一种基于新型感温网的温度检测系统

本实用新型涉及计算机及传感器技术领域，特别是涉及一种基于新型感温网的温度检测系统。

背景技术：

目前，在传统仓储和运输过程中，为确保物资所处温度在可控范围之内，往往采用人工巡检、手工记录温度的方式，来监控各种场所的温度。这种传统的巡检方式，存在响应不及时、信息有遗漏、数据欠精准等诸多弊端。

随着科学技术水平得不断提高，温度探测技术也得到了不断地提高，并且应用于各种温控场所。温度探测控制一般采用各式各样的温度传感器。常规的接触式探测技术采用点式测量方式，而对一些特殊场所易燃物品的火灾探测，此方法并不能满足精确需要。较为先进的线式测温方式是光纤测温法，通过光纤拉曼散射现象，实现光纤沿线温度测量。光纤测温不怕电磁干扰、抗腐蚀性强、传输距离远，但是，设备成本过高，所以不能广泛地推广应用。目前，非接触式测温有红外辐射测温技术，但是被测物体的材料、被测物体的光滑程度以及氧化程度，以及环境因素等原因，都给在线测量带来了很大的困难，因此，真实温度测量也成了目前科研人员亟待解决的问题。

综上所述，在当前的温度探测技术上，大多数的测温系统仍然存在着高温检测迟缓、测温点数据不够丰富以及探测传感器成本高等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种基于新型感温网的温度检测系统。

为此，本实用新型提供了一种基于新型感温网的温度检测系统，包括多个温度探测终端和一个用户监控终端；

其中，每个温度探测终端，包括感温网、行列扫描逻辑电路、信号处理电路、a/d转换模块、微控制器、无线通信模块和终端报警模块；

感温网，与行列扫描逻辑电路通过数据信号线相连接；

行列扫描逻辑电路，分别与信号处理电路和微控制器通过数据信号线相连接；

信号处理电路，分别与a/d转换模块和微控制器通过数据信号线相连接；

a/d转换模块，与微控制器通过数据信号线相连接；

微控制器，分别与终端报警模块和无线通信模块相连接；

无线通信模块，与用户监控终端相无线连接。

其中，感温网包括热敏电阻、行导线、列导线和热敏绝缘材料、，其中：

感温网包括感温网主体，该感温网主体包括多条纵横交错铺设的行导线和列导线；

行导线和列导线的交叉点处，用热敏绝缘材料连接固定；

在行导线和列导线的每个交叉点处旁边，行导线和列导线分别连接一个热敏电阻的两端。

其中，感温网主体的上下两侧，分别铺设上层绝缘薄膜和下层绝缘薄膜。

其中，行列扫描逻辑电路，用于感温网中的热敏电阻进行行列扫描，并将扫描到的热敏电阻两端的电压信号输出给信号处理电路。

其中，信号处理电路，用于接收所述行列扫描逻辑电路发来的热敏电阻两端的电压信号，并对该电压信号滤波、放大稳定处理及短路检测。

其中，a/d转换模块，用于模数转换，将信号处理电路输出的电压信号，由模拟信号向数字信号进行转换，然后输出给微控制器。

其中，终端报警模块为声光报警器。

其中，无线通信模块，用于将微控制器上的预设信息，通过无线传输形式，传送给用户监控终端。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种基于新型感温网的温度检测系统，其可以方便、可靠地对物体的表面温度进行检测，具有测温方式灵活、高温检测速度快、成本相对较低、容易维护等优点，有利于推广应用，具有重大的实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于新型感温网的温度检测系统的系统结构框图；

图2为本实用新型提供的一种新型感温网的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种新型感温网的电路原理图；

图4为本实用新型提供的一种基于新型感温网的温度检测系统，一种具体实施例的实施流程图。

图中：201、热敏电阻；202、行导线；203：列导线；

204、热敏绝缘材料；205、上层绝缘薄膜；206、下层绝缘薄膜；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图4，本实用新型提供了一种基于新型感温网的温度检测系统，是一种利用感温网针对物体进行温度检测，并高温报警的处理系统。

该系统可同时对多张感温网进行测控，具体包括多个温度探测终端和一个用户监控终端；

其中，每个温度探测终端，包括感温网101、行列扫描逻辑电路102、信号处理电路103、a/d转换模块104、微控制器(mcu)105、无线通信模块107和终端报警模块106；

感温网101，与行列扫描逻辑电路102相连接(例如通过数据信号线)；

行列扫描逻辑电路102，分别与信号处理电路103和微控制器(mcu)105相连接(例如通过数据信号线)；

信号处理电路103，分别与a/d转换模块104和微控制器(mcu)105相连接(例如通过数据信号线)；

a/d转换模块104，与微控制器(mcu)105相连接(例如通过数据信号线)；

微控制器(mcu)105，分别与终端报警模块106和无线通信模块107相连接(例如通过数据信号线)；

无线通信模块107，与用户监控终端108相无线连接。

在本实用新型中，具体实现上，感温网101为本系统的温度探测传感器。

具体实现上，如图2所示，感温网101是一种纵横交错形式铺设测温点的网状结构探测器，用于检测待测物体的温度；

感温网101包括：热敏电阻201(例如图3所示的rt1～rt9)、行导线202、列导线203、热敏绝缘材料204、上层绝缘薄膜205和下层绝缘薄膜206，其中：

感温网101包括感温网主体，该感温网主体包括多条(例如n条，n大于等于1)纵横交错铺设的行导线202和列导线203；

行导线202和列导线203的交叉点处，用热敏绝缘材料204(例如采用热敏环氧树脂)连接固定，使得行导线202和列导线203相对位置固定，且相互不导通。

具体实现上，此外，在行导线202和列导线203的每个交叉点处旁边，行导线202和列导线203分别连接一个热敏电阻201的两端，即将热敏电阻201的一端连接在行导线202上，另一端连接在列导线203上。以此类推，将n²个交叉点用热敏绝缘材料204连接固定，并且在交叉点的行列两条导线上连接热敏电阻201，形成网状探测结构。

具体实现上，感温网主体的上下两侧，分别铺设上层绝缘薄膜205和下层绝缘薄膜206。

需要说明的是，对于本实用新型，在整张感温网外，铺设上层绝缘薄膜205和下层绝缘薄膜206，用以保护并固定内部元件，保证元件不受外部环境干扰腐蚀。感温网101的电路原理图，如图3所示。

在本实用新型中，具体实现上，行列扫描逻辑电路102是在微控制器(mcu)105的控制下，对处于感温网101中的热敏电阻201进行行列扫描，并将扫描到的热敏电阻201两端的电压信号输出给信号处理电路103。

具体实现上，信号处理电路103，用于接收所述行列扫描逻辑电路102发来的热敏电阻201两端的电压信号，并对该电压信号滤波、放大稳定处理及短路检测。

具体实现上，a/d转换模块104是用于模数转换，将接收测温电路(具体是信号处理电路103)输出的电压信号(即温度信号)，在微控制器(mcu)105的控制下，由模拟信号向数字信号进行转换，将转换后得到的温度数字信号输出给微控制器(mcu)105。

具体实现上，微控制器(mcu)105，用于控制行列扫描逻辑电路102和a/d转换模块104按照预设的指令逐步工作，采集感温网101中不同交叉点的温度值，并将其与预设阈值进行比较判断，若超出阈值，则产生高温报警信号。

具体实现上，终端报警模块106，可以是现有的声光报警器，是由警示灯和蜂鸣器组成，当被测物体在温度超过其预设阈值时，警示信号产生。

具体实现上，无线通信模块107，用于将微控制器(mcu)105上的预设信息(即温度探测终端的信息)，通过无线传输形式，传送给用户监控终端108。

在本实用新型中，具体实现上，用户监控终端108是用户监控物体温度，并为用户提供高温预警的设备，可以包括至少一台计算机。

具体实现上，用户监控终端108上，包含温度显示模块109和报警模块110。

当然，用户监控终端108上也设置有一个无线通信模块，用于与温度探测终端上的无线通信模块107相无线连接。

具体实现上，温度显示模块109为现有的显示模块，例如液晶显示屏，用于显示微控制器105采集到的温度信息以及其他预设信息。

在本实用新型中，具体实现上，行列扫描逻辑电路102，主要由两组模拟开关cd4067开关电路组成，用于选择行列电阻。可以采用现有键盘的扫描电路。

具体实现上，行列扫描逻辑电路102，可以采用华信电子的型号为cd74hc4067的高速16通道模拟多路复用器。

信号处理电路103，是由热敏电阻与补偿电阻并联形成的桥式电路，用于测量。该电路，可以是一般温度采集的处理电路，例如，可以采用深圳市优信电子科技有限公司生产的型号为mh-sensor-series的热敏传感器模块。

a/d转换模块104，可以是现有的ad转换器，例如可以选择由ad公司生产的带信号调理、1mw功耗、双通道16位的ad转换器ad7705。

微控制器(mcu)105，可以是现有的控制器，例如采用意法半导体生产的armcortex-m0体系结构的stm32f0处理器。

无线通信模块107，可以是现有的蓝牙模块，例如可以选择现有的cc2541蓝牙低功耗模块。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面参见图4所示的本实用新型一种实施例的实施流程图，对本实用新型的具体使用过程做进一步解释。

首先，将感温网101铺设在待测物体上，行列扫描逻辑电路102是在微控制器(mcu)105的控制下，对处于感温网101中的行列热敏电阻201进行扫描，并将扫描到的热敏电阻201两端的电压信号，输出给信号处理电路103。

然后，信号处理电路103将得到的电压信号滤波、放大稳定处理，并对其进行短路检测。其中，如果出现短路现象，则产生短路信号传至微控制器(mcu)105，由微控制器(mcu)105触发终端报警模块106，即蜂鸣器响起，警示灯闪烁。而如果行列没有出现短路，则将采集到的信号传送至a/d转换模块104，以进行温度的模拟量向数字量的转换，并将转换后的温度数字量传送至微控制器(mcu)105。

然后，微控制器(mcu)105采集感温网中不同交叉点的温度值，并将其与预设阈值进行比较判断，若超出预设阈值，则触发激活终端报警模块106，即蜂鸣器响起，警示灯闪烁。此外，微控制器(mcu)105还可以将采集到的温度值、位置信息以及各种报警信号，通过无线通信模块107上传至用户监控终端108，然后进行下一个交叉点的测温。

接着，用户监控终端108可以对接收到的、微控制器(mcu)105发来的温度值信息进行判断，若出现过高温状态(即超出预设阈值)，则触发用户监控终端108的用户端报警模块110(也可以是采用声光报警器)。此外，、微控制器(mcu)105发来的温度值、位置信息和报警信号，实时保存用户监控终端108上的数据库，并将数据显示于温度显示模块109的显示界面(如显示屏)上。

需要说明的是，对于本实用新型，提出了一种感温网，这是一种新型的温度探测传感器，并在此基础上搭建温度检测报警系统，为解决“面式”温度探测，实时温控提供一种方式。

与现有技术相比较，本实用新型提供的一种基于新型感温网的温度检测系统，具有如下有益效果：

1、本实用新型采用的新型感温网，是一种新型的温度探测传感器，该温度探测传感器是一种纵横交错形式铺设测温点的网状结构探测器。在行导线和列导线的交叉点处，用热敏电阻连接行列两条导线。系统对行列热敏电阻扫描的过程中，可以测得整张感温网的温度。用户监控终端通过历史数据对比，可以得到被测物的温度变化趋势，提前做好过温防护处理。

2、本实用新型在感温网的交叉点处，以热敏绝缘材料固定，当出现高温，热敏绝缘材料融化，行列导线导通，出现短路现象，通过行列扫描逻辑电路反馈给微控制器mcu，温度探测的终端报警模块激活，方便救援人员的查找定位，并将信息上传用户监控终端，实现预警目的。

3、感温网的温度探测是逐行逐列扫描交叉点，测得交叉点温度，进行“面式”温度的采集。因此对于被测物体的温度数据更加精准和全方位，基于此能够及时过温预警。此外，采集的温度带有精确的位置信息，方便高温定位。

4、感温网的大小可根据用户需求裁定，且具有一定柔性，可以铺设在任意物体表面，方便测温探测器的固定，测温方式灵活。

5、本系统的温度探测传感器主要元件有热敏电阻、导线等，相对价格低廉，成本较低，可以大面积的铺设采集温度。此外，当出现高温火灾等情况后，设备更换维护容易，也大大降低了系统的运行成本。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种基于新型感温网的温度检测系统，其可以方便、可靠地对物体的表面温度进行检测，具有测温方式灵活、高温检测速度快、成本相对较低、容易维护等优点，有利于推广应用，具有重大的实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。