[發(fā)明專利]一種倉庫溫濕度信息采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610448469.0
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN106092152B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金木
• 申請（專利權(quán)）人: 福州臺江區(qū)超人電子有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種倉庫溫濕度信息采集系統(tǒng),其特征是，溫濕度采集儀記錄同步時間及其采集的溫濕度信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在設(shè)定的同步時間傳送給主控器處理，在總開關(guān)之后安裝一個電子開關(guān)，主控器交流電源接于電子開關(guān)與總開關(guān)之間，并在主控器和每個溫濕度采集儀的通信電路中各安裝一個通信電子開關(guān)，每個溫濕度采集儀的交流電源輸入端設(shè)置隔離電子開關(guān)，在通信的同步時間，各溫濕度采集儀在設(shè)置的通信的同步時間或接收不到電網(wǎng)周波信號時，通過電力網(wǎng)線通信，通信期間依靠并接于單片機電源濾波電容的可充電電池供電，通信結(jié)束同步計時器清零后重新開始計時并獲得糾正；

各溫濕度采集儀的面板裝有3至5只不同顏色LED，溫濕度采集儀在剛開機后的一段設(shè)定時間，選擇顯示不同顏色LED組合時，關(guān)機得到相對應(yīng)的編號并保存，在編號時段當檢測不到電網(wǎng)周波信號時，單片機依靠其電源濾波電容的儲能將編號數(shù)據(jù)存入非易失存儲器中；

利用電力網(wǎng)周波的正半周上升段，取三個甄別點實現(xiàn)對周波信號的識別判定，再利用周波時間建立同步時間，主控器和各溫濕度采集儀的周波識別電路由三個采用滯回比較器的電壓比較器組成，系統(tǒng)設(shè)置時鐘計時器和同步計時器，如果檢測到相鄰的兩個周波信號均為真，則取出該兩個相鄰的周波信號過零之間的時鐘計時器計時時間即周波時間，按序存入周波時間存儲單元中，存滿100個周波時間時每存入一個周波時間，均先移除最先存入的一個周波時間，并計算存入的周波時間的平均值Tz并保存，利用Tz值鑒別待識別周波信號，以降低電力網(wǎng)頻率波動的影響，同時采用三個甄別點降低誤判可能性；

三個比較器分別用于三個甄別點，即甄別點0、甄別點1、甄別點2，在周波正半周上升段的周波過零處，即甄別點0設(shè)置電壓過零比較器，其余二個比較器分別設(shè)置在周波正半周上升段，峰值電壓的35％至50％處的甄別點1和50％至70％處的甄別點2；

周波信號判定過程：單片機在設(shè)定時間開中斷后，時鐘計時器清零并開始計時，當周波電壓過零時，設(shè)置在甄別點0的電壓過零比較器﹙V0﹚的輸出電壓翻轉(zhuǎn)，在其電壓下降沿產(chǎn)生中斷，記錄其過零點中斷時間Th0并關(guān)中斷；此后，單片機掃描甄別點1處第一電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓，當周波電壓達到第一電壓比較器﹙V1﹚的閾值電壓時，輸出電壓從高到低翻轉(zhuǎn)，掃描記錄其翻轉(zhuǎn)時間Th1；同樣掃描記錄甄別點2處第二電壓比較器﹙V2﹚輸出電壓翻轉(zhuǎn)時間Th2，如果上述Th1及Th2翻轉(zhuǎn)時間均在允許誤差范圍內(nèi)，則檢測到的甄別信號為真，否則為假，上述判定甄別信號為真時，計算本次周波信號過零與相鄰前一次甄別信號為真時的周波信號過零間的時鐘計時器計時時間Tzu，將其與周波時間的平均值Tz作比較，如果不超過設(shè)定周波時間誤差Tzv則周波信號為真，這時保存Tzu并取20ms與同步計時器計時時間相加，將相加的值存入同步計時器中；

當時鐘計時器以周波電壓過零開始計時，則計時到16ms至18.5ms間的開中斷時間設(shè)定值Tk時開中斷，時鐘計時器計時到25ms至27ms間的關(guān)中斷時間設(shè)定值Tn時關(guān)中斷；

系統(tǒng)開機后，時鐘計時器開始計時，當檢測到第一個周波電壓過零時，設(shè)置在甄別點0的電壓過零比較器﹙V0﹚的輸出電壓翻轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生中斷，取出周波電壓過零點的時間T0保存，將時鐘計時器清零并開始計時，這時周波電壓過零時間Th0為0，同時單片機掃描并判定甄別信號，其Th0、Th1和Th2的值均須加上周波時間20ms減去開中斷時間設(shè)定值Tk的差值，如果三個甄別信號為真，下一次檢測周波電壓過零點的開中斷時間取Tk，否則為假時，此時時鐘計時器時間須加上T0，繼續(xù)檢測；

當檢測到第一個和相鄰的第二個周波電壓過零時，判定周波信號為真時，則取出開中斷時的時鐘計時器累計時間T1＝T0+Tk作為初始時間存入同步計時器中，開中斷后時鐘計時器清零，否則判定周波信號為假時，此時時鐘計時器時間須加上T1，重新檢測第一個周波，當檢測第一個周波信號為真后，恢復(fù)以上所述的周波信號判定過程；

如果檢測到周波信號為假，下一次開中斷時間均在本次開中斷時間后，經(jīng)延時周波時間的平均值Tz時開中斷，并在開中斷后延時Tns時關(guān)中斷，設(shè)置關(guān)中斷時間是當周波信號在甄別為假時，在關(guān)中斷時間Tns關(guān)中斷和停止掃描，Tns為:

Tns＝Tn－Tk

如果檢測到周波信號為真，則下一周波開中斷時間Tks為:

Tks＝Tk+Th0

即從第一次開中斷時間取Tk之后，時鐘計時器均是計時到Tks開中斷，并清零后重新開始計時，計時到Tns時關(guān)中斷，從而使同步計時器時間受到周波電壓過零時間的糾正；

重復(fù)上述周波信號判定過程，如果檢測到的上一周波信號為真，本周波判定時，甄別信號為假，或檢測到的周波時間與周波時間的平均值Tz比較超過設(shè)定周波時間誤差Tzv，或時鐘計時器計時到關(guān)中斷時間設(shè)定值Tns時，電壓過零比較器﹙V0﹚輸出電壓未翻轉(zhuǎn)，沒有產(chǎn)生中斷，則在時鐘計時器計時到Tns時關(guān)中斷，這時記周波數(shù)N為1并存儲，下一次開中斷時間是在上次開中斷時間經(jīng)過Tz后開中斷，時鐘計時器在開中斷后清零并計時，計時到Tns時關(guān)中斷，此后每次判定周波信號真?zhèn)危鐬榧倩虮敬螜z測甄別信號雖為真但上次為假，則取出被存儲的N，并將N+1后回存于存儲N的存儲器中；

當檢測到周波信號為真時，則取出存儲器中N保存，并將存儲器中N置零，并恢復(fù)使用設(shè)定值Tks，這時取(N+1)×20ms的值加于同步計時器中；

系統(tǒng)同步時間為同步計時器的時間，再加上當前正在計時的時鐘計時器的時間；

并選擇：Th0、Th1、Th2均為真時周波甄別信號為真，或者Th0為真，同時Th1、Th2之一為真時，或者Th1、Th2為真時，周波甄別信號為真；

當N大于25至70間的一個設(shè)定值時，采用時鐘計時器的累計計時值直接加于同步計時器中，累計計時值為N×Tz+20ms。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倉庫溫濕度信息采集系統(tǒng),其特征在于包括:

主控器﹙10﹚、通信電子開關(guān)﹙11﹚、周波甄別電路﹙12﹚、溫濕度采集儀﹙13﹚、溫濕度傳感器﹙14﹚、電子開關(guān)﹙15﹚，其中單片機﹙U0﹚和通信電子開關(guān)﹙11﹚和周波甄別電路﹙12﹚均分別包含在溫濕度采集儀﹙13﹚與主控器﹙10﹚中，其中周波甄別電路﹙12﹚，由：輸入電路﹙S0﹚、電壓過零比較器﹙V0﹚、甄別點1處第一電壓比較器﹙V1﹚和甄別點2處第二電壓比較器﹙V2﹚構(gòu)成，其中輸入電路﹙S0﹚用于將電力網(wǎng)交流電壓通過電阻和二極管的分壓，轉(zhuǎn)換為電壓比較器合適的穩(wěn)定的輸入電壓。