一种实验室温湿度监控系统的制作方法

本实用新型涉及实验室温湿度智能监控系统，具体涉及一种对已安装非精准空调和排风设备的陈旧实验室的细微改造系统。

背景技术：

随着实验环境要求和标准的提升，一些陈旧实验室的温湿度条件难以达到实验要求，而通过对原有建筑结构改造或者空调系统的撤换，需要投入大量的金钱、时间和人工成本，企业往往难以承受，如何通过对在现有条件的改造使得实验能达到开展要求并顺利开展，成为企业的诉求。

实验室的面积、仪器陈列方式、空调类型、排风方式等的条件对改造效果都有决定性影响，现有技术改造方案仅通过为现有空调机组和除湿机组加上一路温度一路湿度的数据反馈，在不同的实验室条件下效果难以保证，精确度较差，此外恒温恒湿实验室还有实时监控要求，此方案缺乏对监控要求的考虑。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种实验室温湿度智能监控系统，该系统可以解决发在不同实验室条件下监测效果难以保证，精确度交叉的问题。

技术方案：本实用新型所述的实验室温湿度监控系统，包括：分布式温湿度记录仪、通讯模块、中继器、加湿器、空调调节器、排风调节器、上位机、数据库服务器和应用服务器，根据实验室面积、仪器陈列方式和房间气流分布在实验室内四周安装多个所述分布式温湿度记录仪，所述分布式温湿度记录仪内置第一uwb定位芯片，并通过所述第一uwb定位芯片精准定位所述分布式温湿度记录仪的位置以及相对于实验室的坐标，通过中继器上传到所述上位机，所述分布式温湿度记录仪与中继器进行数据交互，所述中继器通过通讯模块与上位机进行数据交互，所述加湿器、空调调节器、排风调节器均通过所述通讯模块与上位机进行数据交互，上位机与数据库服务器和应用服务器进行数据交互。

进一步地，包括：

所述中继器内置数据采集卡和第二uwb定位芯片，所述数据采集卡用于对分布式温湿度记录仪的相关数据进行采集，并上传到上位机，所述第二uwb定位芯片用于分布式温湿度记录仪的定位。

进一步地，包括：

所述空调调节器通过红外信号控制空调。

进一步地，包括：

所述排风调节器通过plc控制风阀开度。

进一步地，包括：

所述第一uwb定位芯片和第二uwb定位芯片的型号为decawave公司的dwm1000。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：1、本实用新型通过分布式温湿度记录仪可以较准确的获取室内温度分布，在室温不一致的情况下可以作为风道改造的依据之一，非精确空调的感温头仅能反应空调周边一定距离的温度情况，不能作为室内实际温度；2、温湿度记录仪通过uwb定位芯片精准定位可以直观的反应各传感器相互之间的位置，以及相对与房间的坐标，对于风道改造和仪器陈列都有参考作用，使监控精度和效率更高；3、采用实时数据库，可以精确看到实验室从某温(湿)度下降(上升)到某温(湿)度，所花费的时间，以及房间各点位温(湿)度在这段时间的变化情况，以保证调整精准；4、本系统采用空调调节器和排风调节器，可以使实验室尽量采用原有空调和排风系统，减少改造成本，并且可以适应多种类型和品牌的空调。

附图说明

图1是本实用新型所述的系统框图；

图2是本实用新型一实施例所述的系统结构示意图。

具体实施方式

参阅图1和图2所示，实验室温湿度监控系统，主要是对已安装非精准空调和排风设备的陈旧实验室的温湿度进行细微改造，包括分布式温湿度记录仪1、第一uwb定位芯片2、通讯模块3、中继器4、加湿器5、空调调节器6、排风调节器7、上位机8、数据库服务器9和应用服务器10，根据实验室面积、仪器陈列方式和房间气流分布在实验室内四周安装多个所述分布式温湿度记录仪1，第一uwb定位芯片2与分布式温湿度记录仪1连接，进一步地，所述第一uwb定位芯片也可内置于所述分布式温湿度记录仪1内，通过所述第一uwb定位芯片2精准定位所述分布式温湿度记录仪1的位置以及相对于实验室的坐标，所述分布式温湿度记录仪1与中继器4进行数据交互，所述中继器4通过通讯模块3与上位机8进行数据交互，所述加湿器5、空调调节器6、排风调节器7均通过所述通讯模块3与上位机8进行数据交互，上位机8通过网络接口与数据库服务器9和应用服务器10进行数据交互。

分布式温湿度记录仪1内置温湿度传感器，上位机8为可以直接发出操控命令的计算机，一般是pc/hostcomputer/mastercomputer/uppercomputer,屏幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)；数据库服务器9采用的数据库基础为实时数据库(rtdb)，应用服务器10主要表现为人机交互的显示界面。

空调调节器6通过红外信号控制空调，排风调节器7通过plc控制风阀开度。

在本实施例的进一步优选方案中，中继器4内置数据采集卡41和第二uwb定位芯片42，所述数据采集卡41用于对分布式温湿度记录仪1的相关数据进行采集，并上传到上位机8，所述第二uwb定位芯片42用于分布式温湿度记录仪1的定位。

所述第一uwb定位芯片2和第二uwb定位芯片42的型号为decawave公司研发的dwm1000。

温湿度调节过程：

(1)实验室各点位采集温度数据传输给中继器，中继器上传给上位机，上位机传至应用服务器，应用服务器进行计算，同时传输给数据库服务器(时序数据库)记录；

(2)应用服务器根据房间温度要求和当前室温计算各空调运作温度，发送上位机，上位机发送给各空调调节器。每台空调配对一个空调调节器，每个实验室可能有中央空调、立式空调等且数量不一，位置各异，根据各点位反馈温度及与各空调的位置关系每台空调的工作温度；

(3)在温度未达到房间温度要求前，应用服务器根据实时反馈的各点位温度数据，排风机和加湿器的运作情况，实时调整各空调温度。

(4)温度达到房间温度要求后，应用服务器根据实时反馈的各点位温度数据，排风调节器。

(5)湿度调节原理及过程同上，应用服务器根据室温不断修正风阀开度和加湿器功率，将湿度稳定在要求区间内。

技术特征：

1.一种实验室温湿度监控系统，其特征在于，包括：分布式温湿度记录仪(1)、通讯模块(3)、中继器(4)、加湿器(5)、空调调节器(6)、排风调节器(7)、上位机(8)、数据库服务器(9)和应用服务器(10)，根据实验室面积、仪器陈列方式和房间气流分布在实验室内四周安装多个所述分布式温湿度记录仪(1)，所述分布式温湿度记录仪(1)内置第一uwb定位芯片(2)，并通过所述第一uwb定位芯片(2)精准定位所述分布式温湿度记录仪(1)的位置以及相对于实验室的坐标，通过中继器(4)上传到所述上位机(8)，所述分布式温湿度记录仪(1)与中继器(4)进行数据交互，所述中继器(4)通过通讯模块(3)与上位机(8)进行数据交互，所述加湿器(5)、空调调节器(6)、排风调节器(7)均通过所述通讯模块(3)与上位机(8)进行数据交互，上位机(8)与数据库服务器(9)和应用服务器(10)进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的实验室温湿度监控系统，其特征在于，所述中继器(4)内置数据采集卡(41)和第二uwb定位芯片(42)，所述数据采集卡(41)用于对分布式温湿度记录仪(1)的相关数据进行采集，并上传到上位机(8)，所述第二uwb定位芯片(42)用于分布式温湿度记录仪(1)的定位。

3.根据权利要求1所述的实验室温湿度监控系统，其特征在于，所述空调调节器(6)通过红外信号控制空调。

4.根据权利要求1所述的实验室温湿度监控系统，其特征在于，所述排风调节器(7)通过plc控制风阀开度。

5.根据权利要求1所述的实验室温湿度监控系统，其特征在于，所述第一uwb定位芯片(2)和第二uwb定位芯片(42)的型号为decawave公司的dwm1000。

技术总结
本实用新型公开了一种实验室温湿度监控系统，包括：分布式温湿度记录仪、通讯模块、中继器、加湿器、空调调节器、排风调节器、上位机、数据库服务器和应用服务器，在实验室内四周安装多个所述分布式温湿度记录仪，所述分布式温湿度记录仪内置第一UWB定位芯片，并通过第一UWB定位芯片精准定位后，上传到所述上位机，分布式温湿度记录仪与中继器进行数据交互，中继器通过通讯模块与上位机进行数据交互，加湿器、空调调节器、排风调节器均通过通讯模块与上位机进行数据交互。本实用新型的温湿度记录仪通过UWB定位芯片精准定位可以直观的反应各传感器相互之间的位置，以及相对与房间的坐标，对于风道改造和仪器陈列都有参考作用，使监控精度和效率更高。

技术研发人员：陈群;陈佳
受保护的技术使用者：镇江创宇智能科技有限公司
技术研发日：2019.10.25
技术公布日：2020.09.18