专利名称：基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及一种基于智能传感网技术的纺织空调温湿度调控系统。
背景技术：
纺织车间空调系统的控制方法是在车间或回风道内设置温湿度传感器，根据传感器的采样值与设定值之间的偏差，由专用控制器调节风机送风量、水阀开度等执行器，以达到控制纺织车间内相对温湿度的目的。纺织厂空调系统的监测对象主要是空气温湿度，空调系统用以控制温湿度的执行机构一般由以下部分构成:新/回风比例混合段、一次加热段、喷淋挡水段、二次加热段。控制对象为空调机组、新风机组等，涉及新风窗、回风窗、喷淋室、加热器、送风机、同风道等设备。空调控制系统目前主要有空调制冷系统、管道系统、自动控制系统三大系统组成。其中，车间自动控制系统是车间空调控制系统中最重要和最基本的部分。车间空调控制系统是由计算机以及网络技术、自动化控制技术、通讯计算、软件技术等组成的自动化综合管理系统，对车间内容的各种设备所要求的温度、湿度以及工作情况等进行综合的自动化控制和管理。传感网技术是本世纪人类面临的又一个发展机遇，其广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命。目前世界先进国家都对传感网技术发展高度重视。传感网概念的出现，一系列相关技术的应用，扩大和延伸了基于互联网的信息化系统，加强了在实时采集与处理数据的能力，可以更加精细和动态的方式管理生产和物流，提升行业整体的信息化水平。作为自身消耗大量资源和能源的纺织工业，空调系统的自动监测与控制等的传感网技术应用无疑是节能减排最直接的手段。纺织空调开展节能、传感网等新新技术的研究，具有十分重要的现实意义和必要性。
基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的应用可以推动建立纺织空调控制的传感网应用标准及规范，加快传统行业的高新技术改造，加速纺织企业转型升级、节能降耗进程。
发明内容
本发明专利针对上述存在问题，提出了一种采用传感网技术的恒温恒湿纺织车间空调控制系统。恒温恒湿纺织车间空调系统主要包括空调控制PLC单元、RFID读写单元、集中监控中心、远程监控中心以及GPRS移动单元。现场传感器采集到温湿度值传送到PLC，PLC根据温湿度进行焓值运算和比较，PID运算输出到预热器、新风阀、二次回风阀、喷淋水泵等执行器，以便进行温湿度参数的调整。相关信息通过RS485网络传输到集中监控中心。RFID读写单元通过RFID卡采集原材料信息或写入成品信息。纺织机械监测单元采集如设备的振动，电动机的运转状态，关键部位的温度等新信息。除尘机组控制单元采集除尘运行机组信息，这些信息通过485网络送入集中监控中心进行分析判断。集中监控中心根据手机的上传信息、相关原料信息和相应的工艺流程，核实关键参数设定是否合理，进行智能控制运算，如模糊智能控制等，然后反馈到现场PLC，校正各相应现场执行器的输出。集中监测中心可通过路由器有限通信方式将信息及画面接入到远程监控中心，实现远程遥控。集中监控中心将一些相关信息传输到RFID读写单元，写入到RFID芯片中。另外，集中监测中心通过GPRS模块将温湿度、执行器等信息随时随地无线送到移动电脑或者手机等。通过构建纺织车间空调智能综合平台，实现对车间温湿度远程监控，了解空调运行状态，同时还能实现原料和成品的智能化识别，同时实时跟踪纺织机械设备运行状态等。基于智能传感网技术的恒温恒湿纺织车间空调控制系统，主要有主控PLC单元、RFID读写单元、集中监控中心、远程监控中心以及GPRS移动单元组成，其特征在于:空调控制PLC单元设有可编制控制器PLC，PLC连接文本显示器；输入模块连接新风温湿度传感器，车间温湿度传感器，压力传感器，水温传感器和开关量输入单元，开关输入单元连接各变频器的报警输出信号；输出模块连接新风阀、制冷器、加热器、回风机、喷淋水泵、送风机、加湿器；空调控制单元PLC、RFID读写单元、纺织机械监控单元、除尘机组监控单元通过485网络与集中监控中心相连；集中监控中心的电脑内设GPRS模块，采用无线通信方式，与各地远程电脑或者手机相连；集中监控中心还可以通过有线电缆连接路由器，并连接远程监控中心。所述的集中 监控中心运行上位机软件，可实时显示打印各工艺参数，能实时显示，各设备故障报警；且软件配有模糊控制智能软件包和开放的数据交换接口。 所述的空调控制PLC单元有手动、半自动及全自动三种运行模式，通过485网络与集中监控中心相连；送风机、回风机和喷淋水泵可运行于手动及自动方式。所述的除尘机组控制单元收集除尘运行机组信息，通过485网络与集中监控中心进行交互。PLC连接各处的测量模块，获取室外新风、室内车间温湿度参数、水温及室内压力，通过焓值计算，露点计算等，以执行PID控制算法，输出给风机、水泵所需要的合理运行频率，控制各处的风阀到合适的开度，最大限度实现节能和降耗。各温湿度参数、水温及压力，各风阀开度、风机频率以及水泵频率可由文本显示器显示。
图1为本发明的纺织空调控制系统结构框2为纺织车间中机台环形组网方式图3为本发明的核心组成部件
具体实施例方式基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的一个具体实施示例如图2和图3所示。其中图2表示了纺织车间中机台环形组网方式，图3显示了基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的核心部件。基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的核心部件包括:传感器模块1、显示模块2、控制模块3、按键处理模块4、网络控制模块5及电源模块6。控制模块3与传感器模块1、显不模块2、按键处理模块4、网络控制模块5及电源模块6相连；电源模块6还与传感器模块1、显示模块2、按键处理模块4及网络控制模块5相连，用于为传感器模块1、显示模块2、控制模块3、按键处理模块4及网络控制模块5供电。控制模块3可采用单片机P1C16F648A作为主控制芯片，负责与传感器模块I进行通讯，获得温湿度数据，并进行保存，以及根据获得的温湿度数据生成显示数据，提供给连接的显示模块2进行显示，与网络控制模块5中的网络单片机进行通讯，完成网络协议的解析。控制模块3还负责数据显示及控制界面操作、键盘输入等处理工作。其中，控制模块3获得的温湿度数据可保存在单片机中ο当网络控制模块5中的网络单片机获得网络查询请求时，从控制模块3的单片机中读取数据，通过网络进行运程传输，响应网络查询请求。控制模块3通过单片机的通用异步串行接口与网络控制模块5连接。传感器模块I用于采集温湿度，可采用SHT-XX数字温湿度传感器。SHT-xx数字温湿度传感器的精度高，温度精度可达到0.5度，湿度精度可达到正负5%。测量速度快，温度监测范围为40-123度，湿度监测范围为0% -100%。传感器模块I可通过括接件与控制模块3相连，以便于更换传感器模块，从而通过更换传感器模块获得不同精度的采集数据。控制模块3可通过传感器模块I中的单片机P1C16F648A的两个10 口与SHT_xx数字温湿度传感器进行连接。单片机P1C16F648A通过10 口同传感器模块I通讯，获得传感器模块I采集的温湿度数据。传感器模块I每5秒钟采集一次数据。网络控制模块5通过TCP-1P协议进行远程交换交互，从而不仅可通过TCP-1P网络对远程基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的网络地址、子网掩码、网关、采集地点及温湿度数据上下限 位进行设置，也可通过TCP-1P网络接受远程基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的采集请求，并告知控制模块3在本地直接采集温湿度数据，并负责解析WEB协议数据，使得远程基于智能传感网技术的纺织空调控制系统可以通过网页浏览器显示本地环境的温湿度数据。网络控制模块5包括网络单片机P1C18F2525及与网络单片机P1C18F2525相连的网络芯片ENC28J60。网络单片机P1C18F2525通过通讯端口与网络芯片ENC28]60连接。网络芯片ENC28]60通过网络变压器连接到RJ45网络括座。基于智能传感网技术的纺织空调控制系统中的网络控制模块通过TCP-1P协议进行网络交互，实现远程采集、传输，使得基于智能传感网技术的纺织空调控制系统便于组网，通过现有非常广泛的局域网、互联网等TCP-1P网络进行快速组网布置，即可通过TCP-1P网络远程基于智能传感网技术的纺织空调控制系统采集数据，在本地基于智能传感网技术的纺织空调控制系统显示远程基于智能传感网技术的纺织空调控制系统采集到的温湿度数据。组网数量和距离同互联网应用，具有较大的组网数量和较远的网络采集距离。而且可以通过通用的网页浏览器读取采集的环境的温湿度数据，因此，基于智能传感网技术的纺织空调控制系统可单台使用，也可组网巡检使用，安装简便、且不受网络其他基于智能传感网技术的纺织空调控制系统的故障影响，组网情况下工作性能更加稳定。因此，上述基于智能传感网技术的纺织空调控制系统具有精度高、本地显示、超限报警、数据远距离传输、组网简单、查询方便、支持多种方式查询、性能稳定、应用范围广、易于远程控制和监视等优点。上述实施例提供的基于智能传感网技术的纺织空调控制系统还可采用网络供电模块供电以降低功耗，通过更换传感器模块提高数据采集精度。基于智能传感网技术的纺织空调控制系统功耗低，可采取网络供电模块供电、内部集成网页服务器，可通过浏览器直接读取采集数据。即可单台使用，也可组网使用。
权利要求
1.基于智能传感网技术的纺织空调控制系统，其特征在于:包括自动采集空气的温度和湿度信号的温湿度传感器模块、智能信号处理模块、用于和终端设备进行通信的无线通信模块以及电源供应模块。
2.根据权利要求1所述的基于智能传感网技术的纺织空调控制系统，其特征在于:所述的传感器模块包括一个电容式感湿元件和一个高精度集成测温元件。
3.根据权利要求1所述的基于智能传感网技术的纺织空调控制系统，其特征在于:包括纺织空调温湿度·监测装置、终端设备以及无线网络。
全文摘要
本发明涉及了一种基于智能传感网技术的纺织空调温湿度控制系统，其包括自动采集空气的温度和湿度信号的温湿度传感器模块、信号智能处理模块、用于和终端设备进行通信的无线通信模块以及电源供应模块；所述的传感器模块的输出端连接智能信号处理模块的输入端，所述的智能信号处理模块的输出端连接无线通信模块的输入端，电源供应模块和所述温湿度传感器模块、智能信号处理模块和无线通信模块连接为它们提供电能。本发明的空气温湿度监测有机的结合，可以和任何终端设备组合使用，可扩展性好，可以应用于任何环境下的温湿度监测和管理。空气温湿度监测网络系统应用上述空气温湿度监测装置。
文档编号F24F11/00GK103234260SQ201310155990
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月2日 优先权日2013年5月2日
发明者范琥跃, 鲍建民, 毛鉴新, 许有庆 申请人:无锡长江精密纺织有限公司