微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法涉及一種環(huán)境控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、實(shí)驗(yàn)室、倉(cāng)庫(kù)等對(duì)環(huán)境條件要求高的場(chǎng)所。具有溫度傳感器、濕度傳感器、控制中心和外圍設(shè)備，所述溫、濕度傳感器安裝在控制區(qū)域內(nèi)；控制中心具有遠(yuǎn)程監(jiān)控端、單片機(jī)控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備分別與單片機(jī)控制器的輸入端和輸出端相連；輸入設(shè)備包括鍵盤和按鈕，輸出設(shè)備包括顯示屏和報(bào)警燈；所述外圍設(shè)備包括加熱器、風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)；外圍設(shè)備與單片機(jī)控制器的控制輸出端通過有線或無(wú)線方式連接、通訊；遠(yuǎn)程監(jiān)控端具有計(jì)算機(jī)，通過無(wú)線方式與單片機(jī)控制器相互聯(lián)、通訊。采用溫、濕度傳感器，檢測(cè)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行分析，啟動(dòng)外圍設(shè)備。
【專利說明】微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法涉及一種環(huán)境控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、實(shí)驗(yàn)室、倉(cāng)庫(kù)等對(duì)環(huán)境條件要求高的場(chǎng)所。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的環(huán)境控制都是人為干預(yù)的，最典型的就是風(fēng)扇、空調(diào)、除濕機(jī)等的應(yīng)用。這些設(shè)備技術(shù)手段均單一，均不能達(dá)到理想的工況要求，也有智能控制系統(tǒng)，但是造價(jià)較高，控制精度也不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的環(huán)境控制手段的不足，本發(fā)明提供一種微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法，通過傳感器探測(cè)環(huán)境的指標(biāo)，送給單片機(jī)進(jìn)行分析，單片機(jī)內(nèi)事先設(shè)定好環(huán)境要求的定值，測(cè)試結(jié)果與定值對(duì)比，決定是否啟動(dòng)外圍設(shè)備，單片機(jī)內(nèi)事先設(shè)定好環(huán)境要求定值的上下限，單片機(jī)智能的將環(huán)境指標(biāo)控制在定值的上下限范圍內(nèi)。提高了設(shè)備的使用壽命，降低了能源的消耗，解決了智能調(diào)控環(huán)境指標(biāo)的問題。
[0004]微環(huán)境智能控制系統(tǒng)及其控制方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:微環(huán)境智能控制系統(tǒng)具有溫度傳感器、濕度傳感器、控制中心和外圍設(shè)備，所述溫度傳感器和濕度傳感器安裝在控制區(qū)域內(nèi)；控制中心具有遠(yuǎn)程監(jiān)控端、單片機(jī)控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備分別與單片機(jī)控制器的輸入端和輸出端相連；所述單片機(jī)控制器采用8051單片機(jī)，輸入設(shè)備包括鍵盤和按鈕等，輸出設(shè)備包括顯示屏和報(bào)警燈等；所述外圍設(shè)備包括加熱器、風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)等；外圍設(shè)備與單片機(jī)控制器的控制輸出端通過有線或無(wú)線方式連接、通訊；遠(yuǎn)程監(jiān)控端具有計(jì)算機(jī)，通過無(wú)線方式與單片機(jī)控制器相互聯(lián)、通訊。
[0005]單片機(jī)控制器的信號(hào)輸出端安裝有RS485/232通訊接口和報(bào)警輸出接點(diǎn)。
[0006]在單片機(jī)控制器輸入口設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換模塊，以便將溫度傳感器和濕度傳感器檢測(cè)的溫度及濕度信息做模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0007]在單片機(jī)控制器輸出口設(shè)有顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊。
[0008]所述顯示屏采用IXD顯示屏。
[0009]所述外圍設(shè)備采用AC220V電源，AC220V電源經(jīng)過降壓整流模塊給單片機(jī)控制器供電。
[0010]工作原理:一種微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)在九域圖內(nèi)智能工作，改變環(huán)境工況。九域圖屬于優(yōu)選法，即將工況分為九種，其中只有一種是最優(yōu)的工況，當(dāng)工況處于非最優(yōu)狀態(tài)，通過各種手段將其調(diào)整到最優(yōu)工況。
[0011]微環(huán)境智能控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
1)通過輸入設(shè)備將溫、濕度上下限定值輸入單片機(jī)控制器，溫、濕度上下限定值形成九域圖范圍，使得系統(tǒng)在九域圖范圍內(nèi)工作；
2)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度后，將溫度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境濕度后，將濕度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器將所述溫度和濕度信號(hào)處理后送到顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，再將信號(hào)傳送到顯示屏顯示；
3)單片機(jī)控制器對(duì)步驟2)中采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)與輸入的溫濕度上下限定值比較，一旦采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)超出上下限定值，單片機(jī)控制器向外圍設(shè)備發(fā)出指令，啟動(dòng)外圍設(shè)備；
4)當(dāng)溫度、濕度傳感器采集到溫度和濕度數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到預(yù)定的上下限定值范圍內(nèi)，單片機(jī)控制器控制外圍設(shè)備停止工作；
5)在微環(huán)境智能控制系統(tǒng)工作期間，當(dāng)單片機(jī)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮，報(bào)警輸出接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控端提供報(bào)警，單片機(jī)控制器的RS485/232通訊接口將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控端的計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境指標(biāo)的智能控制。
[0012]本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為控制核心，可用鍵盤或者按鈕在單片機(jī)內(nèi)事先設(shè)定好環(huán)境要求定值的上下限，采用溫度傳感器和濕度傳感器，檢測(cè)環(huán)境的指標(biāo)，送到單片機(jī)進(jìn)行分析，測(cè)試結(jié)果與定值對(duì)比，決定是否啟動(dòng)外圍設(shè)備，單片機(jī)智能的將環(huán)境指標(biāo)控制在定值的上下限范圍內(nèi)。提高了設(shè)備的使用壽命，降低了能源的消耗，解決了智能調(diào)控環(huán)境指標(biāo)的問題，控制精度高。并可以預(yù)先根據(jù)地域氣候特點(diǎn)設(shè)定溫濕度的上下限定值，測(cè)量數(shù)據(jù)和報(bào)警情況可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳，多種調(diào)控手段協(xié)同工作，解決了環(huán)境指標(biāo)智能調(diào)控的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)的具體實(shí)施例的示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明微環(huán)境智能控制系統(tǒng)的工況區(qū)域圖，即九域圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照附圖1?2，微環(huán)境智能控制系統(tǒng)具有溫度傳感器、濕度傳感器、控制中心和外圍設(shè)備，所述溫度傳感器和濕度傳感器安裝在控制區(qū)域內(nèi)；控制中心具有遠(yuǎn)程監(jiān)控端、單片機(jī)控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備分別與單片機(jī)控制器的輸入端和輸出端相連；所述單片機(jī)控制器采用8051單片機(jī)，輸入設(shè)備包括鍵盤和按鈕等，輸出設(shè)備包括顯示屏和報(bào)警燈等；所述外圍設(shè)備包括加熱器、風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)等；外圍設(shè)備與單片機(jī)控制器的控制輸出端通過有線或無(wú)線方式連接、通訊；遠(yuǎn)程監(jiān)控端具有計(jì)算機(jī)，通過無(wú)線方式與單片機(jī)控制器相互聯(lián)、通訊。
[0017]單片機(jī)控制器的信號(hào)輸出端安裝有RS485/232通訊接口和報(bào)警輸出接點(diǎn)。
[0018]在單片機(jī)控制器輸入口設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換模塊，以便將溫度傳感器和濕度傳感器檢測(cè)的溫度及濕度信息做模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0019]在單片機(jī)控制器輸出口設(shè)有顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊。
[0020]所述顯示屏采用IXD顯示屏。
[0021]所述外圍設(shè)備采用AC220V電源，AC220V電源經(jīng)過降壓整流模塊給單片機(jī)控制器供電。[0022]所述A/D轉(zhuǎn)換模塊和顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊采用市售的A/D轉(zhuǎn)換模塊和顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊。
[0023]圖3中，濕度上下限定值與溫度上下限定值縱橫交錯(cuò)，組成了工況九域圖，區(qū)域5是最理想的工作環(huán)境，當(dāng)設(shè)備處于非區(qū)域5的環(huán)境下，系統(tǒng)可智能控制外設(shè)設(shè)備進(jìn)行智能調(diào)節(jié)環(huán)境狀況。
[0024]微環(huán)境智能控制系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟:
1)通過輸入設(shè)備將溫、濕度上下限定值輸入單片機(jī)控制器，溫、濕度上下限定值形成九域圖范圍，使得系統(tǒng)在九域圖范圍內(nèi)工作；
2)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度后，將溫度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境濕度后，將濕度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器將所述溫度和濕度信號(hào)處理后送到顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，再將信號(hào)傳送到顯示屏顯示；
3)單片機(jī)控制器對(duì)步驟2)中采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)與輸入的溫濕度上下限定值比較，一旦采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)超出上下限定值，單片機(jī)控制器向外圍設(shè)備發(fā)出指令，啟動(dòng)外圍設(shè)備；
4)當(dāng)溫度、濕度傳感器采集到溫度和濕度數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到預(yù)定的上下限定值范圍內(nèi)，單片機(jī)控制器控制外圍設(shè)備停止工作；
5)在微環(huán)境智能控制系統(tǒng)工作期間，當(dāng)單片機(jī)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮，報(bào)警輸出接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控端提供報(bào)警，單片機(jī)控制器的RS485/232通訊接口將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控端的計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境指標(biāo)的智能控制。
[0025]在圖1所示實(shí)施例中，溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度送給A/D轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，把信號(hào)送給8051單片機(jī)，濕度傳感器檢測(cè)環(huán)境濕度送給A/D轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)過轉(zhuǎn)換，把信號(hào)送給8051單片機(jī)，8051單片機(jī)將上述信號(hào)處理后送到顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，再將信號(hào)送到IXD顯示屏顯示。鍵盤接到8051單片機(jī)的輸入端，8051單片機(jī)的信號(hào)輸出端分別接RS485/232通訊接口，報(bào)警LED燈，報(bào)警輸出接點(diǎn)，8051單片機(jī)的控制輸出端分別接除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)和加熱器，AC220V電源給除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)和加熱器供電，AC220V電源經(jīng)過降壓整流模塊給8051單片機(jī)供電。用鍵盤將溫濕度上下限定值輸入，溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度送給A/D轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)過轉(zhuǎn)換，把信號(hào)送給8051單片機(jī)，濕度傳感器檢測(cè)環(huán)境濕度送給A/D轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)過轉(zhuǎn)換，把信號(hào)送給8051單片機(jī)，8051單片機(jī)將上述信號(hào)處理后送到顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，再將信號(hào)送到IXD顯示屏顯示，8051單片機(jī)對(duì)采集到的溫濕度數(shù)據(jù)與鍵盤輸入的溫濕度上下限定值比較，一旦采集到的數(shù)據(jù)超出上下限定值，8051單片機(jī)自動(dòng)有選擇地啟動(dòng)除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)和加熱器，將環(huán)境指標(biāo)智能調(diào)節(jié)到預(yù)定的上下限定值范圍內(nèi)，一旦8051單片機(jī)出現(xiàn)故障，報(bào)警LED燈點(diǎn)亮，報(bào)警輸出接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)，為遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)提供報(bào)警，8051單片機(jī)的RS485/232通訊接口可以將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)送給遠(yuǎn)方計(jì)算機(jī)監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境指標(biāo)的智能控制。
【權(quán)利要求】
1.一種微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:具有溫度傳感器、濕度傳感器、控制中心和外圍設(shè)備，所述溫度傳感器和濕度傳感器安裝在控制區(qū)域內(nèi)；控制中心具有遠(yuǎn)程監(jiān)控端、單片機(jī)控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備分別與單片機(jī)控制器的輸入端和輸出端相連；所述單片機(jī)控制器采用8051單片機(jī)，輸入設(shè)備包括鍵盤和按鈕，輸出設(shè)備包括顯示屏和報(bào)警燈；所述外圍設(shè)備包括加熱器、風(fēng)機(jī)和除濕機(jī)；外圍設(shè)備與單片機(jī)控制器的控制輸出端通過有線或無(wú)線方式連接、通訊；遠(yuǎn)程監(jiān)控端具有計(jì)算機(jī)，通過無(wú)線方式與單片機(jī)控制器相互聯(lián)、通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)控制器的信號(hào)輸出端安裝有RS485/232通訊接口和報(bào)警輸出接點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述單片機(jī)控制器輸入口設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換模塊，以便將溫度傳感器和濕度傳感器檢測(cè)的溫度及濕度信息做模數(shù)轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述單片機(jī)控制器輸出口設(shè)有顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示屏采用LCD顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述外圍設(shè)備采用AC220V電源，AC220V電源經(jīng)過降壓整流模塊給單片機(jī)控制器供電。
7.權(quán)利要求1所述的微環(huán)境智能控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)通過輸入設(shè)備將溫、濕度上下限定值輸入單片機(jī)控制器，溫、濕度上下限定值形成九域圖范圍，使得系統(tǒng)在九域圖范圍內(nèi)工作； 2)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度后，將溫度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境濕度后，將濕度信號(hào)傳送給單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器將所述溫度和濕度信號(hào)處理后送到顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊，再將信號(hào)傳送到顯示屏顯示； 3)單片機(jī)控制器對(duì)步驟2)中采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)與輸入的溫濕度上下限定值比較，一旦采集到的溫、濕度數(shù)據(jù)超出上下限定值，單片機(jī)控制器向外圍設(shè)備發(fā)出指令，啟動(dòng)外圍設(shè)備； 4)當(dāng)溫度、濕度傳感器采集到溫度和濕度數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到預(yù)定的上下限定值范圍內(nèi)，單片機(jī)控制器控制外圍設(shè)備停止工作； 5)在微環(huán)境智能控制系統(tǒng)工作期間，當(dāng)單片機(jī)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮，報(bào)警輸出接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控端提供報(bào)警，單片機(jī)控制器的RS485/232通訊接口將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控端的計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境指標(biāo)的智能控制。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK103543773SQ201310561315
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】張雷, 王洪寅, 吳明希, 宋翰彪, 余春燕 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司宿遷供電公司