基于智能温湿度传感器的远程监控系统

师逍琼 胡晋 姜梦婷 郑文康 郝未鹏 柴国飞

摘要：由智能温湿度传感器获取每个测量地点的温湿度数据，通过485总线或无线通讯方式上传到远程监控计算机，由远程监控计算机进行数据处理、打印表格、短信告警、超限告警、记实数据、存储数据等，并让被控设备的控制（加湿器、加热器、排风机等）运行能被智能控制器发出的指令操控，以实现控制过程中精准监控、跟踪追溯目的。

关键词：温湿度检测;传感器;远程监控;在线监测

1.引言

有助于实现生产过程精准监控、质量跟踪追溯目的，将大大提高工厂生产自动化、信息化和智能化水平，对于降低人力资源成本、提高生产效率、提升产品质量具有非常重要的实际意义。此外，本系统研发的温湿度远程监控系统对药（食）用真菌的固态发酵生产、大棚温湿度监控等其它智慧农业项目具有一定的可复制性及示范作用。

2.设计方案

由智能温湿度传感器采集每个被测点的温湿度数据，通过485总线或无线通讯方式上传到远程监控计算机[1]，由远程监控计算机进行数据处理、打印表格、短信告警、超限告警、记实数据、存储数据等，并让被控设备的控制（加湿器、加热器、排风机等）运行能被智能控制器发出的指令操控.

3.工作原理

（1）主控室的监控主机通过485 Modbus RTU通讯规收取智能温湿度控制仪所获得的每个被测点的温湿度数据.

（2）通过监控主机的上位机软件进行数据的集中处理采集，可以实现记录、显示、存储、打印各被测点的温湿度数据和曲线的操作，可对已存储数据进行多种统计，可通过局域网多台电脑实现软件系统数据共享。

（3）以人工和自动两种控制方式进行温湿度管理，软件可以设定合理的温湿度阈值进行设备的开启和关闭，同时可以设定在人工控制方法下的开关机时间。

（4）计算机根据设定值与实时数据的比较，24小时通过电磁阀自动控制加热器、加湿机、排气风扇的开（关）机。也可以设定开（关）机的时间段，按设定的时间在人工控制方式下控制电磁阀、加湿机、排气风扇的开（关）机。

（5）可以在主控室人机界面实时观察每个被测点的电磁阀、加湿机、排气风扇的运行情况，根据生产运行情况可以并随时启停被测点的温湿度控制系统的每一个设备。当然，计算机的自动控制也可以根据生产管理要求设定温湿度控制数据。

4.功能分析

4.1数据监测功能

系统能监测到综合监控系统里所有监测设备的通讯状态及通讯原始数据并可以监测到服务端与客户端的数据交换信息、网络连接状态;服务端能有效和实時的检测到系统与分散在不同区域的网络数据采集单元的网络连接状态;能监测系统与各个网络数据采集单元之间的通讯数据交换及是否正常情况。云服务器自动判断当前数据是否超出设定的阈值，若检测到当前温湿度值超出设定阈值，服务器自动传送告警信息。

4.2数据报表功能

实时记实各个被测点的温湿度参数数据，并保存在云服务器，以供用户进行数据的分析处理以及决策。温湿度数据应当完整详细，包含时间、日期等要素，并且有实时生成动态图表的功能，让用户可以直观看到数据的变化情况。

4.3多种方式报警功能

用户可根据需求进行邮件、短信以及电话等多种选择方式进行告警。避免由于告警方式单一而漏掉告警信息导致的损失。

4.4远程控制功能

自动控制调节温湿度的控制设备可由用户可根据需求自行选择，比如精密空调;或者用户可根据经验在远程监控计算机上实时远程控制温湿度控制设备，进行手动控制[2]。（论文指导老师：柴国飞 项目资助：浙江省大学生科技创新项目（项目号2020R471003））

参考文献：

[1]陈雪梅，李海娜，雷振新.一种多点无线温湿度采集系统的设计[J].电子技术，2016（8）：66-68.

[2] 陈勇全. 卷烟厂醇化卷包过程温湿度监测与数据处理研究[D].重庆大学，2017