測(ce)試(shi)技(ji)術是測量和(he)試驗(yan)(實驗)技術的(de)簡(jian)稱，在長期的科(ke)學技術和生(sheng)產(chan)發(fa)展(zhan)中，測試技術已趨於完善和成熟。一(yi)般(ban)物理“量”、化(hua)學(xue)“量”均(jun)有相(xiang)適(shi)應的測試手段。然(ran)而(er)，傳(chuan)統(tong)的測試手段大(da)多隻(zhi)適用於各種(zhong)量的靜(jing)態測量(被(bei)測量不隨時(shi)間(jian)而變(bian)化或變化的頻率(lv)不高)。隨(sui)著科學技術(shu)的迅猛(meng)發展，新技術革(ge)命(ming)把人(ren)類(lei)社(she)會從(cong)工業化社會(hui)推(tui)進到(dao)信息化社會。這(zhe)就要求人們(men)對時間而變化的各(ge)種參(can)量，甚(shen)至(zhi)是變化頻率很高的動(dong)態(tai)量進(jin)行(xing)實(shi)時測量(liang)。當前(qian)電(dian)子技術、半導體(ti)技術以(yi)及計算(suan)機技術的不斷(duan)發展與成(cheng)熟(shu)，各種動態量的測試技術也得到迅(xun)速(su)發展。它的高精確(que)度(du)、高靈敏(min)度、高響(xiang)應(ying)速度，以及耗(hao)能少(shao)、機(ji)構小、可以連續測量、自動控製等(deng)特(te)點使得(de)測試技術發展到一個(ge)全新的水(shui)平(ping)。“現(xian)代(dai)測控(kong)技術”就(jiu)是(shi)這一全新(xin)的綜(zong)合(he)技術的總稱(cheng)。
一個完整的測控過(guo)程一般應包(bao)括(kuo)：
信(xin)息的采(cai)集(ji)——用傳感器來完(wan)成：
信息的變換和傳輸(shu)——用中(zhong)間變換裝置(zhi)來完成：
信息的處理和分析(xi)——用信息(xi)處理設(she)備或計算機軟(ruan)件(jian)來(lai)處理(li)：
信息的顯示和記錄(lu)——用(yong)信息顯(xian)示記錄裝箴或計算機外(wai)圍設備來完成;
信息的調節和控製(zhi)——通(tong)過調節(jie)、控製和執(zhi)行裝(zhuang)置來實現。
現代測控技術實質上在測控過程的每一個環節都可(ke)能而且應該(gai)采剛(gang)各種現代化的新技術。尤其計算機技術與測試技術結合以後，測控過程各環節的結構(gou)、功(gong)能、性能等都(dou)能出(chu)現革命性的變化。
溫(wen)濕(shi)度實時監測係(xi)統主(zhu)要(yao)由溫濕度采集器(qi)，溫濕度監(jian)測平台(tai)，控製器(箱)，執行機構，遠(yuan)程(cheng)測控終端RTU和控製中心(xin)軟件等部(bu)分(fen)組成，係統采用總(zong)線結構，模塊(kuai)化設計(ji)，各部分既(ji)可獨(du)立(li)工作(zuo)，又(you)可聯(lian)網(wang)工作，組建(jian)方便(bian)，並具(ju)有(you)良(liang)好的擴(kuo)充(chong)性。智(zhi)能(neng)型溫、濕度采集器采用國際上(shang)先進的溫敏和濕敏元件，傳遞(di)溫濕度參數(shu);溫、濕度’鍘控平台內置微處理器，智能化設計，可獨立工(gong)作又可方(fang)便組網，還可監測並管理各個溫濕度控器的工作，指(zhi)令各相應機構，實現環境溫、濕度檢測和控製，同時，控製平台的通訊功能使(shi)其(qi)可作為下位機接受(shou)上位機和計算機的管理和控製，通過電力(li)載(zai)波(bo)或(huo)電話(hua)線(無(wu)線(xian))等通訊(xun)手段可接入總體測控係統中心網絡(luo)。
1)溫濕度采集器(信號采集)
用於(yu)測量環境溫濕度，采用溫敏電阻(zu)和高分子(zi)濕敏電容高精度測溫測濕，智能化設計，自動校(xiao)準溫濕度基(ji)準。
2)控製器
接(jie)受溫濕度測控平台指令(ling)，控製執行機構起(qi)停;
3)執行機構
指用於實現加(jia)熱(re)、製冷、加濕、除濕等功用的設備，如(ru)加熱器、製冷機、加濕機、濕機等;
4)監測平台
是溫濕度實時監測係統的重要組成部分，是聯係溫、濕度測控及信號采集器和計算機管理控製中心(上位機)的樞紐(niu)。一方麵傳送(song)報(bao)警設定(ding)參數給(gei)測量頭，並(bing)獲(huo)取各點(dian)的溫濕度值和開(kai)關變量：另(ling)一方麵將溫濕度值(zhi)、狀(zhuang)態和開關(guan)變量上傳給計算機管理控製中心。巡(xun)檢(jian)測控儀提供晶(jing)顯示(shi)器顯示時間、通道(dao)號、溫度、濕度以及抽(chou)風除(chu)濕等狀態。測控平台由硬(ying)件提供實時時間，時鍾(zhong)電路(lu)內含(han)後(hou)備電池(chi)，具有掉電保護功能。係統時間不(bu)僅提供顯示，還(hai)用於打(da)印，使各點數據方便查(cha)詢。通道(dao)號的數目取決於，測控平台能最(zui)多支(zhi)持多少個測量頭(tou)。溫度顯示取(qu)決於測試範圍，濕度三(san)位(wei)數碼顯示，範(fan)圍是1RH%——99RH%，分辨率為0.5RH%。係統狀態有通風、強(qiang)製通風(feng)、抽濕、強製抽濕、故(gu)障、鎖(suo)定、查(cha)詢。可連續設定溫濕度控製值，根據設定指令自動監控溫濕度測控器的工作，控製整(zheng)個係統的運行，同(tong)時可通過通訊模塊與計算機管(guan)理控製中心(上位機)通訊聯網，接受計算機管理控製中心(上位機)的工作指令。(可選(xuan)帶漢字(zi)打印(yin)機)。
5)通訊(鏈(lian)路)模(mo)塊
連接計算機管理控製中心(上位機)與(yu)測控平台，使監測平台納入整體計算的控製管理中心體係。
6)計算機管理控製中心
1、可對(dui)多(duo)個監測平台進行遠程實時顯示、檢測：當點擊(ji)選定的測控平台時，計算機將(jiang)實時並以表(biao)格(ge)形式(shi)和曲線形式顯示、檢測該平台‘F的每(mei)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、強製抽風除濕狀態以及自動控製設定值等。對於超標(biao)的值給予特殊(shu)顏(yan)色的顯示。
2、可對各個測控平台的曆(li)史數據(ju)進行存(cun)儲(chu)分析，並進行相應的處理。汁算機管理控製中心對各個測控平台的每一個溫、濕度測控及(ji)信號采集器每天的數據進行存儲。每次(ci)啟(qi)動軟件，該軟件便會自動的從測控係統中讀(du)出曆史(shi)數據並計算。
1)係統采用總線結(jie)構，積木式組建，一個監測區的多個濕度測控器用一根電纜連接即可，設置多少個測試點(溫濕度測控器)，即可加多少個控製點;
2)監測平台采用液晶顯示，可讀取備溫濕度測控器測出的濕度數，控製狀態一E下限(xian)設定值等;
3)平台顯示當(dang)前時間年月日
4)係統具有掉電記(ji)憶功能
5)測控平台冒(mao)通過RS232、485總線或電力載波等通訊模塊通訊;
6)係統其通過流過熱保護(hu)裝置，並帶有抗雷(lei)擊保護模塊(以免引起火災(zai));
7)係統模塊化設計，維護簡便，擴容性強，組網方便;
8)係統可接入控製中心計算機網，可在計算機上實現遠程測控。
遠程測控終(zhong)端提(ti)供設備(bei)狀態指示燈，方便設備維護;寬(kuan)電壓(ya)供(gong)電範圍：7V-30V;帶RS232、RS485(232也轉(zhuan)為485的情(qing)況下，可以有兩路485);內置大容(rong)量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit)，實現數據的長時間本機保存(需(xu)定製);6路AD仿(fang)真(zhen)量輸入(12位)，輸入電壓為(wei)0-30V，也(ye)可以測量4-20mA工業電流(liu)信號;6路繼電器輸出控製、4路光(guang)耦輸入輸出控製(輸入和輸出的位數自選);內置RTC，掉電可自動計時，定時定點喚醒，需(xu)定製;高效的電源(yuan)管理設計，在對功耗要求嚴(yan)格的場合，實現低功耗節能，延長工作時間，需(xu)定製;傳輸支持多種協議(yi)，我公(gong)司(si)自定協(xie)議和Modbus協議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美(mei)支持(chi);Modbus從機工作模式：標準(zhun)從機、從機主動回傳; 數據遠程傳輸支持GPRS、以太(tai)網等;數據傳輸采用GSM模塊可實現功能：
GPRS斷線自動重連(lian);根據需要最多可同時連接6個中心服(fu)務器;支持固(gu)定IP、域(yu)名解析和APN專網的尋址方式;
支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協議;
支持的節點數，隻要服務(wu)器資源允(yun)許，理論(lun)上為無數個;
減少布線的成本(ben)和施工的麻煩(fan);
支持短信數據傳輸、短信參數配(pei)置功能;
支持電話和短信喚醒功能;
數據傳輸采用以太網模塊可實現功能：
支持10Mbps/100Mbps兩(liang)種方式接入Internet，數據傳輸速度加快(kuai)，適合大數據量傳輸;
支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協議;
支持的節點數，隻要服務器資(zi)源允許(xu)，理論上為無數個;
根據服務器的需要，協議可以支持更加豐富(fu);
支持網絡數據喚醒功能;
支持專(zhuan)用軟件進行本地(di)和遠程參數配置及維(wei)護;
支持本地和遠程固件升級(ji);
以太網是目(mu)前應用最為廣泛的局域網絡傳輸方式，它(ta)采用基帶傳輸，通過雙(shuang)絞線和傳輸設備，實現10m/100m/1000m的網絡傳輸。由於應用廣(guang)泛，各大網絡設備生產商均投入極(ji)大精力用於這類技術產品的研究(jiu)和開發，技術不斷創(chuang)新。從最初(chu)的同軸電纜上的共享(xiang)10m傳輸技術，發展到現在的在雙絞(jiao)線和光纖(xian)上的100m甚至1000m的傳輸技術、交(jiao)換(huan)技術等。可以肯定，以太網絡技術還將以更(geng)高的速度不斷發展和提高。目前，基本上所有的局域網絡均采用以太網，在大型(xing)網絡係統中的各個子網也多數構成以太網，從應用來看，辦公室自動化、證(zheng)券(quan)、校園(yuan)網、控製係統等各類應用均以以太網為主要的通訊傳輸方式，應用非常廣泛，可以預見(jian)，將來的局(ju)域網仍將以以太網為主流技術。隨著廣泛(fan)的應用和深(shen)入的研究，以太網技術已完全(quan)成熟，采用這種技術已(yi)不存在技術風險和不穩定因素。
同樣(yang)是由於應用廣泛，市場銷售(shou)量大，產品生產廠家多，競(jing)爭激(ji)烈(lie)，使得以太網產品價格較低，己形成很成熟的市場，應用單(dan)位在構建網絡時的投入已被限製在較(jiao)低(di)的水平。從工程實施的角度來說(shuo)，目前已被廣泛采用的綜合布線係統為網絡的實施提供了(le)一整套規範的操(cao)作規程。按(an)規範操作，係統的性(xing)能將得到完全保證，而係統的工程造(zao)價(jia)也是較為低廉的。應用在智能小區方麵(mian)，網絡及施工總計每戶(hu)增(zeng)加投(tou)入約600元(yuan)～800元(yuan)。總而言之，以太網是目前網絡技術中先進成熟，實時性強，應用廣泛，性能穩定，價格低廉的通訊技術。
整個係統采用了能實現對多點監控管理的分布(bu)式係統的組成方式和主、從機的體係結構。軟件係統由兩個相對獨立的上位機軟件和下(xia)位機軟件部分組(zu)成。
本係統的上位機監控軟件模塊結構圖如圖4—8所示。
上位機監控軟件主要實現以下功能：
①串(chuan)行通信：完成上位機的通信配置，實現上位機與下位楓之間通信。
②數據顯示：提供三維立體圖(tu)、曲(qu)線走(zou)勢(shi)圖和表格三種方式顯示。
③數據存儲：對實時數據(包括最夫值、最小(xiao)值、平均值)按用戶要求(qiu)存儲到數據庫的一張曆史數據表中;也可導出數據到文件，以文(wen)本方式保(bao)存到一個文本文件中。
④數據查詢：允許用戶根據情況(kuang)對實時數據、曆史數據進行查詢(xun)或進行走勢曲線分析。
⑤數據打印：根據用戶要求，以表格方式打印實時數據和曆史數據。
⑥異(yi)常(chang)報警(jing)：當實時溫濕度數據超(chao)越設定的上下限溫濕度數值時，報警鈴響。
⑦係統設置：為保證用戶在任(ren)何情況下，都能良好地運行，允許用戶對係統的測量時間間隔、溫濕度上下限、存盤(pan)時間間隔(ge)、登(deng)錄用戶名、口令等參數進行設置。上位機應用軟件包括主程序、接收(shou)中斷子程穿、顯示子程序(xu)、數據轉存子程序等4個主要模塊。
係統的下位機主控模塊通過監控模塊，人際(ji)交互(hu)模塊和通信模塊來完成實時監控與管理任務。並且(qie)所有工作又分解在報警處理、控製決策(ce)、信息顯示、命令處理、參數設置和信息輸出子模塊來運(yun)行。圖4—10是下位機軟件模塊結構圖。
下位機應用軟件包括主程序、數據采集子程序、數據處理子程序、發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。
遠程溫濕度監測係統解決了遠距通訊關鍵(jian)技術;對常用的傳感(gan)器進行分析。歸(gui)納(na)了四種測量結構(點結構、線結構、二(er)維平麵結構和三維立體結構)：溫濕度的控製采用了基於Smith一模糊(hu)的複(fu)合控製;比較了多種通訊方式，實現了雙重配置(串口通訊和闞(kan)卡接口);並最終提供了一整套(tao)軟硬件設計方案(an)。在為工業及家(jia)庭提供有效、實用的溫濕度測控係統。這一方麵是對當前工業(ye)溫濕度測控技術的更新，另一方麵也為人們的家庭(ting)生活(huo)更加舒適提供了條件。
