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摘 要:为了确保播出安全,机房结合实际情况开发了这个可移动的测温系统。本文阐述了该系统的设计思路和技术特点,分析了监测原理和系统架构。
关键词:红外测温;系统架构;数据分析
一、引言
影响发射机安全播出的因素有很多,本文主要讨论其中一种,即温度对于发射机的影响,虽然机房目前有空调进行温度调节,有固定温度检测进行测量,但还是无法对发射机某个细节或者其它关联设备进行随时的、短时的监测,并且回传进行数据分析,所以我们需要一个可靠性高,方便灵活,测量精准,可以数据分析的系统来使用。
二、系统设计理念和功能
根据机房环境与实际情况,设计该系统时提出了四个要求。
(1)由于发射站台特性,测温系统需要具有抗高频干扰特性,来确保系统的稳定运行。
(2)测量的精度和灵敏度。设备的运行温度是设备是否正常的重要参考依据,所以需要系统具有极高的时效性和准确性,能及时提醒一线值班人员,避免设备故障带来的停播。
(3)测温设备灵巧容易放置。发射机和与其关联信号柜内部结构复杂,线路和处理器遍布其中,因此,需要测温系统小型化可以灵活放置,且不能破坏原有线路布局,给发射机造成损坏。
(4)具有超过或者低于正常温度进行蜂鸣器报警,同时温度数据可以实时用波形图进行展示,温度数据可以存储,可以导出到Excel之中,当需要分析某个时间段的温度数据时,可以查询到此时的时间段,为分析设备是否正常提供参考依据。
基于以上要求,并结合日常播出运行情况,我们查阅了大量文献资料,对红外、光纤、热成像和纸贴测温进行了研究和实验。发现光纤测温设备布线困难,无法灵活放置在发射机内部进行测温,热成像设备体积较大,设备维护比较复杂。纸贴测温需要放到发射机模块上去,会对设备产生干扰,而且发射机一般功率较大,使用贴纸测温具有一定的危险性。所以最后选取了红外测温模块,红外测温模块是一种无接触式的测温模块,应用的原理是根据被测模块的红外辐射能量进行测温,这样的好处是不会受到环境温度影响,能在强电磁环境中准确测量温度数据,而且测温迅速,不会等待过长时间,还具有温度距离系数高,对远距离和小物体测量具有高精度的优势。
三、硬件系统架构
硬件系统以GY-906红外测温模块和Zigbee技术为主要平台,zigbee是目前物联网应用极高的协议之一,具有低功耗的特点,一节五电池可以供其使用半年,这就省去了供电的复杂。安全性高,采用AES加密算法,广播发射台因为行业特殊性,所以数据安全要确保。zigbee提供的协议相对简单,组网方便,以后进行网点扩充也非常简捷。
Zigbe架构中的终端采集温度数据后把数据传输给协调器,协调器接收到数据后,通过串口USB转换芯片CH340与电脑建立联系(CH340是一个USB总线的转接芯片,能实现USB转串口、USB转IrDA红外等功能),数据传输给PC机后,最后通过PC中的上位机显示和保存数据。其中终端发送给协调器是用zigbee协议栈实现的。
四、上位机监测平台设计
上位机监测软件使用labview编写完成,labview是美国NI公司开发的一款图形化编程软件。可以编写上位机的程序语言有很多,比如C#,C++等,这些在实际应用中非常广泛,但是仔细考虑后还是选择了labview,因为labview学习后可以快速开发出一款稳定、高效的监测软件,基本能满足系统使用需求,而且labview对于后续数据处理方面非常便捷。
如上所说,协调器接收到数据,通过串口传给电脑,这时候labview与电脑的通讯是通过VISA控件实现的。VISA函数能与大多数仪器总线连接,包括GPIB、USB、串口等等,無论底层是何种硬件接口,程序开发人员只需要面对统一的编程接口—VISA。通过配置端口,波特率等就可以解析串口数据,得到我们需要的数据。这也是labview容易开发的原因之一。
温度监测系统主界面如图一所示,共包括系统配置区,温度显示区,数据存储区三个部分,还设置有温度波形图按钮。温度区域以仪表盘的方式显示当前温度,每500ms更新一下温度数据,下面是超温报警设置,超过温度上限或者低于温度下限红灯亮,同时蜂鸣器报警,提醒值班人员。中间为温度波形图曲线,点击开启按钮后,温度会随时间进行曲线变化,数据存储区可以随测随记,不间断更新温度数据,当我们需要把温度数据存储起来的时候,可以点击导表这个按钮,那么温度数据就可以快速的导入到Excel之中,年月日分钟都可以一键记录,方便我们之后进行数据分析。
五、结束语
该设计方案经过选型,写程序代码,调试后,运行结果基本实现了预设的目的,可以灵活放置,准确测温。能让一线工作人员及时掌握模块的温度数据,为保障安全播出做出及时的判断,今后我们还将继续完善这套系统,增加测温点,能够进行多点数据监测回传。
关键词:红外测温;系统架构;数据分析
一、引言
影响发射机安全播出的因素有很多,本文主要讨论其中一种,即温度对于发射机的影响,虽然机房目前有空调进行温度调节,有固定温度检测进行测量,但还是无法对发射机某个细节或者其它关联设备进行随时的、短时的监测,并且回传进行数据分析,所以我们需要一个可靠性高,方便灵活,测量精准,可以数据分析的系统来使用。
二、系统设计理念和功能
根据机房环境与实际情况,设计该系统时提出了四个要求。
(1)由于发射站台特性,测温系统需要具有抗高频干扰特性,来确保系统的稳定运行。
(2)测量的精度和灵敏度。设备的运行温度是设备是否正常的重要参考依据,所以需要系统具有极高的时效性和准确性,能及时提醒一线值班人员,避免设备故障带来的停播。
(3)测温设备灵巧容易放置。发射机和与其关联信号柜内部结构复杂,线路和处理器遍布其中,因此,需要测温系统小型化可以灵活放置,且不能破坏原有线路布局,给发射机造成损坏。
(4)具有超过或者低于正常温度进行蜂鸣器报警,同时温度数据可以实时用波形图进行展示,温度数据可以存储,可以导出到Excel之中,当需要分析某个时间段的温度数据时,可以查询到此时的时间段,为分析设备是否正常提供参考依据。
基于以上要求,并结合日常播出运行情况,我们查阅了大量文献资料,对红外、光纤、热成像和纸贴测温进行了研究和实验。发现光纤测温设备布线困难,无法灵活放置在发射机内部进行测温,热成像设备体积较大,设备维护比较复杂。纸贴测温需要放到发射机模块上去,会对设备产生干扰,而且发射机一般功率较大,使用贴纸测温具有一定的危险性。所以最后选取了红外测温模块,红外测温模块是一种无接触式的测温模块,应用的原理是根据被测模块的红外辐射能量进行测温,这样的好处是不会受到环境温度影响,能在强电磁环境中准确测量温度数据,而且测温迅速,不会等待过长时间,还具有温度距离系数高,对远距离和小物体测量具有高精度的优势。
三、硬件系统架构
硬件系统以GY-906红外测温模块和Zigbee技术为主要平台,zigbee是目前物联网应用极高的协议之一,具有低功耗的特点,一节五电池可以供其使用半年,这就省去了供电的复杂。安全性高,采用AES加密算法,广播发射台因为行业特殊性,所以数据安全要确保。zigbee提供的协议相对简单,组网方便,以后进行网点扩充也非常简捷。
Zigbe架构中的终端采集温度数据后把数据传输给协调器,协调器接收到数据后,通过串口USB转换芯片CH340与电脑建立联系(CH340是一个USB总线的转接芯片,能实现USB转串口、USB转IrDA红外等功能),数据传输给PC机后,最后通过PC中的上位机显示和保存数据。其中终端发送给协调器是用zigbee协议栈实现的。
四、上位机监测平台设计
上位机监测软件使用labview编写完成,labview是美国NI公司开发的一款图形化编程软件。可以编写上位机的程序语言有很多,比如C#,C++等,这些在实际应用中非常广泛,但是仔细考虑后还是选择了labview,因为labview学习后可以快速开发出一款稳定、高效的监测软件,基本能满足系统使用需求,而且labview对于后续数据处理方面非常便捷。
如上所说,协调器接收到数据,通过串口传给电脑,这时候labview与电脑的通讯是通过VISA控件实现的。VISA函数能与大多数仪器总线连接,包括GPIB、USB、串口等等,無论底层是何种硬件接口,程序开发人员只需要面对统一的编程接口—VISA。通过配置端口,波特率等就可以解析串口数据,得到我们需要的数据。这也是labview容易开发的原因之一。
温度监测系统主界面如图一所示,共包括系统配置区,温度显示区,数据存储区三个部分,还设置有温度波形图按钮。温度区域以仪表盘的方式显示当前温度,每500ms更新一下温度数据,下面是超温报警设置,超过温度上限或者低于温度下限红灯亮,同时蜂鸣器报警,提醒值班人员。中间为温度波形图曲线,点击开启按钮后,温度会随时间进行曲线变化,数据存储区可以随测随记,不间断更新温度数据,当我们需要把温度数据存储起来的时候,可以点击导表这个按钮,那么温度数据就可以快速的导入到Excel之中,年月日分钟都可以一键记录,方便我们之后进行数据分析。
五、结束语
该设计方案经过选型,写程序代码,调试后,运行结果基本实现了预设的目的,可以灵活放置,准确测温。能让一线工作人员及时掌握模块的温度数据,为保障安全播出做出及时的判断,今后我们还将继续完善这套系统,增加测温点,能够进行多点数据监测回传。