帶有故障自診斷功能的微環境凈化調濕器及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及免維護微環境凈化調濕器，具體涉及一種帶有故障自診斷功能的免維護微環境凈化調濕器及方法。
【背景技術】
[0002]在館藏文物保存環境中，溫度和濕度是所有研究工作的基礎，他們是直接或間接影響文物的一切物理、化學、生物作用的兩個基本條件。其中濕度調控對于文物保存尤為重要。濕度對文物的破壞機制可以分為物理破壞、化學破壞以及生物破壞。
[0003]濕度對文物的物理破壞表現為:濕度高時，對于吸濕性較強的有機材料或者有細胞結構的文物吸收外界水分而發生體積膨脹；當濕度低時，某些物質就會脫水失區水分，造成文物干裂，材料脆化等。
[0004]濕度對文物的化學破壞表現為:由于水能夠附著于大多數物質的表面，或者是侵入部分物質的內部。水是一種較好的極性溶劑，易溶解空氣中的酸性物質，加快金屬物質腐蝕，并造成織物、紙質物等褪色或變色；濕度較高時，還可以加快環境中光化學反應速度。
[0005]雖然溫度對于文物的保存也有十分重要的影響，但是對于文物保存微環境來說，微環境內部的溫度是有其外部的環境決定的，微環境內部溫度并不能獨立于外界環境而獨立存在，所以本任務沒有提出對文物保存微環境進行專門的調控。但在對微環境進行濕度調控時，特別是對微環境通過制冷、循環的手段進行除濕操作時，會影響空氣的溫度，所以必須考慮該過程對微環境溫度的影響。
[0006]生物腐蝕同樣對于文物保存構成主要危害、危險，特別是由于那些由蛋白質、染料、纖維等有機物構成的文物，其自身是微生物賴以生存的營養物質。空氣中相對/絕對濕度對于空氣中攜帶微生物的存活量至關重要。不同微生物其最適應的濕度各不相同，總的來說，濕度越高越是適合微生物增長。
[0007]另一方面，博物館館藏微環境中的污染物如顆粒污染物，微生物污染物，以及氣態污染物對文物的破壞作用也十分明顯，且這些污染物的來源廣泛，如展柜(儲存柜等)與其外部博物館環境進行空氣交換，展柜(儲存柜等)的材料釋放出的氣體等。這些污染物都會影響文物的保存。

【發明內容】

[0008]本發明克服了現有技術的不足，提供一種帶有故障自診斷功能的免維護微環境凈化調濕器及方法。
[0009]為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:
[0010]一種帶有故障自診斷功能的微環境凈化調濕器，包括微環境溫濕度檢測電路、夕卜接微環境溫度檢測電路、外接微環境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路、液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路、AD轉換電路、單片機、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊；所述微環境溫濕度檢測電路、外接微環境溫度檢測電路、外接微環境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路分別與所述AD轉換電路連接；所述AD轉換電路與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊分別與所述單片機連接。
[0011 ] 更進一步的技術方案是還包括光電隔離器，所述AD轉換電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接。
[0012]更進一步的技術方案是鉑電阻溫度傳感器輸入電路包括:散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路。
[0013]更進一步的技術方案是風機轉速測量輸入電路包括:內循環風機轉速測量輸入電路、外循環風機轉速測量輸入電路和凈化風機轉速測量輸入電路。
[0014]更進一步的技術方案是無線通訊模塊連接至監測系統軟件平臺。
[0015]更進一步的技術方案是提供一種微環境凈化調濕器故障自診斷方法，所述的方法包括以下步驟:
[0016]加濕功能故障自診斷
[0017]系統運行時，微環境濕度傳感器或外接微環境濕度傳感器檢測到濕度值低于系統設定值時，啟動加濕水栗、內循環風機，開始正常進行微環境加濕功能；同時檢測緩存水箱液位、內循環風機轉速；
[0018]除濕功能故障自診斷
[0019]系統運行時，微環境濕度傳感器或外接微環境濕度傳感器檢測到濕度值高于系統設定值時，系統啟動除濕制冷片、內循環風機工作，系統開始正常進行微環境除濕功能；同時檢測除濕制冷片溫度、緩存水箱液位、內循環風機轉速；
[0020]凈化功能故障自診斷
[0021 ] 系統運行時，微環境有機污染物、無機污染物、含硫污染物三種氣體濃度傳感器之一檢測到微環境污染氣體濃度值高于系統設定值時，系統啟動凈化風機，同時檢測凈化風機轉速，系統啟動凈化功能；當三種傳感器濃度均低于設定值時，停止凈化功能。
[0022]更進一步的技術方案是加濕功能故障自診斷步驟中，
[0023]當液位處于設定值土回差范圍內，加濕功能正常運行；
[0024]當內循環風機轉速過低或關閉時，系統進行設備故障報警；
[0025]當液位低于設定值-回差時，系統啟動取水制冷片工作、啟動外循環風機；同時檢測液位、取水制冷片溫度、外循環風機轉速；
[0026]當液位高于設定值上限時，系統進行液位超限報警；
[0027]當液位低于設定值下限時，系統進行設備故障報警，停止加濕功能。
[0028]更進一步的技術方案是除濕功能故障自診斷步驟中，
[0029]當內循環風機轉速過低或關閉時，系統進行設備故障報警；
[0030]當液位處于設定值土回差范圍內，除濕功能正常運行；
[0031]當液位超過設定值+回差時，系統啟動排水水栗、外循環風機；同時檢測外循環風機轉速，外循環風機轉速過低或關閉時，系統進行設備故障報警；當液位高于設定值上限時，系統進行液位超限報警，外循環風機轉速過低或關閉時，系統進行設備故障報警，系統停止除濕功能。
[0032]更進一步的技術方案是加濕功能故障自診斷步驟中，
[0033]取水制冷片工作時，外循環風機轉速過低或關閉時，制冷片溫度不能低于露點溫度時系統進行設備故障報警；所述凈化功能故障自診斷步驟中，當凈化風機轉速過低或處于關閉狀態時，系統進行設備故障報警。
[0034]更進一步的技術方案是還包括:外接機污染物、無機污染物、含硫污染物三種氣體濃度傳感器，正常輸出電流為4?20mA，當電流小于4mA時，系統通過診斷程序判斷傳感器故障，系統進行設備故障報警，系統采用事先設置的定時啟動、停止凈化時間，繼續完成凈化功能步驟。
[0035]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明的實施例帶有故障自診斷功能的免維護微環境凈化調濕器可用于為博物館中心展柜，墻面柜以及博物館文物密集儲藏柜提供環境凈化、調濕處理，保持文物保存環境清潔、穩定。同時本發明也可為系統監測人員和維修人員提供設備故障自診斷功能，進行有目的的維修，提高產品的服務。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明一個實施例的結構原理框圖。
【具體實施方式】
[0037]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0038]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0039]下面結合附圖及實施例對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。
[0040]實施例1
[0041]如圖1所示，根據本發明的一個實施例，本實施例公開一種帶有故障自診斷功能的免維護微環境凈化調濕器，它包括微環境溫濕度檢測電路、外接微環境溫度檢測電路、夕卜接微環境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路、液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路、AD轉換電路、單片機、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊；所述微環境溫濕度檢測電路、外接微環境溫度檢測電路、外接微環境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路分別與所述AD轉換電路連接；所述AD轉換電路與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊分別與所述單片機連接。
[0042]優選的，本實施例還包括光電隔離器，所述AD轉換電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風機轉速測量輸入電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接。具體的，鉑電阻溫度傳感器輸入電路包括:散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路。散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路通過AD轉換電路和光電隔離器與單片機連接。
[0043]進一步的，風機轉速測量輸入電路包括:內循環風機轉速測量輸入電路、外循環風機轉速測量輸入電路和凈化風機轉速測量輸入電路。內循環風機轉速測量輸入電路、外循環風機轉速測量輸入電路和凈化風機轉速測量輸入電路通過光電隔離器與單片機連接。
[0044]通過上述參數檢測，結合單片機軟件編程，實現故障自診斷功能。通過Zigeeb無線通訊模塊進行無線組網，數據傳輸至監測系統軟件平臺，通過系統軟件編程，可實現故障遠程診斷功能。
[0045]監測人員可根據超限報警和故障報警狀態及時通知維修人員，系統也可自動通過監測系統軟件平臺短信、郵件等形式通