[发明专利]一种仓库温湿度信息采集系统

摘要

本发明涉及一种仓库温湿度信息采集系统，由多个温湿度采集仪和一个主控器构成，温湿度采集仪记录同步时间及其采集的温湿度信号并转换成数字信号，在设定的时间传送给主控器处理。主控器与各温湿度采集仪之间通过电力网线通信，通信期间依靠并接于单片机电源滤波电容的可充电电池供电。

主权项

一种仓库温湿度信息采集系统,其特征是，温湿度采集仪记录同步时间及其采集的温湿度信号并转换成数字信号，在设定的同步时间传送给主控器处理，在总开关之后安装一个电子开关，主控器交流电源接于电子开关与总开关之间，并在主控器和每个温湿度采集仪的通信电路中各安装一个通信电子开关，每个温湿度采集仪的交流电源输入端设置隔离电子开关，在通信的同步时间，各温湿度采集仪在设置的通信的同步时间或接收不到电网周波信号时，通过电力网线通信，通信期间依靠并接于单片机电源滤波电容的可充电电池供电，通信结束同步计时器清零后重新开始计时并获得纠正；各温湿度采集仪的面板装有3至5只不同颜色LED，温湿度采集仪在刚开机后的一段设定时间，选择显示不同颜色LED组合时，关机得到相对应的编号并保存，在编号时段当检测不到电网周波信号时，单片机依靠其电源滤波电容的储能将编号数据存入非易失存储器中；利用电力网周波的正半周上升段，取三个甄别点实现对周波信号的识别判定，再利用周波时间建立同步时间，主控器和各温湿度采集仪的周波识别电路由三个采用滞回比较器的电压比较器组成，系统设置时钟计时器和同步计时器，如果检测到相邻的两个周波信号均为真，则取出该两个相邻的周波信号过零之间的时钟计时器计时时间即周波时间，按序存入周波时间存储单元中，存满100个周波时间时每存入一个周波时间，均先移除最先存入的一个周波时间，并计算存入的周波时间的平均值Tz并保存，利用Tz值鉴别待识别周波信号，以降低电力网频率波动的影响，同时采用三个甄别点降低误判可能性；三个比较器分别用于三个甄别点，即甄别点0、甄别点1、甄别点2，在周波正半周上升段的周波过零处，即甄别点0设置电压过零比较器，其余二个比较器分别设置在周波正半周上升段，峰值电压的35％至50％处的甄别点1和50％至70％处的甄别点2；周波信号判定过程：单片机在设定时间开中断后，时钟计时器清零并开始计时，当周波电压过零时，设置在甄别点0的电压过零比较器﹙V0﹚的输出电压翻转，在其电压下降沿产生中断，记录其过零点中断时间Th0并关中断；此后，单片机扫描甄别点1处第一电压比较器﹙V1﹚的输出电压，当周波电压达到第一电压比较器﹙V1﹚的阈值电压时，输出电压从高到低翻转，扫描记录其翻转时间Th1；同样扫描记录甄别点2处第二电压比较器﹙V2﹚输出电压翻转时间Th2，如果上述Th1及Th2翻转时间均在允许误差范围内，则检测到的甄别信号为真，否则为假，上述判定甄别信号为真时，计算本次周波信号过零与相邻前一次甄别信号为真时的周波信号过零间的时钟计时器计时时间Tzu，将其与周波时间的平均值Tz作比较，如果不超过设定周波时间误差Tzv则周波信号为真，这时保存Tzu并取20ms与同步计时器计时时间相加，将相加的值存入同步计时器中；当时钟计时器以周波电压过零开始计时，则计时到16ms至18.5ms间的开中断时间设定值Tk时开中断，时钟计时器计时到25ms至27ms间的关中断时间设定值Tn时关中断；系统开机后，时钟计时器开始计时，当检测到第一个周波电压过零时，设置在甄别点0的电压过零比较器﹙V0﹚的输出电压翻转，从而产生中断，取出周波电压过零点的时间T0保存，将时钟计时器清零并开始计时，这时周波电压过零时间Th0为0，同时单片机扫描并判定甄别信号，其Th0、Th1和Th2的值均须加上周波时间20ms减去开中断时间设定值Tk的差值，如果三个甄别信号为真，下一次检测周波电压过零点的开中断时间取Tk，否则为假时，此时时钟计时器时间须加上T0，继续检测；当检测到第一个和相邻的第二个周波电压过零时，判定周波信号为真时，则取出开中断时的时钟计时器累计时间T1＝T0+Tk作为初始时间存入同步计时器中，开中断后时钟计时器清零，否则判定周波信号为假时，此时时钟计时器时间须加上T1，重新检测第一个周波，当检测第一个周波信号为真后，恢复以上所述的周波信号判定过程；如果检测到周波信号为假，下一次开中断时间均在本次开中断时间后，经延时周波时间的平均值Tz时开中断，并在开中断后延时Tns时关中断，设置关中断时间是当周波信号在甄别为假时，在关中断时间Tns关中断和停止扫描，Tns为:Tns＝Tn－Tk如果检测到周波信号为真，则下一周波开中断时间Tks为:Tks＝Tk+Th0即从第一次开中断时间取Tk之后，时钟计时器均是计时到Tks开中断，并清零后重新开始计时，计时到Tns时关中断，从而使同步计时器时间受到周波电压过零时间的纠正；重复上述周波信号判定过程，如果检测到的上一周波信号为真，本周波判定时，甄别信号为假，或检测到的周波时间与周波时间的平均值Tz比较超过设定周波时间误差Tzv，或时钟计时器计时到关中断时间设定值Tns时，电压过零比较器﹙V0﹚输出电压未翻转，没有产生中断，则在时钟计时器计时到Tns时关中断，这时记周波数N为1并存储，下一次开中断时间是在上次开中断时间经过Tz后开中断，时钟计时器在开中断后清零并计时，计时到Tns时关中断，此后每次判定周波信号真伪，如为假或本次检测甄别信号虽为真但上次为假，则取出被存储的N，并将N+1后回存于存储N的存储器中；当检测到周波信号为真时，则取出存储器中N保存，并将存储器中N置零，并恢复使用设定值Tks，这时取(N+1)×20ms的值加于同步计时器中；系统同步时间为同步计时器的时间，再加上当前正在计时的时钟计时器的时间；并选择：Th0、Th1、Th2均为真时周波甄别信号为真，或者Th0为真，同时Th1、Th2之一为真时，或者Th1、Th2为真时，周波甄别信号为真；当N大于25至70间的一个设定值时，采用时钟计时器的累计计时值直接加于同步计时器中，累计计时值为N×Tz+20ms。