一种环境试验设备校准用远程温湿度测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术涉及一种环境试验设备校准用远程温湿度测试系统，包括：至少一个带有数据发送功能的温湿度传感器节点、数据接收节点、云端服务器；其中所述带有数据发送功能的温湿度传感器节点间、带有数据发送功能的温湿度传感器节点与数据接收节点间采用ANT Wireless技术自动组网；所述数据接收节点与云端服务器间采用无线互联网连接。本发明专利技术还公开了一种环境试验设备校准用远程温湿度测试方法。应用互联网+，改变原有检测工程师必须到设备现场进行检测的模式，用户可以根据需要使用手机或电脑浏览器通过互联网访问所述云端服务器，实现控制检测过程、数据实时浏览、检测报告一键出具等功能。本发明专利技术具广泛应用前景。

A Remote Temperature and Humidity Testing System and Testing Method for Calibration of Environmental Test Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种环境试验设备校准用远程温湿度测试系统及测试方法
本专利技术属于温湿度检测校准领域，涉及一种环境试验设备校准用远程温湿度测试系统及测试方法。
技术介绍
环境试验设备能够模拟低温、高温、低湿、高湿等环境状态，对产品进行温湿度试验检测，考验产品在不同温湿度环境下的性能特性。因此，环境试验设备在工程试验及产品可靠性试验中具有不可替代的作用。温湿度检测是环境试验设备检测的重要指标之一。定期对环境试验设备进行温湿度检测是确保该类设备正常工作、达到指定性能指标的前提和基础。常见的温度类环境试验设备包括：超低温冰箱、冰箱、培养箱、药品保存箱、低温试验箱、干燥箱、烘房、高温试验箱、高低温冲击试验箱等。随着互联网+及物联网概念的提出，检测校准领域正面临新的机遇和挑战。与此同时，无线通讯技术的发展，计量校准将从单一的现场检测逐步向无线实时检测转型。环境试验设备温湿度检测需要较长的等温时间和检测时长，根据国家校准规范、相关国家标准及行业标准。等温时间在2小时左右，而检测时间在30分钟～36小时不等，检测过程中需要定时记录数据。现有检测设备采用热电偶及温湿度传感器，采用有线连接的方式，连接数据采集仪，并连接计算机，对环境试验设备的温湿度进行检测并记录数据。由于现有标准器无法远程读取及控制检测过程，检测工程师必须到设备现场进行检测，大量时间浪费在来回奔波途中，检测人员无法远程实时观测检测过程，对长时间的检测过程存在不可控性，不利于提高检测效率。对于检测的原始记录，采集数据后，需要根据不同的规程进行计算，从而导出原始记录数据及相应的参数，而后出具检测校准报告，过程中可能存在人为计算错误等问题。无线传感器网络作为一种新的信息获取技术，具有低能耗、低成本、高可靠性、可远程监测等特点。目前国内外常见的实时温湿度无线检测系统主要基于Zigbee技术。但Zigbee技术需要建立相应的小基站和网络节点，系统复杂且成本相对较高，同时由于Zigbee技术通讯距离通常在几公里范围内，用电量较大，一般都需配有外部电源确保长时间供电，不适合进行无线检测校准作业，也无法随着冷链运输的货物实时跟踪记录，无法满足中小企业及冷链运输企业的检测需求。该技术由于通讯距离普遍较长，无法在短距离内准确判断多个传感器的布点位置，给记录各个温湿度检测点的实时温度带来了麻烦。常见的测温传感器包括热电偶和热电阻两种，热电偶具有测温快、灵敏度高等特点；热电阻具有测温精度高、测温范围广等特点。常见的热电偶根据测温范围的不同分为T型、K型、E型、S型等。湿度传感器由于长期暴露在高温、低温、高湿环境下，会加速湿度传感器的老化，现有的无线温湿度传感器将热电偶或热电阻或温湿度传感器直接焊接于电路板上，无法根据测温范围进行更换，降低传感器的使用寿命。现有的环境温湿度检测设备在检测过程前后没有自校功能，在检测前后无法判断标准器的好坏，对检测质量不可控。采用环境试验设备温湿度远程测试方法，缺乏自校功能的标准器无法判断在快递运输后，原有标准器仍然准确可靠，能够参与设备检测。目前，德国ebro公司在无线温湿度记录仪方面已有相应产品，广泛用于校准领域，实现在不用外部电源的情况下记录温湿度数据。但由于该套系统并没有实时信号传输模块，只能事后读取数据，无法提供温湿度超范围报警等功能，无法用于环境温度的实时监测等领域。此外，该套记录仪的设置和数据的读取必须通过计算机软件，给记录检测人员带来了不便。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术研制环境试验设备温湿度远程测试系统，采用ANTwireless技术，将各温湿度传感器采集的数据传输到主节点，而后通过无线通信网络传输至云端服务器，通过云端服务器分析存储数据，一键得出检测结果，在确保信号安全传输的同时具有易携带、低成本、高通用性、长距离传输信号等特点。系统具有远程设定检测开始结束时间、数据采样时间间隔、数据报警值、所依据的检测规程等功能。检测人员可通过电脑或手机的浏览器直接读取检测数据，实现在线实时检测，系统可直接计算导出相应的检测数据，生成检测报告，降低人为影响。生成温湿度传感器布点位置图，并记录于检测报告中，可实时观测各点的温湿度变化情况。大幅提高环境温湿度的测试效率和质量，减轻测试人员的工作强度，进一步降低客户的测试成本。整套系统将实现：无论身处何时何处，只要拥有网络，就能实时监控、自动分析数据。本专利技术提出的环境试验设备温湿度远程测试系统，包括：至少一个带有数据发送功能的温湿度传感器节点、一个数据接收节点、一个云端服务器组成；其中带有数据发送功能的温湿度传感器节点间、带有数据发送功能的温湿度传感器节点与数据接收节点间采用ANTWireless技术自动组网；所述数据接收节点与云端服务器间采用无线互联网连接。用户可以根据需要使用手机或电脑浏览器通过互联网访问所述云端服务器，实现检测过程控制、数据实时浏览、检测报告一键出具。本专利技术中，带有数据发送功能的温湿度传感器节点，通过中心位置带有数据发送功能的温湿度传感器节点的一个接收器及所述数据接收节点的两个不同位置的接收器，通过三点法确定其他各测试点的位置，通过ANTWireless网络信号发射回收的时间差，确定各点离开中心位置带有数据发送功能的温湿度传感器节点、数据接收节点间的距离，从而完成各测试点模拟位置的确定。在同时检测多台设备的情况下，通过测量各带有数据发送功能的温湿度传感器节点之间的信号强弱关系，进一步验证各测试点的位置关系，对检测设备进行自动分组，生成检测报告中各点具体位置布点图，并在测试过程中实时记录各测试点的具体温湿度数据，方便检测环境试验设备的温场、湿度场的分布。本专利技术中，带有数据发送功能的温湿度传感器节点与所述数据接收节点具有温湿度数据远程自校功能，通过自身模拟电信号输入及常温常湿环境下同区域温湿度传感器数据比对，判断环境试验设备温湿度远程测试系统的可靠性。本专利技术中，带有数据发送功能的温湿度传感器节点包括一个热电偶接口、一个热电阻接口、一个温湿度传感器接口、信号收发及定位模块、控制模块、温湿度自校模块、电源及充电模块；所述热电偶接口、热电阻接口、温湿度传感器接口、信号收发及定位模块与所述控制模块连接；所述电源及充电模块向所述信号收发及定位模块、控制模块供电。本专利技术中，所述控制模块接收到温湿度模拟信号自校指令后，所述温湿度自校模块切断热电偶接口、热电阻接口、温湿度传感器接口的传感器数据，通过模拟电信号形式逐级输出数字信号，将模拟温湿度数值返回给控制终端并发送至数据接收节点，上传云端服务器，检测工程师远程查看各带有数据发送功能的温湿度传感器节点的温湿度数据是否符合技术标准。控制模块接收到温湿度环境自校指令后，将所述带有数据发送功能的温湿度传感器节点与所述数据接收节点置于常温常湿环境下相近区域，所述温湿度自校模块接通热电偶接口或热电阻接口或温湿度传感器接口的传感器数据，所述数据接收节点采用更高等级的温湿度传感器，将采集到常温常湿环境下的温湿度数值反馈给控制终端并发送至数据接收节点，上传云端服务器，检测工程师远程查看各带有数据发送功能的温湿度传感器节点的温湿度数据是否符合技术标准。通过自校，验证所述环境试验设备温湿度远程测试系统在快递运输途中各零部件准确可靠，确保检测的质量。本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，包括：至少一个带有数据发送功能的温湿度传感器节点、数据接收节点及云端服务器；其中，所述温湿度传感器节点间、所述温湿度传感器节点与所述数据接收节点间采用ANTWireless技术自动组网；所述数据接收节点与所述云端服务器间采用无线互联网连接；所述温湿度传感器节点与所述数据接收节点具有温湿度数据远程自校功能，通过自身模拟电信号输入及常温常湿环境下同区域温湿度传感器数据比对，判断环境试验设备温湿度远程测试系统的可靠性。

【技术特征摘要】
1.一种环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，包括：至少一个带有数据发送功能的温湿度传感器节点、数据接收节点及云端服务器；其中，所述温湿度传感器节点间、所述温湿度传感器节点与所述数据接收节点间采用ANTWireless技术自动组网；所述数据接收节点与所述云端服务器间采用无线互联网连接；所述温湿度传感器节点与所述数据接收节点具有温湿度数据远程自校功能，通过自身模拟电信号输入及常温常湿环境下同区域温湿度传感器数据比对，判断环境试验设备温湿度远程测试系统的可靠性。2.如权利要求1所述的环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，所述温湿度传感器节点包括热电偶接口、热电阻接口、温湿度传感器接口、信号收发及定位模块、控制模块、温湿度自校模块、电源及充电模块；所述热电偶接口、热电阻接口、温湿度传感器接口、信号收发及定位模块、温湿度自校模块与所述控制模块连接；所述电源及充电模块向所述信号收发及定位模块、控制模块供电。3.如权利要求1所述的环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，所述数据接收节点包括通过电路相互连接的信号温湿度探头模块、控制模块、内存模块、电源及充电模块、温湿度自校模块、监控模块、指示屏及语音模块、无线网络收发模块、2个信号收发及定位模块。4.如权利要求3所述的环境试验设备温湿度远程测试系，其特征在于，所述温湿度探头模块为温湿度传感器，用于在自校过程中提供精确的温湿度数据，同时在测试过程中记录实时环境温湿度数据。5.如权利要求1所述的环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，所述云端服务器包括无线网络收发模块、数据存储模块、数据处理模块、网络安全模块、任务接收模块、任务下达模块、实时观测模块、证书出具模块；所述无线网络收发模块、数据存储模块、数据处理模块采用电路连接。6.如权利要求5所述的环境试验设备温湿度远程测试系统，其特征在于，所述网络安全模块、任务接收模块、任务下达模块、实时观测模块、证书出具模块采用软件连接。7.一种环境试验设备温湿度远程测试方法，其特征在于，采用如权利要求1-6所述的环境试验设备温湿度远程测试系统，其包括以下步骤：接收客户的检测任务后，根据设备的温度范围及环境试验设备的容积，确定选用传感器的类型和温湿度传感器节点数量，组成环境试验设备温湿度远程测试系统；客户根据数据接收节点上的指示屏及语音模块对系统进行操作测试，开启环境试验设备温湿度远程测试系统，各节点与数据接收节点自动组网；通过各自自校模块对设备进行自校，采用标准电压输入法，通过模拟电信号形式逐级输入数字信号，将模拟温湿度数值返回给控制终端并发送至数据接收节点，上传云端服务器；控制模块接收到温湿度环境自校指令后，将带有数据发送功能的温湿度传感器节点与数据接收节点置于常温常湿环境下相近区域，温湿度自校模块接通热电偶接口、热电阻接口、温湿度传感器接口的传感器数据，将采集到温湿度数值返回给控制终端并发送至数据接收节点，上传云端服务器；远程查看各温湿度传感器节点的温湿度数据是否符合技术标准，确保环境试验设备温湿度远程测试系统在运输过程中的准确性，若自校未通过，直接运回测试系统；自校通过后，将环境试验设备温湿度远程测试系统带有数据发送功能的温湿度传感器节点放入环境试验设备中，确定中心测试点...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊智淳，凌彦萃，吴志群，孙力，陈旭，
申请(专利权)人：上海市计量测试技术研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31