基于web遠程溫濕度采集及監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種遠程監測系統，具體是一種基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統。
【背景技術】
[0002]對于溫濕度的檢測系統的研究有很多，歸納起來有兩個大的走向，一是趨于小型化的手持式或現場式的檢測設備，數據的記錄需要人工干預，工作效率和精度都不高。二是采用檢測元件集中管理的數據采集模式，但是管理范圍大都只局限在本地計算機上，通過網絡對現場數據訪問的技術目前的研究發展還是不夠的，主要體現在檢測系統功能的完備性上。
[0003]在工農業生產極度發達的今天工業生產自動化集約化程度越來越高，監控設施越來越齊備，溫濕環境對工農業生產有著重要的影響，對于溫濕度進行監控的設備系統越來越多，但是他們通常龐大、昂貴不易移植，且通常是單由監控間集約化管理，并不能實際的遠離工作現場，遠程監測的發展方向必然是向著網絡化的方向發展。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，集中檢測技術、記錄儀控制、數據庫存儲、Web服務器架構和訪問技術于一體，最大限度的滿足實際工作需要，提高工作效率。
[0005]按照本實用新型提供的技術方案，所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統包括:主控制器、串行通信模塊、繼電控制模塊、顯示模塊、記錄儀模塊、WEB服務器、溫度傳感器以及濕度傳感器，所述主控制器分別連接現場的溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊和控制電氣設備運行的繼電控制模塊，所述主控制器還通過串行通信模塊連接記錄儀模塊，記錄儀模塊連接WEB服務器;當系統采集到的現場溫濕度數據超出測試點閾值時，主控制器發出控制信號觸發繼電控制模塊，進而啟動或關閉相應電氣設備。
[0006]具體的，所述記錄儀模塊通過鍵盤接口電路連接獨立鍵盤，鍵盤包括三個按鍵完成系統參數的設定，分別為功能選擇鍵、加一鍵和減一鍵。
[0007]具體的，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器。所述濕度傳感器采用DHTll傳感器。
[0008]具體的，所述繼電控制模塊采用的繼電器型號為SRD-05VDC-SL-C，由5V電壓驅動。
[0009]具體的，所述記錄儀模塊采用STC89系列記錄儀。所述記錄儀模塊連接報警用蜂鳴器，在蜂鳴器上并聯LED指示燈。
[0010]本實用新型的優點是:本實用新型采用價格低廉的器材對現場數據進行采集，通過串行通信方式完成前置記錄儀與計算機間的通信，并結合數據庫對采集數據進行存儲，方便數據分析和網絡上其他主機對現場檢測數據的訪問和調用，是一套造價低廉、方便實用的現場監控平臺。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本實用新型的系統結構框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0013]如圖1所示，本系統主要包括:主控制器、串行通信模塊、繼電控制模塊、顯示模塊、記錄儀模塊、WEB服務器、溫度傳感器以及濕度傳感器，所述主控制器分別連接現場的溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊和控制電氣設備運行的繼電控制模塊，所述主控制器還通過串行通信模塊連接記錄儀模塊，記錄儀模塊連接WEB服務器。
[0014](I)主控制器模塊。
[0015]主控制器模塊是整個下位機系統的核心。主要完成對系統中各種測定信號的輸入、分析及輸出控制，也是實現數據交換、軟硬件接口的中心控制模塊，可以采用單片機或其他微控制器。
[0016](2)串行通信模塊。
[0017]其主要功能是實現對數據進行記錄儀和下位機之間的交換，是實現遠程控制的關鍵。系統中串行通信模塊通過MAX232芯片進行電平轉換實現記錄儀與下位機的通信。
[0018](3)繼電控制模塊。
[0019]此模塊是控制的關鍵模塊，當系統采集到的現場溫濕度數據超出測試點閾值時，主控制器發出控制信號觸發繼電器，進而啟動或關閉相應電氣設備，實現對現場環境的控制。采用繼電控制有益于提高工作效率和控制精度，提高了系統穩定性和可用性。
[0020](4)顯示模塊。
[0021]此部分功能主要包括設定閾值和測定量的顯示。系統中采用1602液晶實現顯示功能，采用1602液晶可以節約主控制器接口，同時可以顯示較多的內容特別適合多點監測系統數據的顯示。
[0022](5)記錄儀模塊。
[0023]記錄儀模塊由兩部分組成，記錄儀軟件界面用于實現人機交互，可以顯示各測定點閾值和各監測點的實時數據，并通過控件與數據庫連接實現數據庫存儲、查詢等功能；Access數據庫部分可用于存儲測定數據并支持本地和遠程網絡調用。
[0024](6)務器。
[0025]要通過Internet實現溫濕度的遠程監測，一般是采用在現場計算機系統中構建Web服務器的方法。采用這種方法在本地構建的服務器運行后可以支持WEB訪問本地數據，同時由于本地服務器的特殊性管理者可以通過設置較高的安全等級提高系統的安全性。隨著科技的發展網絡幾乎無處不在，這為基于WEB的遠程監測提供了強大的硬件支持，只要有網絡的地方就可以實現遠程監測。
[0026]遠程計算機通過網絡實現對本地數據庫的訪問需要通過WEB界面。WEB功能可以實現異地用戶對于現場數據的監測和簡單控制。
[0027]以下對本實用新型的各組成部分進行詳細介紹。
[0028]本實用新型的記錄儀模塊采用STC89系列記錄儀，該系列是MCS-51系列記錄儀的派生產品。它們在指令系統、硬件結構和片內資源上與標準8052記錄儀完全兼容，DIP40封裝系列與8051為pin-to-pin兼容。STC89系列記錄儀高速(最高時鐘頻率90MHz)，低功耗，在系統/在應用可編程(ISP，IAP)，不占用戶資源。
[0029]STC89c52記錄儀擁有四個并行口其中Pl 口為準雙向口，P2口為可作為地址總線輸出口的準雙向口，PO 口可作為地址/數據總線口的三態雙向口，當P3 口作為8為雙向I/O端口時，其內部具有上拉電阻，輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收20mA大電流。此外，它還可以作為AD轉換引腳。當PO、P1、P2端口全作為普通I/O 口時，和P3 口功能基本相同。另外，P3.0和P3.1作為串行通信口實現記錄儀和下位機間的串口通信連接。
[0030]記錄儀模塊通過鍵盤接口電路連接獨立鍵盤，利用三個按鍵完成系統參數的設定，三個按鍵分別定義為功能選擇鍵、加一鍵和減一鍵。具體實現過程為系統初始化后，系統以輪詢的方式進行鍵盤操作掃描，當檢測到功能定義鍵第一次輸入低電平即第一次按下時，啟動設置下限功能，功能定義腳第二次按下啟動設置上限功能，功能鍵第三次按下則退出閾值設置功能。采用功能鍵控制的方式可以在節約接口的同時使系統功能集約化。
[0031]溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，DS18B20單線數字溫度傳感器，8卩“一線器件”，其具有獨特的優點:采用單線制數據傳輸，支持單線元件擴展；測溫范圍大適應范圍廣；因而具有較好的環境適應能力。濕度傳感器采用DHTll傳感器，該傳感器具有體積小測定范圍大的特點同樣也為單總線原件，便于系統功能擴展。
[0032]繼電控制模塊是系統控制核心環節，采用5V繼電器實現控制過程小電壓對大電壓的控制，繼電器采用三極管驅動，本設計采用的繼電器型號為SRD-05VDC-SL-C可由5V電壓驅動，最大控制變量達到10A/250V，可以滿足大部分電氣設備的運行要求。
[0033]報警模塊主要功能是在現場溫濕度超出設定閾值時對外界發出警報，此部分采用蜂鳴器作為報警設備，同時考慮到系統的穩定性對硬件進行了冗余備份，具體做法是在蜂鳴器上并聯LED指示燈，這樣在其中一個報警設備出現故障時另一個冗余設備可以繼續工作而不會影響系統穩定性。
[0034]系統的監測參數包括現場多點溫濕度值，主控制器通過將設定閾值與測定值進行比較進而驅動蜂鳴器報警同時觸發繼電器進行相應電氣控制，實現現場溫濕度調控。同時記錄儀通過串行通信與下位機進行數據通信，將下位機檢測到的數據在記錄儀上進行實時顯示和相應控制。后臺運行的數據庫通過將下位機采集數據進行錄入存檔，同時數據庫支持記錄儀和WEB調用。
[0035]本實用新型的優勢是:
[0036](I)突破了檢測系統高成本、移植性差的通病，以記錄儀作為控制中心實現了成本最小化，通過采用DS18B20溫度傳感器元件通過單總線技術既節約控制端口同時增加了系統的可擴展性，同時該元件的溫度適用范圍比較大從而實現了可移植性的突破。
[0037](2)遠程多點實時監控，并對現場設備進行了冗余備份，解決了現場監控和故障檢修的不便，實現遠程對現場生產條件的掌控和現場設備的故障檢測和判斷。
[0038](3)系統硬件部分采用模塊化的設計方法，將功能模塊與主控模塊分離，便于系統擴展和故障檢修，提高系統可用性。
【主權項】
1.基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是:包括主控制器、串行通信模塊、繼電控制模塊、顯示模塊、記錄儀模塊、WEB服務器、溫度傳感器以及濕度傳感器，所述主控制器分別連接現場的溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊和控制電氣設備運行的繼電控制模塊，所述主控制器還通過串行通信模塊連接記錄儀模塊，記錄儀模塊連接WEB服務器；當系統采集到的現場溫濕度數據超出測試點閾值時，主控制器發出控制信號觸發繼電控制模塊，進而啟動或關閉相應電氣設備。2.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述記錄儀模塊通過鍵盤接口電路連接獨立鍵盤，鍵盤包括三個按鍵完成系統參數的設定，分別為功能選擇鍵、加一鍵和減一鍵。3.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器。4.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述濕度傳感器采用DHTll傳感器。5.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述繼電控制模塊采用的繼電器型號為SRD-05VDC-SL-C，由5V電壓驅動。6.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述記錄儀模塊連接報警用蜂鳴器，在蜂鳴器上并聯LED指示燈。7.如權利要求1所述的基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其特征是，所述記錄儀模塊采用STC89系列記錄儀。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于WEB遠程溫濕度采集及監測系統，其包括：主控制器、串行通信模塊、繼電控制模塊、顯示模塊、記錄儀模塊、WEB服務器、溫度傳感器以及濕度傳感器，所述主控制器分別連接現場的溫度傳感器、濕度傳感器、顯示模塊和控制電氣設備運行的繼電控制模塊，所述主控制器還通過串行通信模塊連接記錄儀模塊，記錄儀模塊連接WEB服務器。本實用新型的優點是：采用價格低廉的器材對現場數據進行采集，通過串行通信方式完成前置記錄儀與計算機間的通信，并結合數據庫對采集數據進行存儲，方便數據分析和網絡上其他主機對現場檢測數據的訪問和調用，是一套造價低廉、方便實用的現場監控平臺。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN205246125
【申請號】CN201521064591
【發明人】許曉杰
【申請人】江蘇哲勤科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月18日