測試技術(shù)是測量和試驗(實驗)技術(shù)的簡稱，在長期的科學技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展中，測試技術(shù)已趨于完善和成熟。一般物理“量”、化學“量”均有相適應的測試手段。然而，傳統(tǒng)的測試手段大多只適用于各種量的靜態(tài)測量(被測量不隨時間而變化或變化的頻率不高)。隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)革命把人類社會從工業(yè)化社會推進到信息化社會。這就要求人們對時間而變化的各種參量，甚至是變化頻率很高的動態(tài)量進行實時測量。當前電子技術(shù)、半導體技術(shù)以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，各種動態(tài)量的測試技術(shù)也得到迅速發(fā)展。它的高精確度、高靈敏度、高響應速度，以及耗能少、機構(gòu)小、可以連續(xù)測量、自動控制等特點使得測試技術(shù)發(fā)展到一個全新的水平?！艾F(xiàn)代測控技術(shù)”就是這一全新的綜合技術(shù)的總稱。
一個完整的測控過程一般應包括：
信息的采集——用傳感器來完成：
信息的變換和傳輸——用中間變換裝置來完成：
信息的處理和分析——用信息處理設(shè)備或計算機軟件來處理：
信息的顯示和記錄——用信息顯示記錄裝箴或計算機外圍設(shè)備來完成;
信息的調(diào)節(jié)和控制——通過調(diào)節(jié)、控制和執(zhí)行裝置來實現(xiàn)。
現(xiàn)代測控技術(shù)實質(zhì)上在測控過程的每一個環(huán)節(jié)都可能而且應該采剛各種現(xiàn)代化的新技術(shù)。尤其計算機技術(shù)與測試技術(shù)結(jié)合以后，測控過程各環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)、功能、性能等都能出現(xiàn)革命性的變化。
溫濕度實時監(jiān)測系統(tǒng)主要由溫濕度采集器，溫濕度監(jiān)測平臺，控制器(箱)，執(zhí)行機構(gòu)，遠程測控終端RTU和控制中心軟件等部分組成，系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計，各部分既可獨立工作，又可聯(lián)網(wǎng)工作，組建方便，并具有良好的擴充性。智能型溫、濕度采集器采用國際上先進的溫敏和濕敏元件，傳遞溫濕度參數(shù);溫、濕度’鍘控平臺內(nèi)置微處理器，智能化設(shè)計，可獨立工作又可方便組網(wǎng)，還可監(jiān)測并管理各個溫濕度控器的工作，指令各相應機構(gòu)，實現(xiàn)環(huán)境溫、濕度檢測和控制，同時，控制平臺的通訊功能使其可作為下位機接受上位機和計算機的管理和控制，通過電力載波或電話線(無線)等通訊手段可接入總體測控系統(tǒng)中心網(wǎng)絡(luò)。
1)溫濕度采集器(信號采集)
用于測量環(huán)境溫濕度，采用溫敏電阻和高分子濕敏電容高精度測溫測濕，智能化設(shè)計，自動校準溫濕度基準。
2)控制器
接受溫濕度測控平臺指令，控制執(zhí)行機構(gòu)起停;
3)執(zhí)行機構(gòu)
指用于實現(xiàn)加熱、制冷、加濕、除濕等功用的設(shè)備，如加熱器、制冷機、加濕機、濕機等;
4)監(jiān)測平臺
是溫濕度實時監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系溫、濕度測控及信號采集器和計算機管理控制中心(上位機)的樞紐。一方面?zhèn)魉蛨缶O(shè)定參數(shù)給測量頭，并獲取各點的溫濕度值和開關(guān)變量：另一方面將溫濕度值、狀態(tài)和開關(guān)變量上傳給計算機管理控制中心。巡檢測控儀提供晶顯示器顯示時間、通道號、溫度、濕度以及抽風除濕等狀態(tài)。測控平臺由硬件提供實時時間，時鐘電路內(nèi)含后備電池，具有掉電保護功能。系統(tǒng)時間不僅提供顯示，還用于打印，使各點數(shù)據(jù)方便查詢。通道號的數(shù)目取決于，測控平臺能最多支持多少個測量頭。溫度顯示取決于測試范圍，濕度三位數(shù)碼顯示，范圍是1RH%——99RH%，分辨率為0.5RH%。系統(tǒng)狀態(tài)有通風、強制通風、抽濕、強制抽濕、故障、鎖定、查詢?？蛇B續(xù)設(shè)定溫濕度控制值，根據(jù)設(shè)定指令自動監(jiān)控溫濕度測控器的工作，控制整個系統(tǒng)的運行，同時可通過通訊模塊與計算機管理控制中心(上位機)通訊聯(lián)網(wǎng)，接受計算機管理控制中心(上位機)的工作指令。(可選帶漢字打印機)。
5)通訊(鏈路)模塊
連接計算機管理控制中心(上位機)與測控平臺，使監(jiān)測平臺納入整體計算的控制管理中心體系。
6)計算機管理控制中心
1、可對多個監(jiān)測平臺進行遠程實時顯示、檢測：當點擊選定的測控平臺時，計算機將實時并以表格形式和曲線形式顯示、檢測該平臺‘F的每個溫、濕度采集器的溫度、相對濕度、絕對濕度、自動抽風除濕狀態(tài)、強制抽風除濕狀態(tài)以及自動控制設(shè)定值等。對于超標的值給予特殊顏色的顯示。
2、可對各個測控平臺的歷史數(shù)據(jù)進行存儲分析，并進行相應的處理。汁算機管理控制中心對各個測控平臺的每一個溫、濕度測控及信號采集器每天的數(shù)據(jù)進行存儲。每次啟動軟件，該軟件便會自動的從測控系統(tǒng)中讀出歷史數(shù)據(jù)并計算。
1)系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，積木式組建，一個監(jiān)測區(qū)的多個濕度測控器用一根電纜連接即可，設(shè)置多少個測試點(溫濕度測控器)，即可加多少個控制點;
2)監(jiān)測平臺采用液晶顯示，可讀取備溫濕度測控器測出的濕度數(shù)，控制狀態(tài)一E下限設(shè)定值等;
3)平臺顯示當前時間年月日
4)系統(tǒng)具有掉電記憶功能
5)測控平臺冒通過RS232、485總線或電力載波等通訊模塊通訊;
6)系統(tǒng)其通過流過熱保護裝置，并帶有抗雷擊保護模塊(以免引起火災);
7)系統(tǒng)模塊化設(shè)計，維護簡便，擴容性強，組網(wǎng)方便;
8)系統(tǒng)可接入控制中心計算機網(wǎng)，可在計算機上實現(xiàn)遠程測控。
遠程測控終端提供設(shè)備狀態(tài)指示燈，方便設(shè)備維護;寬電壓供電范圍：7V-30V;帶RS232、RS485(232也轉(zhuǎn)為485的情況下，可以有兩路485);內(nèi)置大容量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長時間本機保存(需定制);6路AD仿真量輸入(12位)，輸入電壓為0-30V，也可以測量4-20mA工業(yè)電流信號;6路繼電器輸出控制、4路光耦輸入輸出控制(輸入和輸出的位數(shù)自選);內(nèi)置RTC，掉電可自動計時，定時定點喚醒，需定制;高效的電源管理設(shè)計，在對功耗要求嚴格的場合，實現(xiàn)低功耗節(jié)能，延長工作時間，需定制;傳輸支持多種協(xié)議，我公司自定協(xié)議和Modbus協(xié)議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支持;Modbus從機工作模式：標準從機、從機主動回傳; 數(shù)據(jù)遠程傳輸支持GPRS、以太網(wǎng)等;數(shù)據(jù)傳輸采用GSM模塊可實現(xiàn)功能：
GPRS斷線自動重連;根據(jù)需要最多可同時連接6個中心服務器;支持固定IP、域名解析和APN專網(wǎng)的尋址方式;
支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;
支持的節(jié)點數(shù)，只要服務器資源允許，理論上為無數(shù)個;
減少布線的成本和施工的麻煩;
支持短信數(shù)據(jù)傳輸、短信參數(shù)配置功能;
支持電話和短信喚醒功能;
數(shù)據(jù)傳輸采用以太網(wǎng)模塊可實現(xiàn)功能：
支持10Mbps/100Mbps兩種方式接入Internet，數(shù)據(jù)傳輸速度加快，適合大數(shù)據(jù)量傳輸;
支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;
支持的節(jié)點數(shù)，只要服務器資源允許，理論上為無數(shù)個;
根據(jù)服務器的需要，協(xié)議可以支持更加豐富;
支持網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)喚醒功能;
支持專用軟件進行本地和遠程參數(shù)配置及維護;
支持本地和遠程固件升級;
以太網(wǎng)是目前應用最為廣泛的局域網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，它采用基帶傳輸，通過雙絞線和傳輸設(shè)備，實現(xiàn)10m/100m/1000m的網(wǎng)絡(luò)傳輸。由于應用廣泛，各大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)商均投入極大精力用于這類技術(shù)產(chǎn)品的研究和開發(fā)，技術(shù)不斷創(chuàng)新。從最初的同軸電纜上的共享10m傳輸技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在的在雙絞線和光纖上的100m甚至1000m的傳輸技術(shù)、交換技術(shù)等?？梢钥隙ǎ蕴W(wǎng)絡(luò)技術(shù)還將以更高的速度不斷發(fā)展和提高。目前，基本上所有的局域網(wǎng)絡(luò)均采用以太網(wǎng)，在大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個子網(wǎng)也多數(shù)構(gòu)成以太網(wǎng)，從應用來看，辦公室自動化、證券、校園網(wǎng)、控制系統(tǒng)等各類應用均以以太網(wǎng)為主要的通訊傳輸方式，應用非常廣泛，可以預見，將來的局域網(wǎng)仍將以以太網(wǎng)為主流技術(shù)。隨著廣泛的應用和深入的研究，以太網(wǎng)技術(shù)已完全成熟，采用這種技術(shù)已不存在技術(shù)風險和不穩(wěn)定因素。
同樣是由于應用廣泛，市場銷售量大，產(chǎn)品生產(chǎn)廠家多，競爭激烈，使得以太網(wǎng)產(chǎn)品價格較低，己形成很成熟的市場，應用單位在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時的投入已被限制在較低的水平。從工程實施的角度來說，目前已被廣泛采用的綜合布線系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)的實施提供了一整套規(guī)范的操作規(guī)程。按規(guī)范操作，系統(tǒng)的性能將得到完全保證，而系統(tǒng)的工程造價也是較為低廉的。應用在智能小區(qū)方面，網(wǎng)絡(luò)及施工總計每戶增加投入約600元～800元?？偠灾?，以太網(wǎng)是目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中先進成熟，實時性強，應用廣泛，性能穩(wěn)定，價格低廉的通訊技術(shù)。
整個系統(tǒng)采用了能實現(xiàn)對多點監(jiān)控管理的分布式系統(tǒng)的組成方式和主、從機的體系結(jié)構(gòu)。軟件系統(tǒng)由兩個相對獨立的上位機軟件和下位機軟件部分組成。
本系統(tǒng)的上位機監(jiān)控軟件模塊結(jié)構(gòu)圖如圖4—8所示。
上位機監(jiān)控軟件主要實現(xiàn)以下功能：
?、俅型ㄐ牛和瓿缮衔粰C的通信配置，實現(xiàn)上位機與下位楓之間通信。
?、跀?shù)據(jù)顯示：提供三維立體圖、曲線走勢圖和表格三種方式顯示。
?、蹟?shù)據(jù)存儲：對實時數(shù)據(jù)(包括最夫值、最小值、平均值)按用戶要求存儲到數(shù)據(jù)庫的一張歷史數(shù)據(jù)表中;也可導出數(shù)據(jù)到文件，以文本方式保存到一個文本文件中。
?、軘?shù)據(jù)查詢：允許用戶根據(jù)情況對實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進行查詢或進行走勢曲線分析。
?、輸?shù)據(jù)打印：根據(jù)用戶要求，以表格方式打印實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
?、蕻惓缶寒攲崟r溫濕度數(shù)據(jù)超越設(shè)定的上下限溫濕度數(shù)值時，報警鈴響。
?、呦到y(tǒng)設(shè)置：為保證用戶在任何情況下，都能良好地運行，允許用戶對系統(tǒng)的測量時間間隔、溫濕度上下限、存盤時間間隔、登錄用戶名、口令等參數(shù)進行設(shè)置。上位機應用軟件包括主程序、接收中斷子程穿、顯示子程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存子程序等4個主要模塊。
系統(tǒng)的下位機主控模塊通過監(jiān)控模塊，人際交互模塊和通信模塊來完成實時監(jiān)控與管理任務。并且所有工作又分解在報警處理、控制決策、信息顯示、命令處理、參數(shù)設(shè)置和信息輸出子模塊來運行。圖4—10是下位機軟件模塊結(jié)構(gòu)圖。
下位機應用軟件包括主程序、數(shù)據(jù)采集子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、發(fā)送子程序和顯示子程序等5個主要模塊。主程序流程圖如圖4一11。
遠程溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)解決了遠距通訊關(guān)鍵技術(shù);對常用的傳感器進行分析。歸納了四種測量結(jié)構(gòu)(點結(jié)構(gòu)、線結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維立體結(jié)構(gòu))：溫濕度的控制采用了基于Smith一模糊的復合控制;比較了多種通訊方式，實現(xiàn)了雙重配置(串口通訊和闞卡接口);并最終提供了一整套軟硬件設(shè)計方案。在為工業(yè)及家庭提供有效、實用的溫濕度測控系統(tǒng)。這一方面是對當前工業(yè)溫濕度測控技術(shù)的更新，另一方面也為人們的家庭生活更加舒適提供了條件。
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