基于智能溫濕度傳感器的遠程監(jiān)控系統(tǒng)

師逍瓊 胡晉 姜夢婷 鄭文康 郝未鵬 柴國飛

摘要：由智能溫濕度傳感器獲取每個測量地點的溫濕度數(shù)據(jù)，通過485總線或無線通訊方式上傳到遠程監(jiān)控計算機，由遠程監(jiān)控計算機進行數(shù)據(jù)處理、打印表格、短信告警、超限告警、記實數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)等，并讓被控設(shè)備的控制（加濕器、加熱器、排風機等）運行能被智能控制器發(fā)出的指令操控，以實現(xiàn)控制過程中精準監(jiān)控、跟蹤追溯目的。

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

1.引言

有助于實現(xiàn)生產(chǎn)過程精準監(jiān)控、質(zhì)量跟蹤追溯目的，將大大提高工廠生產(chǎn)自動化、信息化和智能化水平，對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際意義。此外，本系統(tǒng)研發(fā)的溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)對藥（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)項目具有一定的可復(fù)制性及示范作用。

2.設(shè)計方案

由智能溫濕度傳感器采集每個被測點的溫濕度數(shù)據(jù)，通過485總線或無線通訊方式上傳到遠程監(jiān)控計算機[1]，由遠程監(jiān)控計算機進行數(shù)據(jù)處理、打印表格、短信告警、超限告警、記實數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)等，并讓被控設(shè)備的控制（加濕器、加熱器、排風機等）運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)控主機通過485 Modbus RTU通訊規(guī)收取智能溫濕度控制儀所獲得的每個被測點的溫濕度數(shù)據(jù).

（2）通過監(jiān)控主機的上位機軟件進行數(shù)據(jù)的集中處理采集，可以實現(xiàn)記錄、顯示、存儲、打印各被測點的溫濕度數(shù)據(jù)和曲線的操作，可對已存儲數(shù)據(jù)進行多種統(tǒng)計，可通過局域網(wǎng)多臺電腦實現(xiàn)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享。

（3）以人工和自動兩種控制方式進行溫濕度管理，軟件可以設(shè)定合理的溫濕度閾值進行設(shè)備的開啟和關(guān)閉，同時可以設(shè)定在人工控制方法下的開關(guān)機時間。

（4）計算機根據(jù)設(shè)定值與實時數(shù)據(jù)的比較，24小時通過電磁閥自動控制加熱器、加濕機、排氣風扇的開（關(guān)）機。也可以設(shè)定開（關(guān)）機的時間段，按設(shè)定的時間在人工控制方式下控制電磁閥、加濕機、排氣風扇的開（關(guān)）機。

（5）可以在主控室人機界面實時觀察每個被測點的電磁閥、加濕機、排氣風扇的運行情況，根據(jù)生產(chǎn)運行情況可以并隨時啟停被測點的溫濕度控制系統(tǒng)的每一個設(shè)備。當然，計算機的自動控制也可以根據(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)測功能

系統(tǒng)能監(jiān)測到綜合監(jiān)控系統(tǒng)里所有監(jiān)測設(shè)備的通訊狀態(tài)及通訊原始數(shù)據(jù)并可以監(jiān)測到服務(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)端能有效和實時的檢測到系統(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)測系統(tǒng)與各個網(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)器自動判斷當前數(shù)據(jù)是否超出設(shè)定的閾值，若檢測到當前溫濕度值超出設(shè)定閾值，服務(wù)器自動傳送告警信息。

4.2數(shù)據(jù)報表功能

實時記實各個被測點的溫濕度參數(shù)數(shù)據(jù)，并保存在云服務(wù)器，以供用戶進行數(shù)據(jù)的分析處理以及決策。溫濕度數(shù)據(jù)應(yīng)當完整詳細，包含時間、日期等要素，并且有實時生成動態(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多種方式報警功能

用戶可根據(jù)需求進行郵件、短信以及電話等多種選擇方式進行告警。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遠程控制功能

自動控制調(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)驗在遠程監(jiān)控計算機上實時遠程控制溫濕度控制設(shè)備，進行手動控制[2]。（論文指導(dǎo)老師：柴國飛 項目資助：浙江省大學生科技創(chuàng)新項目（項目號2020R471003））

參考文獻：

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

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