一種小型溫濕度監(jiān)測控制與火警報警的集成裝置

劉沂林　鄧有為

摘? 要：本文介紹了一種小型溫濕度監(jiān)測控制與火警報警的集成化裝置，能有效對局部區(qū)域進行快速降濕作用，對物品有效保護。其中包括控制部分和工作機械部分，利用高精度的溫度濕度傳感器與紅外煙霧報警器實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，對過濕過溫的情況，進行快速高效的調(diào)節(jié)，并設有物聯(lián)網(wǎng)模塊以實現(xiàn)快速遠程報警。該作品實現(xiàn)了無人化、集成化、全自動化的高準確性控溫控濕功能，解決現(xiàn)有情況下對小空間控溫控濕的技術(shù)問題，節(jié)省人力物力。

關鍵詞：溫濕度監(jiān)測控制、物聯(lián)網(wǎng)、自動化、控溫控濕

一、背景和意義

由于華南地區(qū)過度潮濕極易導致小空間內(nèi)濕度急劇上升，對局部環(huán)境溫濕度控制的需求逐步走進大眾視野，對于一些重要文件的保護它起到了至關重要的任務。伴隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的進步，溫濕度的控制設備也需要不斷革新。

日常生活中，對大多數(shù)存放文件的地方保護并不完善，以文件柜和檔案室內(nèi)為例，尤其是在南方地區(qū)檔案室內(nèi)空氣不流動，濕度增加導致文件損壞，容易丟失重要文件。目前市面上主流保護產(chǎn)品為大型的空調(diào)系統(tǒng)可以為室內(nèi)整體環(huán)境的溫濕度進行有效的控制，但大型設備的安裝需要預留足夠大的空間，對于已長時間建成的檔案室來說對墻體進行改造成本高，耗時多，風險系數(shù)高，后期維護復雜。

二、總體設計原理與方案

2.1工作原理

首先通過傳感器1實時監(jiān)測環(huán)境中的溫濕度，當檢測值超過所設定的閾值之后發(fā)送信號給離心風機，從設計好的送風風道出風，利用檢測器2，測量吸入風機的空氣的濕度，通過檢測器3，測量風機吹出的空氣的濕度，形成對比收集數(shù)據(jù)，直到當檢測器1所測的環(huán)境濕度降低到設定的閾值以下時離心風機自動停轉(zhuǎn)并保持待機狀態(tài)，等待下一次觸發(fā)信號，同時紅外煙霧報警器也在持續(xù)監(jiān)測環(huán)境煙霧狀況，當溫升超過閾值或有不明氣體泄露，紅外傳感器會立刻發(fā)送數(shù)據(jù)給核心控制板，并進行自主判斷，并進行以短信或者電話的形式發(fā)送報警信號。

2.2總體設計

2.2.1軟件方面

以STC89C51單片機作為核心控制單元，使用C語言編寫程序。主要利用DHT22溫濕度傳感器，紅外光電煙霧傳感器，102540-3.7V聚合物鋰電池，5V離心風機等電子元件。利用模塊化編程設計與實物進行組裝結(jié)合，降低后期維修成本，優(yōu)化電池使用效率延長續(xù)航時長，通過SIM800C-GPRS物聯(lián)網(wǎng)模塊的GSM無線通信與NRF-LNA無線天線配合，實現(xiàn)全自動化監(jiān)測與異常值遠程報警功能，配有OLED顯示屏，使用IIC通信接口實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與電量的可視化。

2.2.2硬件方面

本產(chǎn)品利用ABS塑料密封式防水盒作為外殼，盒內(nèi)分為兩層，上層為溫濕度以及煙霧傳感器監(jiān)測區(qū)、離心風扇風道區(qū)、鋰電池供電區(qū)、并設有專用數(shù)據(jù)傳輸通道與控制器連接;下層為核心電路控制電路板與防水層。所述裝置內(nèi)包括3枚DHT22高精度溫濕度測量傳感器，一枚紅外光電煙霧傳感器，一個5V 0.15A的靜音離心風扇，一塊2700mah聚合物鋰電池，以及一塊核心控制電路板。所述離心機送風風道與離心機出風口緊密貼合并通過螺釘固定連接，設有專用供電通道。所述裝置在外殼下方設有可接轉(zhuǎn)換為dc電源的適配器接口，與讀取數(shù)據(jù)的MicroUSB接口，以便數(shù)據(jù)讀出后進一步分析。所述裝置設計的盒蓋是整體可分離式的，以實現(xiàn)鋰電池的快速更換。

三、結(jié)束語

本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體積小巧美觀，可適應多種場合，設備續(xù)航時間長，可視化程度高，操作簡單易懂，模塊化安裝，高精度監(jiān)測，全自動化控制，無人化管理，自主式報警，具有火災溫度煙霧報警，最大程度上實現(xiàn)對物品的保護，大大降低的人力成本，板產(chǎn)品制作成本低，后期維修成本低，故障率低，推廣后需求量大，市場規(guī)模較大，可以提高辦公的使用感。

參考文獻：

[1]楊明，陳娟芳，王亞利 半導體精密控溫技術(shù)在航天器包裝容器的應用 天津航天機電設備研究所 V444

[2]馮慧? 自動化立體倉庫貨位分配研究 濟南大學商學院 TP18;F252