价值。

【关键词】温度检测；无线通信；单片机；串口通信；LabVIEW

【Abstract】The design combines the sensor technology，radio frequency technology and computer technology to make full use of the characteristics of fast and flexible MCU and the advantages of low cost and strong function of virtual instrument.The hardware part is mainly composed of MCU， temperature sensor，wireless transmission module，serial communication and so on.The temperature acquisition，the wireless transmission of data between single chip microcomputer and the communication between the single chip microcomputer and the host computer are realized.The host computer uses LabVIEW to create an interactive interface，which can display and record the data. It can be carried out on the upper and lower limits of the temperature alarm.LabVIEW’s powerful function in the field of measurement can replace the traditional instrument to complete the data processing. The whole system has the advantages of high speed of data transmission， good adaptability and high reliability，and has high practical value in real life.

【Key words】Temperature measurement；Wireless communication；MCU；Serial communication；LabVIEW

0 引言

S着传感器技术的发展，温度的检测已经成为一种常见的技术。传统的数据传输方式均是通过有线电缆来实现的，有线通讯存在布线难、检测难等问题。而无线通讯技术的日渐成熟，困扰其发展的传输速率和抗干扰能力得到大大提升，无线温度检测成为必然的选择，其成本低、建网快捷、传输距离长等优点使其拥有广阔的发展前景[1-4]。

1 系统总体设计

本设计通过DS18B20测量温度并传送给单片机从机，nRF905无线模块完成单片机从机到主机的数据传输，单片机主机与LabVIEW通讯的同时通过LCD1602显示温度，LabVIEW完成温度的显示、记录等功能。总体设计方案如图1所示：

2 系统硬件设计

系统硬件部分由单片机最小系统、温度检测模块、无线传输模块、液晶显示模块、串口通信模块组成。

单片机最小系统又分为STC89C52单片机，复位电路和晶振电路。单片机20脚为地，40脚为+5V电源。当31脚接电源时，访问内部存储器。32～39脚为P0口，1～8脚为P1口，21～28脚是P2口，10～17脚为P3口。其中，P1/P2/P3均为带内部上拉电阻的8位双向I/O口，而P0是漏极开路输出，用作I/O口时，需外接上拉电阻。

温度检测模块采用外部电源的供电方式，DS18B20的DQ端接单片机的P3.7，在VCC和DQ之间接一个4.7K的上拉电阻即可。

nRF905模块共有四种模式，分别为：活动模式：Shock Burst RX模式，Shock Burst TX模式；节电模式：掉电和SPI编程模式，STANDBY和SPI编程模式；nRF905工作模式由TRX_CE、TX_EN、PWR_UP的设置来设定。

LCD1602的1脚和2脚分别接GND和VCC，3脚接电位器用来调节对比亮度，4脚、5脚、6脚分别接P1.0、P1.1、P1.2，7～14脚按顺序接单片机的P0口，15脚和16脚分别接VCC和GND。

本设计采用RS-232电路完成串口通信。其中，计算机的RS-232C标准采用的EIA电平为负逻辑，高、低电平为-12V和+12V。单片机的TTL电平为正逻辑，高、低电平分别为+5V和0V。因此，要完成计算机与单片机的通信需要借助MAX232进行电平间的转换。

3 系统程序设计

3.1 下位机程序设计

下位机由单片机从机和主机组成。单片机从机的主要功能是对温度进行采集并完成数据的无线传输，程序流程图如图2所示。单片机主机的主要功能是完成数据的无线接收，并实时显示同时将数据上传到PC机，程序流程图如图3所示。

3.2 上位机软件设计

首先，通过LabVIEW自带的VISA工具包来配置串口，VISA的本质是I/O口软件库。在LabVIEW中，串口通信的步骤分别为串口初始化、读写串口、关闭串口。从VISA读取节点读取到的数据是字符串类型的，需要将字符串转换为字节数组。下位机传送的温度数据是高八位和低八位的形式，通过转换获得16位的二进制数值，再结合下位机程序对温度数据的编写处理对温度值处理，最终得到正确的数值。为了方便编程，这里将温度值的计算设计为一个独立的VI。除了完成温度从16进制转为10进制的过程，还利用布尔函数中的“与”函数，通过与F000相与判断温度的正负。接着，利用条件结构对正负温度进行不同的转换处理。

本设计通过LabVIEW中的条件结构，分别设计了高温和低温报警，高于设定上限时进行高温报警，低于设定下限时进行低温报警。@种报警方式将高低温分离，更为直观，方便使用者对温度进行准确控制。

在实际应用中，实时温度数据的意义更在于作为控制的参考量，单个数据并不能说明太多问题。因此，本模块不仅设计了温度的实时显示，还有温度数据表格和温度曲线。同时，利用LabVIEW右键函数编程菜单中的“文件I/O”选项，选择写入测量文件，将温度数据通过Access数据库进行保存。当上位机运行时，会默认弹出选择保存路径的选项，文件格式为.xlsx。这些数据记录和曲线可以看出温度变化，方便对测量环境的把握。上位机界面如图4所示：

4 结束语

以STC89C52单片机，DS18B20温度传感器，nRF905无线模块和LabVIEW虚拟仪器为核心，设计了一种无线温度监测系统。通过DS18B20进行温度采集，nRF905完成无线传输，同时，串口电路将数据传送给LabVIEW，LabVIEW负责温度数据的显示、记录等。本设计的特色在于通过nRF905无线传输温度数据，可以远距离进行温度采集，比有线采集适用性更强，维护、扩展都更为方便。并且，采用LabVIEW作为上位机，能与主流的测试设备相兼容，自身更是具备了各种测量领域的工具包。通过简单地函数设置就能完成测量程序的设计，十分方便。

【参考文献】

[1]周益青，王勇.基于LabVIEW软件的数据采集与分析系统[J].制导与引信，2012（1）：24-28.

[2]许齐敏.高速无线数据采集终端的设计与优化[D].秦皇岛：燕山大学，2013.

第4篇：温度监测系统范文

关键词：声表面波；温度监测，无线无源

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：16727800（2013）002009302

0 引言

近年来，我国快速的现代化发展对电网系统提出了越来越越高的要求，现代电力朝着高电压和大容量发展。在此背景下，对电网系统的安全运行提出了更高的要求。随着材料技术、微电子加工技术、信号处理技术等科学技术的飞速发展，使得在声表面波技术基础上研制出的具有体积小以及可靠性高等优点的声表面波器件在电力通讯领域得到了应用。

由于电网系统中的高压开关柜密闭运行，人工巡视无法实现，而它又是电网系统的核心部分之一，它的安全稳定运行非常重要。作为高压开关柜内的开关触头及母排连接节点更是重要隐患，当其中某个节点发生氧化腐蚀导致接触电阻增大，会使其局部温度升高，从而可能发生火灾等事故，给电网的运行带来无法预料的后果。对高压开关柜内的触头等位置进行在线温度监测可及时发现异常，从而可提前维护，避免事故发生或者减小损失，提高经济效益和社会效益。 声表面波器件体积小，因此由其研制出的温度传感器，适合不同的安装方式，无线信号传输不受高压开关柜内的结构影响，并且它无须供电，耐压高，高低压隔离，可免除高压击穿的危险，可实现连续不断的温度监测，使其结合计算机技术可以达到高压开关柜内的触头接触点温度在线监测，很好地解决了电网系统中高压开关柜触头接触点测量存在的问题。

1 无线无源温度监测系统

1.1 声表面波温度传感器无线测温原理

由温度采集器发射一定频率的电磁波信号，经由无线天线由声表面波温度传感器的叉指换能器接收转换成声表面波，再由器件反射器发射回叉指换能器，并重新转换为电磁波信号经由无线天线传回采集器。如果在声表面波温度传感器表面施加有温度参量的扰动，会引起声波速度的变化，从而引起接收端反射信号的频率或者相位发生相应的变化，实现对待测量的无线检测，声表面波无线测温工作原理见图1。

1.2 系统硬件结构

声表面波无线无源温度监测系统由温度传感器、温度采集器、测温主控制端组成，如图2所示。温度传感器是触点的温度感知元件，安装在被监测的触点处。温度采集器用于与一个或者多个温度传感器进行无线通讯以及进行数据的处理，它一般安装在被测温度传感器的低压侧，并通过CAN/RS485总线与站内测温主控终端进行通讯。测温主控终端用于将站内所有的温度传感器数据汇总，可通过网络继续与上一级监控单元通信。

1.3 温度监测系统

一个高压开关柜内安装有若干个温度传感器，温度传感器的主要功能为检测柜内被测触点的表面温度，温度采集器获得温度传感器传回的数据，进行分析和处理，然后实时输出温度数据，同时将数据传至测温主控终端。

在系统运行时，首先通过温度采集器得到各被测触点的表面温度，然后分别判断温度是否超过设定的报警和预警温度，如果超过报警温度，表明该触点温度越限，则在测温主控终端显示触点报警信息、弹出报警图标、蜂鸣器鸣叫、发出报警短信；如果超过预警温度，则在测温主控终端显示触点预警信息。温度检测系统工作流程见图3。

2 电网系统测温方案比较

由于电网系统温度监测的特殊性，通常情况被测触点很多，位置也千差万别。柜内的电磁干扰很强，都给柜内触点的温度监测带来一定的困难。目前电网系统中主要的温度监测方案有如下几种：

（1）有源无线测温。采用电池供电，利用温度敏感元件和无线通信技术相结合。这种方法无绝缘问题，测温精度比较高，缺点是电池寿命有限，尤其是在高温环境中，需要定期更换电池，不利于连续测温。

（2）红外测温。通过将被测目标的红外辐射能量转换为温度值，是一种非接触式测量，也无绝缘问题，缺点是需要定期巡检，在线测温成本比较高。

（3）光纤测温。利用光在光纤中传输产生的散射和光时域反射原理来获取空间温度分布信息，可在线测温，温度测量准确，缺点是存在光纤脏污引起的绝缘隐患。

（4）无线无源测温。通过声表面波技术，利用电磁波能量实现测温监控，无绝缘问题，温度测量准确，可连续在线测温，缺点是对安装要求比较高。

3 声表面波无线无源测温实例

声表面波无线无源温度监控系统应用实例如图4，将温度传感器固定到被测触点处，由采集器接收温度传感器传回的数据信息并进行相应的处理，转换为实测温度，然后通过RS485总线将数据上传至测温主控终端，并将采集温度数据保存到主控终端本地数据库中，作为历史数据方便用户查询使用。见图5中左边为有实时数据显示部分，右边为历史数据曲线部分。当系统测得某个被测触点温度超出用户设定的报警温度时，会在界面显示报警信息，同时蜂鸣器发出报警声音，并会发出短信通知用户排除故障，避免重大事故及经济损失。

4 结语

本文提出了一种基于声表面波无线无源温度监控方案。在电力系统中，如何测量密闭高压开关柜内各个监测点的温度，一直以来都被广泛关注。基于声表面波技术的无线无源测温技术，可为电网系统设备被测触点进行实时监测，对设备的安全运行无任何影响，目前已经成功应用到云南省一些电网系统的高压开关柜温度监测项目中。由于该技术无线无源的独特优点，今后可能会成为智能电网中温度测量的一种主流方案，随着声表面波技术的越来越完善，它必将为电网系统的安全运行提供更可靠的保障。

参考文献：

＼[1＼] 武以立，邓盛刚，王永德.声表面波原理及其在电子技术中的应用＼[M＼].北京：国防工业出版社，1983.

＼[2＼] 王生江.基于声表面波谐振器的无线测量系统＼[J＼].测控技术，1999（9）.

第5篇：温度监测系统范文

Abstract: The principle,structure,functions;features of intelligent wireless real-time temperature online monitoring system are introduced. The system monitors and tracks the electrical equipment access parts of the temperature which can effectively prevent electrical accidents caused by overload operation to ensure the safety of mine power supply.

关键词:在线监测;温度;采样;传输;安全供电

Key words: online monitoring;temperature;sampling;transmission;safety supply

中图分类号:F270 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0165-02

0引言

矿井地面变电所担负矿井全部供电负荷,属一类负荷,它的正常运转与否直接关系矿井人员的生命安全和煤矿正常生产。温度是考证一次设备正常运行的一个重要参数,设备严重超负荷运行、触点氧化等原因造成压接不紧、压力不够、触头接触部分发生变化、最终导致接触电阻增大,在大电流通过时,温度升高,从而引起设备老化,绝缘下降,严重的还能触发电弧短路,烧坏设备,扩大设备损坏范围,降低设备使用寿命,尤其是隔离刀闸的动、静触头部分更加严重,故障率高,这些都时时刻刻威胁电力设备的安全运行。因此对电力设备接触部位温升故障点的运行状态进行实时追踪监测,可以有效防止此类事故的发生,确保矿井安全供电。

1电气设备常用检测温度的方法

通常检测电力设备温度的方法分为接触式测量和非接触式测量,具体有以下几种:①热像仪或点温仪测温:定期用热像仪或点温仪对设备进行检测,不能实现实时监测和及时告警,会造成设备测温不准的现象发生。②光纤有线测温:是用光纤传导的方式进行温度监测,由于光纤要和感温一起紧贴在被测物体表面,而被测物体的表面都是高压部分,这样对光纤的本身和使用的环境要求很严格,光纤本身的绝缘要老化,安装不方便,总之使用光纤有线测温对电力设备的安全运行本身就存在安全隐患。③红外线测温:是通过红外线信号接收设备接收来自一次设备上的红外线信号来测量温度,这种方法测量的温度值误差较大,而且受到外界的环境的干扰影响较大。

2智能无线实时温度在线监测系统原理

智能无线温度在线监测系统是根据电力系统运行的特点对电力设备接触点、刀闸动静触头、电缆头实现温度实时监测。将感温元件紧贴在被测物体的表面,它能真实地反映设备的实时温度,对运行设备没有任何影响。当设备的运行温度超过预设告警温度值时,系统自动告警,避免由于温度升高而引起设备故障,保证供电安全可靠运行。

根椐矿井电力设备分布特点,采用工控机无线温度监测系统,由高频无线温度采集单元、高频无线温度接收单元、数据传输单元、集成后台监控单元等组成,可同时处理600个电气接点温度的实时温度数据(每个温度发射模块具有独立的地址码)。

①智能无线温度传感器(温度采集单元)采集变电所开关柜动静触头、开关柜出线母排接点及电缆接头、变压器接头等电气接点温度,并进行处理、保存、发送。②接收模块收到温度、校验信息等数据后,通过RS485总线传输到后台监控,发射模块与接收模块采用超高频载波通信,发射与接收模块之间通讯距离最大为100m。③接收模块与后台监控通过有线方式连接,最远传输距离为10km。④后台监控处理单元将采集数据进行显示、处理、保存等操作,同时还具有无源报警讯号输出,进行报警、预警。

电脑的组网拓朴图如下:

3智能无线实时温度在线监测系统结构

智能无线温度监测系统在物理上和功能上均采用分层分布式结构,保证了系统组态的灵活性和功能配置方便性。系统整体上分为采集层、收集层、监测层三层采集层与收集层之间采用无线通讯方式,收集层与监测层采用通讯网络线相连。系统还充分考虑了远传调度端,实现远端监测,其通过光纤通讯网PCM将数据传至调度端。

采集层的无线测温装置将感温元件采集到温度通过无线通讯的方式发送给收集层的无线接收管理终端,无线接收管理终端将各无线测温装置温度数据进行数据处理,处理后通过RS485及数据线传给监测层本地计算机,本地计算机同时经过光纤通道网转发给调度端监测计算机,计算机对数据进行管理,并定时存储于数据库,根据用户设置的周期对实时数据库中相应点进行记录,形成历史数据库,能够提供分、时、日曲线显示,报表打印,记录温度越线时间及数值等,发出告警信号。

4智能无线实时温度在线监测系统功能

电力设备及线路接点温度无线实时监测系统是一个基于超高频无线通信、CAN(或RS485)现场总线、以太网相结合的分层分布式实时监测系统,实现对地面电力设备、电力线路电气接点温度的在线监测。系统功能简介如下:①现场通过工控机,采集、监测地面变电所高压系统所有开关柜手车接点、母排接头、主变接头、电缆搭接头温度状况。通过浏览其的显示界面,运行人员可直观方便地观察各个电气接点当前温度数据、历史报警事件记录及其变化曲线等数据信息。②系统设置预防报警和事故报警两级报警功能,并可现场设定警戒值,在温度超过预警线时系统发出声、光报警,进行报警提示。③通过查询系统的后台电脑,管理人员可直观方便浏览地面电力设备危险温度电子分布图、实时温度值、温度变化曲线,在电子地图界面,值勤人员可快速方便的查找到报警点位置。④通过查询系统历史温度记录表及其变化曲线,值班人员可很容易地对本电力线路及设备的所有接点温度进行分析,预测温度变化趋势。⑤报警方式详述:a.预防报警。超过一定的温度值,需要提醒值班人员,此时仍可继续运行;温度上升过快;和室温相差过大,报警输出:报警灯亮,报警接点动作;相间温差过大。b.事故报警。超过一定的温度值或温升速率超过一定值(默认设置为8℃/5min),严重影响到正常操作,报警灯亮,报警接点动作。

5智能无线实时温度在线监测系统特点

电力设备及线路接点温度无线实时监测系统是基于无线数据采集、现场数据处理、高速实时数据传输的网络系统。具有以下特点:①先进性:系统采取无线射频技术,采用接触式的温度采集和无线数据取样,实现绝对的电气隔离。②实时性:对变电所开关柜的动静触头、母排接点、变压器电缆接点、电缆沟中的电缆及其接头、架空线路及其接头温度进行实时采样、无线数据传输、现场数据处理, 由通信主机上传到数据监控中心。③开放性:所有数据传输协议都采用国际标准,采用485总线或CAN总线进行数据通信,为未来系统功能升级、扩充提供了技术基础。④易于扩展性:提供相应的数据接口与通信接口,485总线通信采用MODBUS协议,CAN总线采用iCan协议,单位内部采用以太网的TCP/IP通信。⑤可靠性设计:采用军工级要求进行设备的生产与测试,具有防雷、防火、防爆、防潮的特点。

第6篇：温度监测系统范文

1 引言

随着社会经济和电力行业的发展，全封闭式高压开关柜已广泛应用于各电压等级变电站10kV、35kV供电系统中，在配电网中极为重要，是作为架空线、电缆、母联的枢纽节点。柜内接点（插头）接触位置偏移、动静触指弹簧松动、材质不良等因素均会导致开关柜内的刀闸触头、母线排过渡点、电缆终端接头等关键部位产生严重发热，影响设备安全运行。

目前国内变电站内普遍采用的测温手段是示温变色蜡片法、红外测温法、接触式测温电阻法。示温变色蜡片法测温误差大，实用性差；红外测温法无法透过设备外壳监测到设备内部的高温，且不能实时监测设备温度；设备内部采用的接触式测温电阻法，存在高电压隔离和测温器件温度过热的问题，实用性差。随着电压等级的提高和用电负荷的逐年增长，以上方法的局限性越来越明显。

由此可见，设计一种实用性强，精度高的温度在线监测系统，实时地对开关柜内关键部位的温度进行非接触式测温，具有十分重要的应用价值。

2 系统介绍

本文设计的开关柜温度在线监测系统主要包括温度采集模块、数据处理模块、数据显示模块、声光报警模块、GSM遥信报警模块。

该系统利用红外测温技术，可远离测量点进行非接触式测温，解决了高压隔离以及传感器温度过高的问题，响应速度快，精度高。装置安装于金属柜门内侧，实时监测并显示开关柜内部关键部位的温度，不影响开关柜的正常运行。数据显示模块布置在透观察窗口处便于运维人员检查记录。

该装置内部设计有声光报警模块，当温度达到或超过预先设定的报警温度限定值时，在现场发出声光报警信号，便于巡视人员在巡视时及时发现高温缺陷。当温度达到或低于报警温度值时，装置自动取消报警。本装置还设计有GSM遥信报警模块，在出现高温现象时，可以将温度数据以短信息的形式发送到运维人员值班手机上，以便运维人员及时到现场检查处理。此外还有短信查询功能，可以远方查询开关柜内的温度。

3 硬件设计

开关柜温度在线监测系统的结构示意图如图1所示。

红外传感器MLX90614是一款非接触式的红外线温度感应芯片，测温范围-40～125℃。MLX90614在信号调节芯片中使用了先进的低噪音放大器，一枚17-bit ADC以及功能强大的DSP元件，从而实现高精度温度测量。

TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速、安全、可靠地实现系统中的数据传输和短消息服务，稳定性强，不易受干扰，网络覆盖面广。

单片机芯片STC89C52RC，超强抗干扰，宽电压，不怕电源抖动，宽温度范围-40℃～85℃。能够控制其它模块实现温度在线检测和高温报警功能。

声光报警模块，结合了声音和灯光的优点，首先通过声音初步确定报警来源，再观察灯光信号，精确定位发生高温故障的开关柜。

装置通过强磁铁吸附的方式固定于金属柜门内侧，安装方便。

4 软件设计

系统运行程序设计流程图见图2，系统初始化后，进入无限循环的温度采集流程中。

利用Keil C51软件编译C语言程序，设定两个温度限定值T1、T2，划分为三个温度状态：正常温度时，温度T≤T1，绿灯亮，蜂鸣器不响；异常高温时，T1T2℃，红灯亮，蜂鸣器响，间隔一定时间t发送报警短信息，格式如“Normal temp

5 系统应用情况

5.1 现场应用

将研制好的装置分别放置在五个10kV高压开关柜内试运行，对开关柜内三相电缆接头温度进行实时监测，实现了预期功能，运行状况良好。由于目前现场所选的开关柜运行状况良好，电缆温度在允许范围内，并未收到报警短信。装置现场应用情况如图3。

5.2 效果检查

利用温度校验仪MX824-J模拟产生高温来检验装置测温准确性和报警情况，设定T1=45℃，T2=75℃，检查结果如表1所示。

由检查情况可知，误差值范围在+0.6℃～-0.6℃，精确度高，满足现场应用的要求。温度报警动作正确，短信发送正常并且延时在允许范围内。本装置对开关柜内电缆头的温度监测的精度以及报警准确性均能满足现场实际应用。

6 结语

随着越来越多的无人值守变电站的投入运行，对供电可靠性和电网异常、发生事故时的应急响应和处理速度的要求不断提高，要解决人力不能超越的问题就必须深化并保证信息的采集和处理。本文中设计的基于红外测温技术的开关柜温度在线监测系统，可实时检测到开关柜内的高温缺陷，提前发现事故隐患并进行消缺，降低了设备故障率，提高了设备运行的安全性、可靠性。该系统为设备的状态检修提供了科学依据，促进了智能化开关柜及电网遥感、遥测等现代化技术的完善与发展。

参考文献

[1]韩玉兰，芦兴，路灿，田竞.高压开关柜隔离触头温度红外检测系统的研制[J].高压电器，2008，44（6）：578-581.

第7篇：温度监测系统范文

关键词　发射机房　温度监测　RS485接口　SQL2000数据库　VB语言

中图分类号：TP311.52

文献标识码：A

目前我国大部分广播电视发射台均是由中央控制室和独立的发射机房构成，值班人员在中央控制室负责全部的播出业务。发射机房内无人值班，只进行定期的巡视。虽然现阶段机房安装的各种进口高功率发射机，性能稳定，自我保护功能完善，但目前发射机在一些关键点上设置的温度传感器，仅仅是为了保护设备安全的开关式传感器，无法在温度越限之前提供有效温度的信息，这就导致整个机房和重要设备的实时运行温度等数据信息不能及时反馈到中央控制室，这就成为整体可靠运行的一个缺口。鉴于此，安装一套监测范围广、采集精度高、运行稳定、报警灵敏的温度监测系统显得尤其重要，对当前“有人留守，无人值班”运行模式下的安全播出提供又一个可靠的保障。

本系统实现分为硬件设计和软件设计两方面：

1 硬件设计

1.1 系统构建

发射台内只有控制值班室是24小时有人值班，因此采集到的数据信息最后必须统一在控制值班室显示和报警。控制值班室和发射机房虽然在一栋建筑内，但相隔距离较远，而且发射机房也由主机部分、馈线部分和冷凝器设备等几个独立空间，面积大、设备多、分布广、传输距离远，另外需要温度检测的点比较多，直接由主机访问所有的传感器难度较大。因此整个系统必须采取分布式的架构，即每个机房作为一个独立单元，由一个下位机模块统一采集管理这些采集点，在中央控制室设立上位机，对所有的下位机进行统一的管理，形成上位机、下位机和传感器这种分布式系统架构，使结构清晰，管理方便，而且易于扩展。

在系统通讯方面，RS485接口规范的通信模式，传输速度快、抗干扰能力强、布线少、接入方便，被广泛采用。但RS485的通信距离为1.2千米左右，考虑到有效的传输性能，距离会更短一些，因此在一个机房内使用RS485总线比较合适，但从机房到中央控制室的距离较远、现场环境恶劣，使用RS485总线在传输上难以满足系统需求，另外总线位置相对固定，不利于后期的调整。随着信息化的蓬勃发展，目前各台站的网络建设日趋完善，尤其台内网的建设方面都已比较成熟，在各机房都可以方便地接入网络，因此采用台内网连接上位机和下位机，可以用最少的用线量和最低的施工成本实现上位机与下位机之间的数据传输，利用网络传输数据不仅使子系统接入方便，而且上位机可以设置在任意一个网络终端，更加灵活方便。

1.2 硬件的选择

1.2.1 传感器的选择

在传感器的选择上主要考虑以下几方面问题：（1）需要采集的点较多，设备类型和安装位置多样化，所以需要传感器体积较小，方便安装；（2）需要传感器工作范围较宽，从–25癈 ～+120癈以上，且在此范围内有较好的工作稳定性和测量精度；（3）需要传感器有较强的抗干扰能力；（4）传感器接入系统方便，硬件开销小。通过考察市场和相应的研究，发现采用符合一线制（1-Wire）的数字温度传感器DS18B20比较适合当前系统。

1-Wire总线是美国Dallas公司的一项专有技术——单总线技术(1-Wire Bus Technology)，该技术在理论上每条总线连接的1-Wire器件数量可达248支，适用于单主机、多从设备的系统。它与其他串行通信方式最大的不同在于它采用单一信号线，同时传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的。1-Wire使用较低的数据传输速率，通常是用来沟通小型设备，如数位温度计等。1-Wire有两种速率：标准模式16kbps，驱动模式142kbps。

DS18B20是由美国DALLAS公司生产的数字温度传感器，支持单总线数据通信；有超小的体积，多种封装方式，封装后的DS18B20可用于各种非极限温度场合。适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。温度在检测点即转换为数字信号，与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰能力更强；测温范围宽，检测范围可达-55癈 ～ +125癈；每个传感器内置产品序列号（ID），方便多机挂接；对温度反应灵敏，传输速度快；传感器内含CRC校验码，更有效地保证了数据交换的可靠性。

多个DS18B20并联在一根总线上，采用码分多址、串行方式进行访问，访问过程一般分为三步：首先系统反复操作搜索每个传感器的内置产品序列号，然后启动所有在线DS18B20进行温度检测，最后逐个读出DS18B20的输出温度。

1.2.2 下位机的设计

下位机即数据采集器是联系温度传感器和上位机的纽带，是现场测量的处理和转发，向下传递给统一管理所有的温度传感器，采集各个点的温度，向上响应上位机的访问请求并传送数据。

第8篇：温度监测系统范文

[关键词]单片机 数字式温度传感器 铁电存储器 单总线

[中图分类号]TP[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0060-03

引言

环境温度的监测和控制是许多试验的必要条件,传统的温度监测系统多采用前端温度采集电路和后端上位机数据处理的方式,比如利用单片机对传感器输出信号进行采集,将采集到的数据送往PC机进行处理和实时显示[1]。然而这种方式由于持续的温度数据传输占用了大量的总线资源,受到PC机性能的影响,同时PC终端的不可移动性和安全性则无法满足无人值守或远程的实验。

针对这个问题,本文提出了一种具有数据存储功能的多通道温度监测系统。系统设置了数据存储功能,可以将检测到得数据存储在本地存储器中,实验完成后再和上位机联接将数据读出,也可以进行实时的数据传输而并不受到上位机的影响。这样就提高了系统的灵活性,并拓宽了其使用范围。

1 温度监测系统的构成

温度监测系统有前端多路温度采集电路和上位机数据库管理软件两部分构成。前端多路温度采集电路由温度采集模块和数据存储模块组成,如图1组成。电路由单片机C8051F410为控制核心,实现温度数据的实时采集、存储、阈值判断及报警、数据传输等功能。传感器输出的数据经电路调理后进入单片机进行处理,并存储在数据存储模块中,同时在单片机内

设置阈值并进行判断实现超限报警,如果与上位机联机时,单片机通过联线实现数据的传输控制。

2 温度采集模块设计

传统的温度传感器输出的都是模拟量,信号处理电路结构复杂,并且在实验中,往往需要同时监测多个不同点的温度变化,这会导致整个系统规模庞大而降低系统的稳定性。本系统选用美国Dallas公司出品的单总线数字式温度传感器DS18B20作为温度检测器件。DS18B20内部集成了温度信号调理和模数转换电路,可直接输出温度的数字信号,大大简化了应用电路的设计。并且数据接口采用 “1-wire”专利技术,可以在一条单总线上可以挂接多个传感器,节省了微处理器的端口资源和电路,非常适合多点组网测温。

DS18B20的检测温度范围为-55～+125℃;可以通过编程选择9-12位数据格式,选择9位时温度分辨率为0.35℃,转换时间小于100ms。每个DS18B20内部有一个64bit的标识码固化在ROM中,并且每个DS18B20的标识码都是唯一的,使用标识码,可对指定的DS18B20进行操作。

本系统由8个传感器组成测温网络。进行温度采集时,控制软件利用SKIP ROM命令,同时激活所有在线温度传感器,进行一次温度转换。转换完成后,利用MATCH ROM命令和唯一的标识码逐一读取相应的传感器温度值,直至将所有传感器的温度值都读取完,再进行下一次温度转换。

3 数据存储模块设计

根据测温系统的工作特性要求,系统采用非易失存储器,同时满足数据读写的方便,在复杂的环境中有一定的抗干扰能力,能多次重复使用等要求。系统采用具有SPI的铁电存储器FM25L512作为系统的数据存储芯片。这是一款512Kb的非易失性存储器,串行接口时钟频率可达20MHz,且数据以总线速度进行写操作,无写入延时,操作较EEPROM和FLASH存储器更为简便。此外,器件真正提供了无限次的写入次数,供电范围3.0V~3.6V,可以在-40℃~+85℃范围内工作。

将存储器的存储空间划分为若干独立的小块,分开存放各个采样通道的数据。其中,开始的256字节空间用来记录本次测试的一些条件参数,如采样起始时间,采样频率等。每个温度采集通道可以获得最大8160字节的数据存储空间。若采样频率为每分钟一次,则最多能存储68小时的温度测试数据,可以满足一般的存储测试测试要求。

4 系统控制流程设计

多通道温度监测系统的控制主要涉及系统的初始化,温度数据的采集、存储,温度超限报警、与上位机通信等功能,由一片低功耗混合信号单片机C8051F410实现。系统控制电路主要包括电压转换电路、单片机最小系统、传感器接口、上位机通信接口等部分组成,电路如图2所示。

单片机通过软件控制系统工作过程。完成一次温度采集后,单片机先将采集到的温度数据与预设的温度报警上限进行比较,若测得的温度值大于预设值,则利用蜂鸣器发声警报。比较结束后,根据所选的工作模式将温度数据通过UART接口发给PC机由相应的PC机程序进行处理和显示,或按通道存入相应的存储空间。测试完成后由PC机命令将数据读出,利用相应PC机程序进行处理和分析。

5 系统验证实验

利用本系统对高低温交变湿热试验箱的温度进行测量。将8个传感器分别布设在试验箱内的不同位置,当试验箱开始工作时开始测温,存储器记录试验箱的工作时间及相应的温度。实验结束后,将温度监测系统的记录数据和试验箱显示数据进行比对,从而检验系统的实际效果。

试验中,试验箱的起始温度为25℃,以10℃为单位升温,到预设值后保持一段时间再次进行升温,当温度达到55℃时结束。温度监测系统设定的采样频率为1次/秒,测试时间为15分钟。

实验时高低温试验箱温度记录如表1。

温度监测系统采集并存储的是DS18B20的12位数字化的温度信息,其中前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘以0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测得的数据需要取反加1再乘以0.0625即可得到实际温度。将读出的数据转换成温度值后作图得试验箱内部温度随时间变化的曲线(图3)。

比较试验箱显示温度以及系统所测数据值可以发现,系统所测数据较好地表现了试验箱内温度随时间变化的规律,所得数据与试验箱显示温度有0.8℃左右的误差,产生误差的原因可能有试验箱自身的温度显示误差,温度传感器自身精度及滞后效应等。

6 结语

本文设计一种多通道温度监测系统,利用数字式温度传感器DS18B20的“1-wire”接口技术组成传感器网络,采用单片机控制,并在此基础上增加了数据存储模块。与传统的实时温度监测系统相比,本系统实现了对温度环境的存储测试,可以在脱离上位机的情况下独立运行,特别适合远程和无人值守实验的环境温度监测。通过实验验证,系统能够很好地实现对温度环境的存储测试,工作稳定可靠。同时,该系统具有一定的可扩展性,如增加传感器的数目或替换更大容量的存储器,可以使系统实现更复杂的实验环境下,更长时间温度监测,具有一定的应用前景。

[参考文献]

[1] 罗文广,兰红莉,陆子杰.基于单总线的多点温度测量技术[J].传感器技术,2002,21(3).

[2] 罗来邦,王述琪.小型多通道数据采集与回放测量系统[J].探测与控制学报,2005,27(1):38-40.

[3] 李群芳,肖看.单片机原理、接口及应用――嵌入式系统技术基础[M].北京:清华大学出版社,2005,3.

第9篇：温度监测系统范文

关键词:Internet;监测;温湿度

中图分类号:TP393.09文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)25-7103-02

Temperature and Humidity Observation System Based on Network Transmission

RON Wu, YANG Ya-fang

(Yangtze University, Jingzhou 434023,China)

Abstract: Based on Internet networking constitution temperature and humidity observation system,Construction in the Internet, microcomputer and transmitting instrument oftemperature and humidity and so on.Realizes to the many special warehouse temperature and humidity long-distance real-time monitor,uses programming and so on VC 、C++ and .

Key words: internet; observation; temperature and humidity

随着网络技术的发展,其应用越来越广泛,不仅在办公自动化及各项管理中得到了广泛的应用,而且在各领域的视频监控及企业对生产过程和环境信息的监测也得到了应用推广。

1 系统的硬件组成

本系统的结构如图1所示。主要由JWSL―2系列壁挂型温湿度变送器、PC微机、网络通信、后台服务器及客户端等组成。JWSL―2系列壁挂型温湿度变送器采集当前温度和湿度,再通过变送器内部的A/D转换芯片将温湿度转换为数字量。当PC机通过串口向变送器发送一条数据接收指令时,变送器将对应于温湿度的数字信息发送给RS-485总线上,经长距离传输到PC机,其中,要经过RS―485电平转换成RS―232电平,才能被PC微机的串口接收。PC机通过串口通信接收和处理数据,并与互联网相连后将数据上传到后台服务器,客户终端可以上网查看监视各个监测点温湿的变化情况,并做出相应的管理措施。

2 JWSL―2系列壁挂型温湿度变送器

变送一体化设计,用于感应、处理与输出温湿度值,适用于普通室内环境温湿度的测量。

2.1 主要技术参数

量程:湿度: 0～100%RH,温度:±0.5℃(0～50℃)

输出信号:电流输出型:两线制4-20mA;电压输出型:0-5V ;网络输出型:RS485 RS232

3.2 通讯协议

1)符合 MODBUS 标准(16 进制方式)。主机查询,变送器应答的主从方式查询温湿度数据。

地址 03 00 00 00 02

例:对地址为01的变送器读温湿度的操作为:010300000002C40B

应答为:

其中,CRCH为CRC 校验的高字节,CRCL为CRC 校验的低字节。

2)数据H(高位字节)和数据L(低位字节)为各自对应的当前温湿度值:

上传的数据需要除十,如湿度上传16进制数0X0311,对应十进制为00785,即78.5%RH。

零下温度换算,如温度上传16进制0XFF8C,对应十进制数为:0XFFFF-0XFF8C=0X73=115表示-11.5℃。

3)帧格式中有8位数据位,无校验,1位停止位,波特率可以设定1200,2400,4800,9600。

3 软件编程

3.1 PC机RS-232C串口接收温湿度变送器传送来的温湿度值

Microsoft Communications Control(简称MSComm)是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法,MSComm控件通过串行端口传输和接收数据。选用VC编程,通过调用复杂的API函数,而且采用事件驱动(Event-driven)的方法。利用MSComm控件的OnComm事件,就可以在OnComm事件处理函数中加入自己的处理代码,遵守温湿度传感器的通讯协议编程,即实现捕获并处理通讯事件中接收到的温湿度值,并存入相应的表格中,。只需拥有一个MSComm控件对应着一个串行端口。

// 接受数据

for(k=0; k {

safearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k); //转换为BYTE型数组

BYTE bt=*(char*)(rxdata+k); //字符型

strtemp.Format(“%c”,bt); //将字符送入临时变量strtemp存放

recd+=strtemp; }

3.2 保存采集的数据

在C++ 环境中利用ADO方式连接SQL数据库并将捕获的数据保存在数据库中,步骤如下:

1)首先需要导入ADO类,方式如下:

#import"C:\\ProgramFiles\\CommonFiles\\System\\ado\\msado15.dll" no_namespace rename("EOF","adoEOF")rename("BOF","adoBOF")

2)添加一个指向Connection对象的指针:

_ConnectionPtr m_pConnection; //连接对象

m_pConnection.CreateInstance("ADODB.Connection");

3)连接数据库:

m_pConnection->Open("Provider=SQLOLEDB.1;server=.;database=temperatuer;uid=yinan;pwd=123456;","","",adModeUnknown);

//其中temperature为数据库名,yinan和123456 为测试的测试名和密码。

4)执行SQL命令将采集的数据保存在数据库中:

m_pConnection->Execute("insert into data(temperature,humidty,name,) values (tem, hum,’仓库1’)",&RecordsAffected,adCmdText);

//其中tem为采集的温度,hum为采集的湿度,仓库1为仓库的名称

5)关闭与数据库的连接,释放内存资源:

if(m_pConnection->State)m_pConnection->Close();

3.3 客户端浏览数据

使用B/S模式让客户在浏览器中观察采集的数据,采用的方式是使用编程。具体方式如下:

添加一个.aspx页面,页面中包括一个Repeater数据绑定控件,用来显示数据库中的数据,还包括一个下拉列表框,用来选择查看数据的方式,该页面所对应的.cs文件的关键代码如下:

if (ddlChoice.SelectedValue == "storage")

{cmdStr = "select name, temperature ,humidity,addDate from data,storage where data.storageid = storage.idorder by name desc,addDate desc";

BindData(cmdStr);

}

if (ddlChoice.SelectedValue == "date")

{ cmdStr = "select name, temperature ,humidity,addDate from data,storage where data.storageid = storage.idorder by data.addDate desc,name desc";

BindData(cmdStr);

}

// 其中ddlChoice为下拉列表框的名称,cmdStr是要执行的SQL语句,BindData方法实现了绑定数据的过程,该页面浏览效果如图2所示。

也可按时间来查看,效果如图3所示。

4 结论

该文全面介绍了基于网络传输的温湿度检测系统的总体设计以及各部分的主要结构。该系统已经用于大范围的温湿度监测系统。该计算机网络应用技术适用范围广,监测数据快速准确,达到了无人置守,是一项非常有意义的尝试,应用前景广阔。

参考文献:

[1] 龚建伟,熊光明.Visual C++/Turbo C串口通信编程实践[M].北京:电子工业出版社,2007.