基于微机测控网络的温湿度及火盗警自动监控系统

摘要

温湿度的自动控制无论是在日常生活还是在工农业生产中都得到了广泛的应用，利用微机对温度和湿度进行测控的技术得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。高校实验室里的大部分实验仪器对温度、湿度都相当的敏感，适合的温湿度对于保证实验设备的安全稳定运行、提高试验质量、延长设备的使用寿命都有着至关重要的作用。同时对于在实验室里学习的学生和老师来说，适合的温湿度还能够提高人体舒适度和工作效率。因此，研制出一种低成本、低功耗、高可靠性、易于实现和维护的温湿度监控系统具有重要的现实意义。 本文密切结合某高校实验室环境温湿度及火盗警监控的需求，研究与开发了一个基于微机测控网络的监控系统，网络中包含有温湿度控制器、上位机、值班机等三类不同的计算机系统；其中N台温湿度控制器作为下位机承担各个库房或实验室的温湿度及火盗警实时监控工作；上位机负责对N台下位机的工作进行管理，完成实时数据收集、显示统计、打印报表以及对下位机的工作状态以及温湿度给定值的设置、报警等工作；值班机作为网络中的后备主机，当网络主机因故障退出时，能自动上升为网络主机，承担系统的火盗警信息的查询及报警工作。 本文完成了整个系统的软硬件开发与研制工作，论文中给出了下位机的硬件设计方案和电气原理图、提供了主要的流程图和上位机管理软件的功能及人机界面设计结果；考虑到系统资源配置和本系统的特点等实际情况，针对温湿度自动控制的需求，分别研究与设计了一种简单易行的双位式调节方式和带死区的增量式PID控制算法；为提高温湿度测控的精度，构建了一种低通滤波和加权平均滤波的复合数字滤波算法。 研发的系统经实验室模拟运行验证了其有效性和实用价值，为下一步工程实现打下了良好的基础。其中采用的可靠性设计方法和低成本实现技术具有一定的推广应用前景。