一种矿用救生舱温湿度控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种矿用救生舱温湿度控制系统及方法，系统包括数字温湿度传感器；对温湿度传感器采集的数据进行运算和处理，协调控制各模块工作的中央控制器；实时显示舱内温湿度、风机转速等级以及运行时间参数的液晶显示模块；提供当前时间和系统工作时间的数字钟电路；将系统的控制电路与电机驱动电路进行隔离的光耦隔离电路和驱动电路；执行机构降温风机和除湿风机；实现报警功能的报警电路；为中央控制器提供基本保障的最小系统。温度与湿度被控参数通过温湿度传感器检测后送到中央控制器，由中央控制器进行数据处理与显示，控制信号经光耦隔离电路和驱动电路控制降温风机与除湿风机，满足救生舱内温湿度的控制要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，系统包括数字温湿度传感器；对温湿度传感器采集的数据进行运算和处理，协调控制各模块工作的中央控制器；实时显示舱内温湿度、风机转速等级以及运行时间参数的液晶显示模块；提供当前时间和系统工作时间的数字钟电路；将系统的控制电路与电机驱动电路进行隔离的光耦隔离电路和驱动电路；执行机构降温风机和除湿风机；实现报警功能的报警电路；为中央控制器提供基本保障的最小系统。温度与湿度被控参数通过温湿度传感器检测后送到中央控制器，由中央控制器进行数据处理与显示，控制信号经光耦隔离电路和驱动电路控制降温风机与除湿风机，满足救生舱内温湿度的控制要求。【专利说明】
本专利技术涉及一种温湿度控制系统及方法，尤其涉及。
技术介绍
煤炭在我国能源结构中占据主要地位，然而煤矿重特大事故时有发生，井下事故现场高温、高压、有毒、缺氧的恶劣环境，对被困人员的生命健康构成了极大的威胁。井下移动式救生舱可以将被困人员与舱外的恶劣环境进行隔离并且提供人体生存的必需条件，从而延长了珍贵的救援时间，大大降低了煤炭事故的伤亡率。 当前救生舱监控系统多为人工操作，控制效果依赖于使用人员的经验，难以实现对参数的精准控制。而且容易出现误操作，造成严重的后果。对舱内软硬件进行设计时需充分考虑低能耗的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供；解决现有技术中控制效果不好、易出现误操作以及能耗高的问题，满足舱内避险人员生存需要。 为了解决上述技术问题，本专利技术的救生舱温湿度控制系统，实时监测舱内空气的温湿度，在监测值不符合标准值时，通过中央控制器操作，选择提高或降低降温风机与除湿风机的转速，进而将舱内的温湿度控制在均衡状态；包括:最小系统、中央控制器、液晶显示模块、数字钟电路、光耦隔离电路、电机驱动电路、执行机构和报警电路；最小系统、数字温湿度传感器和数字钟电路均与中央控制器的输入端连接，中央控制器的输出端与液晶显示模块和报警电路连接，中央控制器的输出端通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，电机驱动电路与执行机构连接； 所述的最小系统包时钟电路、电源电路及复位电路；所述的执行机构包除湿风机和制冷风机。 救生舱温湿度控制系统的方法:救生舱温湿度控制系统在运行时，温度传感器模块获取舱内当前温湿度值，数字钟模块获取当前时间和系统运行时间；中央控制器将当前温湿度测量值与标准值进行比较，以确定温湿度是否符合标准及是否在安全范围内，舱内温湿度一旦超过或低于标准值，温湿度传感器会将信息反馈给中央控制器，中央控制器发调控信号，中央控制器输出的控制信号经由光耦隔离电路和电机驱动电路调控执行机构工作，控制执行机构进行当前温湿度的调控，将温湿度控制在标准值附近；当温湿度值超出安全范围时，中央控制器发出信号使报警电路工作；中央控制器的输入端输出信号，使指示液晶显示模块工作，显示舱内当前温湿度值、风机转速等级、当前时间及系统运行时间；舱内有手动调节执行机构，人工调节各项参数，加快舱内温湿度调控速度；数字钟电路提供当前时间及系统运行时间。 本专利技术的有益效果是:在使用过程中温湿度传感器安装在舱内，检测舱内温湿度，温湿度调节装置降温风机与除湿风机安装在救生舱舱壁上。首先，温湿度传感器可以时刻检测舱内温湿度值，一旦存在过高或过低的情况，中央控制器会指示执行机构工作使舱内温湿度恢复正常。如果温湿度值超出安全范围，中央控制器会指示报警电路工作，舱内避险人员可以根据实际情况手动操作执行机构，调整舱内温湿度值，从而让温湿度值保持在标准值附近，这套系统提高了控制效果，减少了误操作的可能性，中央控制器的选型降低了系统能耗。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术实施例的矿用救生舱温湿度控制系统的结构示意图。 图2是本专利技术实施例的矿用救生舱温湿度控制系统的流程示意图。 图中，2、温湿度传感器；3、中央控制器；4、液晶显示模块；5、数字钟电路；6、光耦隔尚电路；7、电机驱动电路；8、执行机构；9、报警电路；10、最小系统。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的一个实施例作进一步详细说明: 图1所示，本专利技术的矿用救生舱温湿度控制系统，包括:最小系统、中央控制器、液晶显示模块、数字钟电路、光耦隔离电路、电机驱动电路、执行机构和报警电路；最小系统、数字温湿度传感器和数字钟电路均与中央控制器的输入端连接，中央控制器的输出端与液晶显示模块和报警电路连接，中央控制器的输出端通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，电机驱动电路与执行机构连接； 所述的最小系统包时钟电路、电源电路及复位电路；所述的执行机构包除湿风机和制冷风机。不同组件通过线路连接，检测与调节等功能都由中央控制器负责。 数字温湿度传感器AM2302，用于获取当前舱内的温湿度值并传给中央控制器； 中央控制器STM32F103ZET6，用于对温湿度传感器传入的数据进行运算和处理，协调控制各模块的正常工作，该控制器具备能耗低的特点； 液晶显示模块IXD12864，用于实时显示舱内温湿度、风机转速等级、当前时间以及系统运行时间等参数； 数字钟电路，用于提供当前时间和系统运行时间； 光耦隔离电路，用于将系统的控制电路与电机驱动电路进行隔离； L298N电机驱动电路，用于连接执行机构降温风机和除湿风机，使得所述执行机构在所述中央控制器的控制下进行舱内温湿度的调控； 执行机构，降温风机和除湿风机，用于控制舱内温湿度； 报警电路，用于温湿度值超出安全范围时报警； 最小系统，用于保证所述中央控制器的正常工作。 如图2所示，本专利技术的救生舱温湿度控制方法，以STM32F103ZET6作为硬件平台，实时监测舱内空气的温湿度，在监测值不符合标准值时，通过中央控制器操作，选择提高或降低降温风机与除湿风机的转速，进而将舱内的温湿度控制在均衡状态；具体控制方法如下:救生舱温湿度控制系统在运行时，温度传感器模块获取舱内当前温湿度值，数字钟模块获取当前时间和系统运行时间；中央控制器将当前温湿度测量值与标准值进行比较，以确定温湿度是否符合标准及是否在安全范围内，舱内温湿度一旦超过或低于标准值，温湿度传感器会将信息反馈给中央控制器，中央控制器发调控信号，中央控制器输出的控制信号经由光耦隔离电路和电机驱动电路调控执行机构工作，控制执行机构进行当前温湿度的调控，将温湿度控制在标准值附近；当温湿度值超出安全范围时，中央控制器发出信号使报警电路工作；中央控制器的输入端输出信号，使指示液晶显示模块工作，显示舱内当前温湿度值、风机转速等级、当前时间及系统运行时间；舱内有手动调节执行机构，人工调节各项参数，加快舱内温湿度调控速度；数字钟电路提供当前时间及系统运行时间。 通过上述结构的结合，本专利技术不仅具备传统的温湿度检测功能，而且还具备温湿度、风机转速等级、时间即时显示、温湿度信号处理和对外部执行机构发出控制命令等功能。本专利技术具有集成度高、精度高、稳定性好、能耗低、多功能的特点。 上述描述仅是对本专利技术较佳实施例的描述，并非对本专利技术范围的任何限定，本专利
的普通技术人员根据上述内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。【权利要求】1.一种矿用救生舱温湿度控制系统，其特征是:包括:最小系统、中央控制器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用救生舱温湿度控制系统，其特征是：包括：最小系统、中央控制器、液晶显示模块、数字钟电路、光耦隔离电路、电机驱动电路、执行机构和报警电路；最小系统、数字温湿度传感器和数字钟电路均与中央控制器的输入端连接，中央控制器的输出端与液晶显示模块和报警电路连接，中央控制器的输出端通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，电机驱动电路与执行机构连接；所述的最小系统包时钟电路、电源电路及复位电路；所述的执行机构包除湿风机和制冷风机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史丽萍，葛世荣，龚海霞，苗长新，胡泳军，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32