实验室温湿度监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及温湿度监测装置或系统，具体为实验室温湿度监测系统。解决现有实验室温湿度监测系统存在的温湿度监测节点无法自由增减等问题。由PC机和/或服务器构成的工作站，和多个通过LAN或485总线与工作站连接的实验室子通信系统构成；实验室子通信系统包括温湿度监测节点和中心集召器，以及显示器；温湿度监测节点包括微控制单元MCU和与之连接的温湿度传感器、微功率无线发射通信模块、拨码开关；中心集召器作为数据采集终端包括：微控制单元MCU和与之连接的微功率无线接收通信模块、串口通信模块、串口转TCP/IP模块、拨码开关。本实用新型专利技术温湿度监测节点主动向中心集召器报送数据，实现了温湿度监测节点的自由增减。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及温湿度监测装置或系统，具体为实验室温湿度监测系统。
技术介绍
现有的实验室温湿度监测系统包括中心集召器和温湿度监测节点，中心集召器以主站模式存在，温湿度监测节点以从站模式存在，温湿度监测节点和中心集召器之间使用有线485总线通信方式，中心集召器根据软件配置定时轮询采集温湿度监测节点数据，中心集召器与温湿度监测节点通过软件配置方式实现点对点通信映射。现有的实验室温湿度监测系统存在如下缺点：1、有线485总线通信方式无法实现温湿度监测与实验室建设设计之间的相对独立性。2、中心集召器以主站模式存在，温湿度监测节点以从站模式存在，无法实现温湿度监测节点的自由增减。3、中心集召器与温湿度监测节点之间点对点通信映射，需要专业人员进行配置温湿度监测节点，无法实现按实验室实际情况灵活配置温湿度监测节点。
技术实现思路
本技术解决现有实验室温湿度监测系统存在的上述缺陷和问题，提供一种实验室温湿度监测系统。该系统主要采用物联网概念设计思路，使用微功率无线技术，所有温湿度监测节点组成简易高效的物联网网络，实现无间断全天候智能监测。本技术是采用如下技术方案实现的：实验室温湿度监测系统，由PC机和/或服务器构成的工作站，和多个通过LAN或485总线与工作站连接的实验室子通信系统构成；所述的实验室子通信系统包括相互间通过微功率无线技术实现通信的温湿度监测节点和中心集召器，以及显示器；温湿度监测节点包括微控制单元MCU和与之连接的温湿度传感器、微功率无线发射通信模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关；中心集召器作为数据采集终端包括：微控制单元MCU和与之连接的微功率无线接收通信模块、串口通信模块、串口转TCP/IP模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关，中心集召器的微控制单元MCU通过串口通信模块与显示器连接，通过串口转TCP/IP模块以LAN或485总线与工作站的PC机相连。工作时，温湿度监测节点的微控制单元MCU负责将温湿度传感器采集的温湿度数字值经过校准转化成原始温湿度数据，并生成上层通信Modbus协议；温湿度监测节点的微功率无线发射通信模块负责将上层通信Modbus协议以微功率无线方式发送出去；温湿度监测节点的拨码开关根据不同的组合改变自身的Modbus地址。中心集召器作为数据采集终端，中心集召器的微功率无线接收通信模块负责接收温湿度监测节点发送的微功率无线数据信号；中心集召器的微控制单元MCU负责解析通信Modbus协议，将合法的数据分类缓存，通过其串口通信模块将缓存的温湿度数据送至显示器显示，通过串口转TCP/IP模块将缓存的温湿度数据送至工作站，中心集召器的拨码开关根据不同的组合改变自身的Modbus地址。工作站用作通讯管理机，PC机搜集中心集召器所采集到的原始温湿度数据，经过逻辑运算，转换成易查阅的业务数据，再通过TCP/IP通道将业务温湿度数据上传到数据服务器；工作站通过安装定制软件或者使用现成组态软件实现数据中转。本技术采用微功率无线技术，各温湿度监测节点形成物联网网络，实现温湿度监测与实验室建设设计之间的相对独立性。采用星状网络结构设计，温湿度监测节点主动向中心集召器报送数据，实现了温湿度监测节点的自由增减。采用机械地址变更设计，实现人工方式随意变更温湿度监测节点和中心集召器的Modbus地址，能够根据实际情况调整Modbus地址，提高系统应用的灵活性。设计中心集召器作为从站，只接收不发送模式，实现同一网络结构下支持多个中心集召器同时接收温湿度监测节点发送的数据，能够应用外架LED设备同步展示温湿度监测节点的实时温湿度数据。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为实验室子通信系统结构及连接示意图。具体实施方式实验室温湿度监测系统，由PC机和/或服务器构成的工作站，和多个通过LAN或485总线与工作站连接的实验室子通信系统构成；所述的实验室子通信系统包括相互间通过微功率无线技术实现通信的温湿度监测节点和中心集召器，以及显示器；温湿度监测节点包括微控制单元MCU和与之连接的温湿度传感器、微功率无线发射通信模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关；中心集召器作为数据采集终端包括：微控制单元MCU和与之连接的微功率无线接收通信模块、串口通信模块、串口转TCP/IP模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关，中心集召器的微控制单元MCU通过串口通信模块与显示器连接，通过串口转TCP/IP模块以LAN或485总线与工作站的PC机相连。具体实施时，微功率无线通信采用ISM频段433标准，确保实验室的电磁安全性。每个实验室配置：中心集召器两台，一台与工作站连接，一台与LED显示器连接；温湿度监测节点数量根据实验室实际情况而定，固定到实验室指定监测位置；LED显示器一台；同拨码开关设置相同的Modbus地址；温湿度监测节点和LED显示器根据实验室实际现场安置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实验室温湿度监测系统，其特征在于，由PC机和/或服务器构成的工作站，和多个通过LAN或485总线与工作站连接的实验室子通信系统构成；所述的实验室子通信系统包括相互间通过微功率无线技术实现通信的温湿度监测节点和中心集召器，以及显示器；温湿度监测节点包括微控制单元MCU和与之连接的温湿度传感器、微功率无线发射通信模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关；中心集召器作为数据采集终端包括：微控制单元MCU和与之连接的微功率无线接收通信模块、串口通信模块、串口转TCP/IP模块、通过不同组合以形成自身Modbus地址的拨码开关，中心集召器的微控制单元MCU通过串口通信模块与显示器连接，通过串口转TCP/IP模块以LAN或485总线与工作站的PC机相连。

【技术特征摘要】
1.一种实验室温湿度监测系统，其特征在于，由PC机和/或服务器构成的工作站，和多个通过LAN或485总线与工作站连接的实验室子通信系统构成；所述的实验室子通信系统包括相互间通过微功率无线技术实现通信的温湿度监测节点和中心集召器，以及显示器；温湿度监测节点包括微控制单元MCU和与之连接的温湿度传感器、微功率无线发射通信模块、通过不同组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永义，张英，杨帅，宋卫峰，张强，张静，葛赟，霍继锋，赵建立，杨锐恒，侯威，薄雅莉，高岱峰，张伟，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山西省电力公司计量中心，
类型：新型
国别省市：北京;11