一种粮仓用空调智能管理系统的制作方法

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种粮仓用空调智能管理系统。

背景技术：

粮食通过设立粮仓/粮库及管理人员对粮食进行集中储存、统一管理，随着电子技术、通讯技术的发展，目前粮仓/粮库内环境温度的控制主要通过按区域设置空调进行控温，而空调运行时参数正常与否直接影响控温的效果，目前主要通过设置传感器检测空调运行参数并传输到主机，由主机对空调参数进行采集、处理，通过通讯模块上传至服务器，实现远程监控、实时记录、故障分析等集中智能化管理，由于主机接收的是多个空调、多个运行参数的大量数据，往往通过软件方式设置每隔一段时间获取一次采样信息，设置时间过短，信息量大影响主机的处理速度，时间过长会造成运行参数不正常的信息容易被漏过，不能全面了解空调运行时参数，会造成运行参数不正常的空调不能被及时发现的问题。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种粮仓用空调智能管理系统，有效的解决了主机每隔一段时间获取一次采样信息，造成运行参数不正常的空调不能被及时发现的问题。

其解决的技术方案是，包括采样周期触发电路、采样周期控制电路、采样保持电路，其特征在于，所述采样周期触发电路通过运算放大器ar1、ar2为核心的窗口比较电路判断传感器检测的空调运行参数信号，正常/异常时输出高/低电平，驱动三极管q1截止/导通、继电器k1线圈不得电/得电，所述采样周期控制电路受继电器k1的常开触点k1-1、常闭触点k1-2控制，ne555芯片u1为核心的振荡器输出周期为20s、占空比50％的方波，信号正常时，方波经常闭触点k1-2驱动三极管q2导通，继电器k2线圈得电，信号异常时，方波经闭合的常开触点k1-1加到反相器u2和u4、与非门u3为核心的2倍倍频器，输出周期为10s、占空比50％的方波，同样驱动三极管q2导通，继电器k2线圈得电，所述采样保持电路接收传感器检测的空调运行参数信号，经运算放大器ar3为核心的放大器放大，运算放大器ar4、常开触点k2-1、电容c2组成的保持电路保持后输出到主机，其中采样的周期由继电器k2的常开触点k2-1的动作控制，保持时间由电容c2控制。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1，通过窗口比较器判断传感器检测的空调运行参数信号是否正常，正常时，使无稳态振荡器产生的周期为20s、占空比50％的方波触发三极管q2导通/截止、继电器k2线圈得电、常开触点k2-1闭合，控制采样保持电路以20s这一采样周期向主机传输信号，以避免信息量大影响主机的处理速度的问题，异常时，使周期为20s、占空比50％的方波经反相器u2和u4、与非门u3为核心的2倍倍频器，输出周期为10s、占空比50％的方波后，再触发三极管q2导通/截止，控制采样保持电路以这一采样周期向主机传输信号，使运行参数不正常的信息及时传输到主机，避免运行参数不正常的空调不能被及时发现的问题；

2，所述采样保持电路接收传感器检测的空调运行参数信号，经运算放大器ar3、电阻r3-电阻r5、二极管d3、二极管d4组成的放大器进行比例放大，运算放大器ar4、常开触点k2-1、电容c2组成的保持电路保持一定时间（0.03s）后输出到主机，以避免主机没有足够的时间接收完一次采样信号，就接受下一次采样信号，造成的信号不精确的问题。

附图说明

图1为本发明的电路模块图。

图2为本发明的电路原理图。

图3为本发明的幅度分离电路分离前后对比图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，一种粮仓用空调智能管理系统，所述采样周期触发电路将接收的传感器检测的空调运行参数信号，加到运算放大器ar1、ar2组成的窗口比较器与空调正常运行参数的上下限阈值进行比较，传感器检测信号在上下限阈值之间时，运算放大器ar1、ar2输出高电平，否则输出低电平，驱动三极管q1截止/导通，使继电器k1线圈不得电/得电，所述采样周期控制电路通过ne555芯片u1、电阻r6、电阻r7、电位器rp1、电容c3、电容c4、二极管d5、二极管d6组成的无稳态振荡器产生周期为20s、占空比50％的方波，具体的，上电时，电源+5v经电阻r6、电阻r7、二极管d6、电位器rp1的下端、ne555芯片u1的引脚6及引脚2向电容c3充电，充电至2/3电源+5v时，ne555芯片u1输出高电平，之后电容c3通过电位器rp1的上端、二极管d5、电阻r7、ne555芯片u1的引脚7放电至1/3电源+5v，ne555芯片u1输出低电平，之后电容c3重复充放电，ne555芯片u1输出周期为20s、占空比50％的方波，当传感器检测的空调运行参数信号正常时，也即常闭触点k2-2不动作时，周期为20s、占空比50％的方波使三极管q2导通/截止，继电器k2线圈得电，常开触点k2-1闭合，控制采样保持电路以20s这一采样周期向主机传输信号，当传感器检测的空调运行参数信号异常时，常闭触点k1-2断开、常开触点k1-1闭合时，周期为20s、占空比50％的方波的前沿经电阻r9、电容c5组成的微分电路微分，与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，同时方波的后沿经反相器u2反相、电阻r10、电容c6组成的微分电路微分，再经与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，反相器u4引脚4输出周期为10s、占空比50％的方波，同样驱动三极管q2导通，继电器k2线圈得电，控制采样保持电路以这一采样周期向主机传输信号，使运行参数不正常的信息及时传输到主机，避免运行参数不正常的空调不能被及时发现的问题，所述采样保持电路接收传感器检测的空调运行参数信号，经运算放大器ar3、电阻r3-电阻r5、二极管d3、二极管d4组成的放大器进行比例放大，放大倍数由反馈电阻r4串电阻r5的阻值决定，当继电器k2的常开触点k2-1闭合时，放大后信号加到运算放大器ar4（由于运算放大器ar4反相输入端连接输出端，其实质为跟随器）的同相输入端，跟随后输出，同时由于电容c2的作用，输出信号保持一定时间（0.03s）的输出到主机，以避免主机没有足够的时间接收完一次采样信号，就接受下一次采样信号，造成的信号不精确的问题。

实施例二，在实施例一的基础上，所述采样周期控制电路通过ne555芯片u1、电阻r6、电阻r7、电位器rp1、电容c3、电容c4、二极管d5、二极管d6组成的无稳态振荡器产生周期为20s、占空比50％的方波，具体的，上电时，电源+5v经电阻r6、电阻r7、二极管d6、电位器rp1的下端、ne555芯片u1的引脚6及引脚2向电容c3充电，充电至2/3电源+5v时，ne555芯片u1输出高电平，之后电容c3通过电位器rp1的上端、二极管d5、电阻r7、ne555芯片u1的引脚7放电至1/3电源+5v，ne555芯片u1输出低电平，之后电容c3重复充放电，ne555芯片u1输出周期为20s、占空比50％的方波，当传感器检测的空调运行参数信号正常时，也即常闭触点k2-2不动作时，周期为20s、占空比50％的方波经限流电阻r8加到三极管q2的基极，由于三极管q2的发射极连接地，方波为高电平时，三极管q2导通、继电器k2线圈得电，常开触点k2-1闭合，控制采样保持电路以20s这一采样周期向主机传输信号，当传感器检测的空调运行参数信号异常时，常闭触点k1-2断开、常开触点k1-1闭合时，周期为20s、占空比50％的方波的前沿经电阻r9、电容c5组成的微分电路微分，与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，同时方波的后沿经反相器u2反相、电阻r10、电容c6组成的微分电路微分，再经与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，反相器u4引脚4输出周期为10s、占空比50％的方波，同样驱动三极管q2导通，继电器k2线圈得电，控制采样保持电路以这一采样周期向主机传输信号，包括ne555芯片u1，ne555芯片u1的引脚7分别连接电阻r6的一端、电阻r7的一端、二极管d6的正极，电阻r7的另一端连接二极管d5的负极，二极管d5的正极连接电位器rp1的上端，二极管d6的负极连接电位器rp1的下端，电位器rp1的可调端分别连接ne555芯片u1的引脚6和引脚2、电容c3的一端，ne555芯片u1的引脚4、引脚8、电阻r6的另一端均连接电源+5v，ne555芯片u1的引脚5连接电容c4的一端，电容c3的另一端、电容c4的另一端、ne555芯片u1的引脚1均连接地，ne555芯片u1的引脚3分别连接继电器k1的常开触点k1-1一端、继电器k1的常闭触点k1-2一端，继电器k1的常闭触点k1-2另一端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接三极管q2的基极，三极管q2的发射极连接地，三极管q1的集电极分别连接二极管d5的正极、继电器k2线圈的一端，二极管d5的负极、继电器k2线圈的另一端连接电源+12v，继电器k1的常开触点k1-1另一端分别连接电容c5的一端反相器u2的引脚1，反相器u2的引脚2连接电容c6的一端，电容c6的另一端分别连接与非门u3的引脚2、电阻r10的一端，电容c5的另一端分别连接与非门u3的引脚1、电阻r9的一端，电阻r9的另一端、电阻r10的另一端均连接电源+5v，与非门u3的引脚3连接反相器u4的引脚3，反相器u4的引脚4连接三极管q2的基极。

实施例三，在实施例二的基础上，所述采样周期触发电路将接收的传感器检测的空调运行参数信号（如空调的心脏压缩机参数，检测压缩机排气/吸气压力的排气/吸气压差传感器、压缩机电动机转速的速度传感器、油温及管道温度的温度传感器；温/湿度传感器检测的粮仓粮库环境温度、蒸发器管道温度、冷凝器管道温度等，检测的具体过程为现有技术，在此不再详述），经限流电阻r1分别加到运算放大器ar1、ar2组成的窗口比较器与空调正常运行参数的上下限阈值进行比较（如空调正常运行压缩机的排气温度为45-90℃），传感器检测信号在上下限阈值之间时，运算放大器ar1、ar2输出高电平，否则输出低电平，经二极管d1、d2隔断保护，电阻r2、电容c1滤波后加到三极管q1的基极，由于三极管q1的集电极连接地，驱动三极管q1截止/导通，使继电器k1线圈不得电/得电，其中二极管d6为保护二极管，包括电阻r1，电阻r1的一端连接传感器检测的空调运行参数，电阻r1的另一端分别连接运算放大器ar1的反相输入端、运算放大器ar2的同相输入端，运算放大器ar1的同相输入端连接高阈值电压vth，运算放大器ar2的反相输入端连接低阈值电压vtl，运算放大器ar1的输出端连接二极管d1的正极，运算放大器ar2的输出端连接二极管d2的正极，二极管d1的负极分别连接二极管d2的负极、电阻r2的一端、电容c1的一端、三极管q1的基极，电阻r2的另一端、电容c1的另一端、三极管q1的集电极均连接地，三极管q1的发射极分别连接二极管d6的正极、继电器k1线圈的一端，二极管d6的负极、继电器k1线圈的另一端连接电源+12v；

所述采样保持电路接收传感器检测的空调运行参数信号，经运算放大器ar3、电阻r3-电阻r5、二极管d3、二极管d4组成的放大器进行比例放大，放大倍数由反馈电阻r4串电阻r5的阻值决定，当继电器k2的常开触点k2-1闭合时，放大后信号加到运算放大器ar4（由于运算放大器ar4反相输入端连接输出端，其实质为跟随器）的同相输入端，跟随后输出，同时由于电容c2的作用，输出信号保持一定时间（0.03s）的输出到主机，以避免主机没有足够的时间接收完一次采样信号，就接受下一次采样信号，造成的信号不精确的问题，包括运算放大器ar3，运算放大器ar3的同相输入端连接传感器检测的空调运行参数，运算放大器ar3的反相输入端分别连接接地电阻r3的一端、电阻r4的一端，电阻r4的另一端分别连接电阻r5的一端、二极管d3的正极、二极管d4的负极，二极管d3的负极分别连接二极管d4的正极、运算放大器ar3的输出端、继电器k2的常开触点k2-1一端，继电器k2的常开触点k2-1另一端分别连接接地电容c2的一端、运算放大器ar4的同相输入端，运算放大器ar4的反相输入端分别连接运算放大器ar4的输出端、电阻r5的另一端，运算放大器ar4的输出端输出信号到主机。

本发明具体使用时，所述采样周期触发电路将接收的传感器检测的空调运行参数信号，加到运算放大器ar1、ar2组成的窗口比较器与空调正常运行参数的上下限阈值进行比较，传感器检测信号在上下限阈值之间时，运算放大器ar1、ar2输出高电平，驱动三极管q1截止，否则输出低电平，三极管q1导通，使继电器k1线圈不得电/得电，所述采样周期控制电路通过ne555芯片u1、电阻r6、电阻r7、电位器rp1、电容c3、电容c4、二极管d5、二极管d6组成的无稳态振荡器产生周期为20s、占空比50％的方波，当传感器检测的空调运行参数信号正常时，也即常闭触点k2-2不动作时，周期为20s、占空比50％的方波使三极管q2导通/截止，继电器k2线圈得电，常开触点k2-1闭合，控制采样保持电路以20s这一采样周期向主机传输信号，以避免信息量大影响主机的处理速度的问题，当传感器检测的空调运行参数信号异常时，常闭触点k1-2断开、常开触点k1-1闭合时，周期为20s、占空比50％的方波的前沿经电阻r9、电容c5组成的微分电路微分，与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，同时方波的后沿经反相器u2反相、电阻r10、电容c6组成的微分电路微分，再经与非门u3和反相器u4产生输出脉冲，反相器u4引脚4输出周期为10s、占空比50％的方波，同样驱动三极管q2导通，继电器k2线圈得电，控制采样保持电路以这一采样周期向主机传输信号，使运行参数不正常的信息及时传输到主机，避免运行参数不正常的空调不能被及时发现的问题，所述采样保持电路接收传感器检测的空调运行参数信号，经运算放大器ar3、电阻r3-电阻r5、二极管d3、二极管d4组成的放大器进行比例放大，放大倍数由反馈电阻r4串电阻r5的阻值决定，当继电器k2的常开触点k2-1闭合时，放大后信号加到运算放大器ar4（由于运算放大器ar4反相输入端连接输出端，其实质为跟随器）的同相输入端，跟随后输出，同时由于电容c2的作用，输出信号保持一定时间（0.03s）的输出到主机，以避免主机没有足够的时间接收完一次采样信号，就接受下一次采样信号，造成的信号不精确的问题。