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溫度監測系統范文第1篇

關鍵詞：潛油電泵井下溫度壓力監測；星點等勢法；電流傳輸信號'

1 概述

潛油電泵井下壓力和溫度參數的監測對提升采油技術水平，實現對機組進行故障預測與健康管理，保證潛油電泵持續高效穩定的工作，具有著重要的實際價值。

2 總體方案

綜合潛油電泵的特點，系統利用星點等勢法為井下供電。在井上制作一個三相電抗器作為工星點，并且保證該電抗器的三個繞組各相的參數相同，在電抗器的對稱性足夠好的情況下，星點相當于零點，電機繞組的中性點與地面電抗器的中性點等電勢，三相電抗器可以消除三相高電壓不平衡對系統造成的損害，同時在地面星點處疊加直流電壓，可以對井下進行直流供電。信號傳輸通道原理如圖1所示。在潛油電泵井下工作環境下，電壓容易受到干擾，而且在遠距離傳輸時電纜的阻抗會對傳輸信號有所影響，而電流信號相對穩定，因此潛油電泵井下溫度壓力參數監測系統采用兩線制4～20mA電流信號進行數據傳輸。本系統利用鎧皮作為地線進行信號傳輸通道，具有較強的抗干擾能力，無需單獨鋪設電纜，降低成本。

潛油電泵井下溫度壓力參數監測系統內部硬件按功能主要可分為供電電路、通道切換電路、濾波電路和數據采集電路等。如圖2所示為系統原理圖。地面對井下電路進行分時供電，對數據進行采集；濾波單元減小交流電壓對監測系統的危害；井下通道切換電路根據地面供電電壓不同來切換測量通路；溫度和壓力變送器輸出的電流信號分時通過電纜鎧皮傳輸至地面，并通過三相動力電纜和鎧皮連成一個回路。

3 系統硬件設計

3.1 溫度壓力變送器選型

變送器的性能對潛油電泵井下參數監測系統的信號檢測精度和穩定性有著極大的影響，對變送器的選型應滿足工作溫度下穩定工作，且滿足系統設計的性能指標。本文選用西安新敏電子科技有限公司生產的CYB15壓力變送器和SBYW溫度變送器，這兩款變送器均為直流電壓供電，二線制4～20mA電流信號輸出，適合石油化工領域的工業檢測和控制使用。

3.2 通道切換電路

由于系統需要采集溫度和壓力兩個信號量，因此需要在井下設計一個通道切換電路。本系統采用的通道切換電路是由多通道模擬選擇開關和電壓檢測電路兩部分所組成。以電流信號作為傳輸媒介，對溫度和壓力進行分時數據采集。如D3所示為通道切換電路。ADG5404是一款互補金屬氧化物半導體（CMOS）模擬選擇開關，內置4個單通道。并且它具有轉換時間快、小于10歐姆導通阻抗、工作輸入電壓范圍寬等特點。導通電阻曲線在整個模擬輸入范圍都非常平坦，可確保開關信號時擁有出色的線性度和低失真性能，完全符合本系統研制要求。

采用LM293芯片是因為其產生的時序時間可控，本系統設置切換時間為20s。在上位機程序上采用的是切斷井下供電延時1s再重新啟動來達到消除時間累積的目的。ADG5405芯片通過加載在A0與A1端的時序信號來選通具體的導通端口。本系統應用的是兩個參數，只需要兩路導通即可，所以應用LM293作為ADG5404的時序觸發信號，在LM293的第3引腳輸出信號并連接到ADG5405的A0與A1管腳，如此便產生了00與11的時序信號，以此來導通S1與S4兩個端口，從而實現通道的選擇，使得溫度和壓力可以分時段切換傳輸。

3.3 濾波電路設計

潛油電泵井下監測系統需要濾波器來消除變頻供電在電機星點中產生的高電壓和三相短路接地時在星點產生的極高脈沖電壓，保證裝置的長時間高效穩定的工作。濾波電路如圖4所示。本文采用串聯電抗及并聯電容的方法來抑制高電壓和高脈沖電壓，從而有效地保護井下溫度壓力變送器。

3.4 溫度壓力采集電路設計

溫度壓力采集電路主要通過AD7705芯片和LPC2378單片機來完成。AD7705采用了Σ-Δ技術，可以獲得16位無誤碼數據輸出。具有兩個全差分輸入通道，可編程單極性或雙極性輸入，前端可編程增益等功能。AD7705具有高分辨率、抗噪聲、自校準、低功耗等特點，十分適合儀表測量和工業控制等領域的應用。圖5所示為本系統數據采集電路。

LPC2378是通過模擬的SPI通信方式以普通I/O接口與AD7705進行連接。D1是穩壓管，D2是肖特基二極管，其作用是為了防止電流過大將AD芯片燒壞。選擇R1、R2是為了增加采樣精度。AIN（+）為信號輸入端，AIN（-）通過+5V電壓、固定電阻R4、R5和可調電阻R3形成一個偽差分通道。通過調節R3可防止數據在輸入端和輸出端邊界時導致轉換的數據失真，使AD轉換的精度到達最高從而使其適應每套系統下不同的電流。

4 系統軟件設計

本系統軟件部分采用C語言編程實現，程序采用模塊化研制，具有可讀性強、移植性高的特點。潛油電泵井下溫度壓力參數監測系統使用NXP公司的LPC2378，該芯片具有抗干擾性強、支持在線編程、低功耗、價格低等特點。其軟件部分主要分為兩部分，其中一部分控制井下電源信號的變化，用于數字濾波、參數采樣和數據發送。另一部分主要完成信號采樣、故障處理等功能。如圖6所示就是主程序的軟件流程圖。系統上電后，先進行初始化系統配置，然后開始讀取當時的時間參數，此時單片機控制繼電器接通60V直流電，開始測量溫度參數，測量20s后，將采集到的時間和溫度參數進行發送。然后將繼電器切換到90V直流電通道，開始測量壓力參數。再將壓力參數進行發送。

5 實驗結果

本文設計的潛油電泵井下溫度壓力參數監測系統在實驗室中進行了模擬工作試驗。試驗采集了大量有效數據，數據分析表明該系統具有較高的精確度和穩定性，可以證明本文中所研究的系統可以在正常的工作環境下穩定工作，并且能夠保持溫度壓力測量的準確性。經過多次測試，該系統表現穩定可靠。所測得的數據如表1所示。

6 結束語

本文對潛油電泵井下溫度壓力參數監測的硬件主要模塊和軟件主程序做了詳細講述。結合潛油電泵的特點，提出采用兩線制電流信號傳輸井下數據，通過地面系統對井下監測系統進行供電，通道切換電路對溫度和壓力進行分時采集。電路調試已經完成，實驗所得數據滿足需求，并且具有較高的穩定性和精確度，具備現場的試驗條件。

參考文獻

[1]張文.井下信號傳輸與調理方法研究[D].哈爾濱工程大學，2013.

[2]葉欣.潛油電泵井下溫度壓力在線監測系統研究[D].西安石油大學，2013.

[3]付岳峰.潛油電泵井井下壓力溫度測試系統研究[D].西安：西安石油大學，2008.

[4]王志平.井下數據采集與傳輸方法研究[D].黑龍江：哈爾濱工程大學，2011.

[5]蒙麗娜.電泵井下測試系統研究[D].西安：西安石油大學，2010.

作者簡介：白山（1959-），男，教授級高工，碩士生導師，研究方向為特種電機及其控制。

溫度監測系統范文第2篇

關鍵詞： 光纖傳感器； 拉曼散射； 電力電纜； 載流量/溫度

中圖分類號： TP 212文獻標識碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.01.015

引言 隨著經濟社會的發展，對電的需求量越來越大，水電、火電、可再生發電系統、城市變電的大規模建立，電纜輸電任務隨之加大，如何來保證電纜的安全正常有效的運營，保障電纜資產價值，成為一種迫切需要解決的問題。電纜運行不安全因素主要為電纜在運行時電纜發熱，導致電纜溫度過高致使電纜發生火災。光纖傳感技術是伴隨著光導纖維和光纖通信技術發展而另辟新徑的一種嶄新的傳感技術。光纖傳感具有抗電磁干擾、靈敏度高、安全可靠、耐腐蝕、可進行分布式測量、便于組網等諸多優點。目前國內外研究機構用光纖傳感監測技術對電力電纜在線測溫及載流量[1]的安全監測的研發和應用大多還處于初期研究階段，應用也基本停留在對個別設備和某個部件的監測上。比如Micron Optics公司推出的光纖點式測溫系統實現對風力發電機組的溫度檢測。基于拉曼分布式光纖溫度傳感技術的分布式光纖載流量/溫度安全監測系統，不僅具有普通光纖傳感器的優點，而且還具有對光纖沿線各點的載流量/溫度的分布式傳感能力。利用這種特點可以連續實時測量光纖沿線幾十公里內各點的溫度。定位精度≤1 m，測溫精度可達1 ℃，非常適用于高壓電力電纜的載流量/溫度傳感監測的應用場合。1系統工作原理分布式光纖載流量/溫度安全監測系統由拉曼分布式光纖測溫傳感器、感溫光纜、載流量軟件以及電流記錄儀組成。拉曼分布式光纖測溫傳感器[24]能對電力電纜全線溫度進行周期性實時在線監測，對極易出現故障的電纜接頭進行重點監測。該項技術利用光纖作為傳感器，將光纖直接敷設在被測物體表面，在一定條件下被測物體各個位置的溫度信號會以光波的形式回傳到光纖端部，最終被提取并顯示出來。這種技術只需一根或幾根光纖就可以監測長達數十公里的線型設備或點式設備。光纖的拉曼散射與溫度有著密切的關系。依據光時域反射測定法[5]，將短促的激光脈沖按精確的時間間隔注入光纖之中。在同一根光纖中，散射光的強度隨時間呈現出指數衰減。如果知道光在光纖中的傳播速度，就能計算出距離。從該指數衰減的偏差就能得出溫度。光纖既是該信號的生成器，又是該信號的渠道。反射光被分流到傳感器中來加以解碼。在光纖測溫系統連接的監控屏上能同時顯示距離和溫度數據。利用此技術把光纖與被測高壓電纜采用接觸方式安裝，測出高壓電纜表面溫度，根據表面溫度，電纜結構，輻射環境等因素，精確計算出電纜的線芯溫度，通過線芯溫度計算出通過線芯的載流量，并給出電纜對應分區的最高溫度，電纜的運行溫度和電纜的負荷水平，對溫度異常點進行報警。光學儀器第35卷

第1期楊斌，等：分布式光纖載流量/溫度安全監測系統的研究

溫度監測系統范文第3篇

關鍵詞：igBee；無線通信；CC2430；溫度監測

Warehouse Temperature Monitoring System Based on igBee Technology

CHEN Weige1,YAN Youyun1,CHEN Chaojun2

(1.Electrical Engineering and Autornation School,Henan Polytechnic University,Jiaozuo,454003,China;[J]2.Jiaozuo Sanhelizhong Power Co.Ltd.,Jiaozuo,454003,Chinaオ

Abstract：The development of communication and sensor technology speeds up the stride in industrial automation forward.As a communication means,wireless technology has broad application perspective.This paper focuses on the study of igBee technology network topology and research on CC2430,using igBee technology to the storage temperature monitoring to remote monitoring purposes.eywords：igBee;wireless communication;CC2430;temperature monitoringオ

我國是一個農業大國，每年都有大量的新糧收獲也有部分陳糧積壓，由于儲存不當造成大量的糧食浪費，給國家和人民造成巨大的經濟損失。為了減少損失，以往采取用人工的辦法定期對糧食進行晾曬、通風、噴灑藥劑等，防止因存儲不當引起蟲害，但這樣做消耗人力和財力，且效果不佳，發霉變質等現象仍然仔在。

隨著科學技術的發展，傳統的人工定期定點查看糧倉溫度的方法，已逐漸被電子監測溫度設備所取代。本文設計了一套糧倉溫度監測系統。采用igBee技術的無線通信網絡對倉庫各點溫度進行監測，管理者可以在控制室隨時了解倉庫現場的信息，使糧倉管理實現自動化、智能化。

1 igBee技術的分析與研究

在工業控制、環境監測、商業監控、汽車電子、家庭數字控制網絡等應用中，系統所傳輸的數據通常為小量的突發信號，即數據特征為數據量小，要求進行實時傳送，如采用傳統的無線技術，雖然能滿足上述要求，但存在著設備的成本高、體積大和能源消耗較大等問題，針對這樣的應用場合，人們希望利用具有成本低、體積小、能量消耗小和傳輸速率低的短距離無線通信技術。igBee技術就是在這種需求下產生的。它是具有成本低、體積小、能量消耗小和傳輸速率低的無線通信技術，其中文譯名通常稱為“紫蜂”技術。

igBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，主要適合于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。在igBee技術中，其體系結構通常由層來量化它的各個簡化標準。每一層負責完成所規定的任務，并且向上層提供服務。各層之間的接口通過所定義的邏輯鏈路來提供服務。igBee技術的體系結構主要由物理(PHY層、媒體接人控制(MAC層、網絡/安全層以及應用框架層組成，其各層之間如圖1所示。

PHY層的特征是啟動和關閉無線收發器，能量檢測、鏈路質量、信道選擇、清除信道評估，以及通過物理媒體對數據包進行發送和接收。MAC層的具體特征是信標管理、信道接入、時隙管理、發送確認幀、發送連接及斷開連接請求，且為應用合適的安全機制提供方法。

igBee技術有星型和對等兩種拓撲結構，每種都有自己的組網特點。本設計根據系統特點，選用組網結構簡單的星型網絡結構，盡管該方式只能組建包含較少的無線接點的無線網絡，但已經能夠滿足系統的需要。

星型拓撲結構有一個叫作PAN主協調器的中央控制器和多個從設備組成，主協調器必須是一個具有完整功能的設備，從設備可以使完整功能設備，也可以是簡化功能設備。當一個具有完整功能的設備(FFD第一次被激活后，它就會建立一個自己的網絡，讓自身成為一個PAN主協調器。所有星型網絡的操作獨立于當前其他星型網絡的操作，通過選擇一個PAN標識符確保網絡的惟一性。―旦選定了―個PAN標識符，PM主協調器就會允許其他從設備加入到它的網絡中，無論是具有完整功能的設備，還是簡化功能的設備都可以加入到這個網絡中。在星形拓撲結構中，PAN主協調器是主要的耗能設備，而其他從設備均采用2節干電池供電。

2 系統硬件設計

2.1 igBee芯片介紹

CC2430出自挪威Chipcon公司,是一款真正符合IEEE802.15.4標準的片上igBee產品。該芯片延用以往CC2420芯片的結構，在單個芯片上集成igBee射頻(RF）前端、內存和微控制器。它使用一個8位MCU(8051，具有32/64/128 kB可編成閃存和8 kB的RAM，還包含模/數轉換器(ADC、幾個定時器、AES-128安全協處理器、看門狗定時器、32kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路。

CC2430還有21個可編程的I/O口引腳，P0、P1口是完全的8位口，P2口只有5個可使用的位。通過軟件設定一組SFR寄存器的位和字節，可使這些引腳作為通常的I/O口或作為連接ADC、計時器或USART部件的設備I/O口使用。其I/O口引腳功能如下：

1～6腳（P1.2～P1.7）：具有4 mA輸出驅動能力；

8，9腳（P1.0，P1.1）：具有20 mA的驅動能力；

11～18腳（P0.0～P0.7）：具有4 mA輸出驅動能力；

43～46，48腳（P2.0～P2.4）：具有4 mA輸出驅動能力。

CC2430芯片采用0.18 μm CMOS工藝生產，工作時的電流損耗為27 mA；在接收和發射模式下，電流損耗分別低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。

2.2 系統硬件電路

該系統采用星狀無線網絡系統，系統只有一個網絡協調器和若干個RFD節點。網絡協調器安裝在有人值守的監控室，負責建立網絡和管理網絡，并顯示當前整個網絡的狀況，且把收到的數據發送到計算機中。RFD負責安裝在各個倉庫中，負責采集溫度值，然后定期或有中斷時，把數據發送給網絡協調器。監控人員在控制室通過顯示器就可以對倉庫溫度進行監視，無須到倉庫現場。

網絡協調器有CC2430、串口部分、天線、按鍵和顯示模塊組成。天線用的是非平衡天線，它與非平衡變壓器連接，使天線性能更好。CC2430模塊通過天線接收到信號后，通過SPI口直接輸出到液晶顯示器上。串口部分用UART模塊，UART再外接一個RS 232模塊用于連接計算機，給計算機傳輸數據，將計算機外部來的串行數據轉換為字節，供計算機內部使用并行數據的器件使用。所連接的計算機的作用是用來觀察串口輸出的數據。

RFD節點有CC2430、溫度傳感器和天線組成。節點通過溫度傳感器TC77檢測所處環境的溫度，然后通過天線發送給網絡協調器。溫度傳感器使用TC77，它是Microchip公司生產的串聯可訪問數字溫度傳感器，特別適合于廉價，小尺寸的應用中。溫度數據從內部溫度敏感元件轉換而來，隨時都可以轉化成13位數字。

為了減少對其他設備和系統的干擾和影響，在保證設備能夠正常地工作的條件下，每個設備的發射功率應盡可能地小。通常，igbee的發射功率在0～+10 dBm,通信距離范圍為10 m，可擴大到約300 m，其發射功率利用設置的相應服務原語進行控制。本設計中RFD節點的最小發射功率為-3 dBm。

在網絡協調器端，為保證設備能正常接收到RFD節點發射的信號，其有用信號不能太大，否則，將造成接收信息堵塞，不能正常地接收。通常接收端的有用信號的最大輸入電平就是有用信號的最大功率值，本設計接收機的最大輸入電平值為-20 dBnb。

3 系統軟件流程

系統軟件分主機和分機兩部分，主機作為全功能系統，負責網絡協調和人機對話，分機作為簡單功能系統，等待主機命令，傳輸本機點數據。其系統流程如圖2所示。

4 結 語

igBee是一種新興的短距離、低速率無線網絡技術，其有廣泛的應用前景。該系統是在歸納國內外研究成果的基礎上，采用igBee技術構建的無線傳感器網絡，實現對倉庫溫度的監測，具有組網簡單、系統花費少、擴展網絡容易、通訊穩定、無需支付網絡費用等優點。在實際中有很好的應用價值。

參 考 文 獻

［1］李文仲，段朝玉.igBee無線網絡技術入門與實戰［M］.北[LL]京:北京航空航天大學出版社,2007.

［2］蔣挺，趙成林.紫蜂技術及其應用［M］.北京：北京郵電大學出版社,2006.

［3］孫利民，李建中，陳渝,等. 無線傳感器網絡［M］.北京：清華大學出版社，2005.

溫度監測系統范文第4篇

【關鍵詞】電力設備;智能化;無線技術;溫度;數據收集

1.智能無線溫度監測系統的工作原理

智能無線溫度監測系統被設定成三個子系統，分別是采集系統、匯總系統、監測系統。三個子系統通力協調工作，實現了電力設備溫度的實時、準確、便捷的智能無線監測。

智能無線溫度監測系統的三個子系統間的連接方式是不同的，無線通信方式是應用于采集系統和匯總系統之間，而通信線纜則是使用在匯總系統與監測 系統之間，即一個無形，另一個有形。對應部位的熱感應元件將其所監測到的溫度信息通過無線通信設備傳輸到匯總系統的總站，總站將會對收集到的所有溫度信息 進行分類整理、分析并處理，再將處理完畢的數據信息傳輸到監測系統的監測計算機上。同時，調節端監測計算機也將收到同樣的數據信息。監測計算機對接收到的 數據信息進行二次處理分析，當處理所得數據結果超高設定的極限值時，監測計算機就會發出警示信號。每個總站可以管理數百個子站，信息量的采集將是非常巨大 的。

2.智能無線溫度監測系統的組成

2.1采集系統

通過將熱敏電阻、傳感器等熱感應元件安裝在容易因工作而產生不正常散熱的部位，實時的對溫度數據進行測量與采集工作，并將采集到的信息發送出去。交流電作為長期供能電源及太陽能電池板作為的后備電源（確保突然斷電后的數據持續收集的）是采集系統的正常工作的依靠。

2.2匯總系統

信息匯總系統主要由無線接收裝置構成，在收集到采集系統所傳遞而來的數據信息后，再傳遞給總站，總站接收到分站的溫度數據之后，繼而再將其傳遞給當地監視系統，與此同時還將溫度數據傳遞給調節終端。實時溫度變化同樣被調節終端監視，如此便避免了無人監測的情況。

2.3監測系統

監測系統又可以細分為站級監測系統和調節端監測系統。用于監測系統的計算機直接接受總站所傳遞的溫度信息等數據，并與總站是直接通信的關系。 監測計算機對總站所傳遞來的數據信息進行匯總、整理、分析后，存儲于特定的數據存儲庫（可以對數據庫進行靈活改動，比如擴容）。監測計算機可以對數據信息 進行報表統計，準確記錄處于何時、何地、何種狀況下的溫度情況。同時，監測計算機在溫度越過某一設定極限值時會有警示信號出現。監測計算機的另一個便捷之 處在于，可以根據需要進行任何時間段的任何部件的溫度查詢。調節端監測系統的數據信息傳輸用到的是匯集系統的通訊管理器，通過數據傳輸線纜直接傳輸到 pcm設備之中，在經過線纜轉送給調節端，經pcm的數據信息還可以作為存儲資料被下載到調節端監測計算機。

3.智能無線溫度監測系統的特點

3.1免于布置排線

因為采用了無線傳輸設備，所以不用布置排線，熱感應元件的安裝更方便。

3.2免于經常的維護

智能無線溫度監測系統都是整體化設計，所以免于維護。

3.3節能

智能無線溫度監測系統的各個部分均采用節能、低功率消耗設置，同時應用太陽能電池板更是綠色節能。

3.4警示系統更完善

當溫度過高時，總站智能終端電源，后臺監控系統能夠及時發出警報。

3.5穩定性更高

智能無線溫度監測系統中的設備均有堅實的外殼保護，同時又有靜電保護。數據在傳遞過程中安全、穩定，能夠抵抗外界的干擾。

3.6具有較好的兼容性

能夠應用更多的應用軟件和控制系統。

4.智能無線溫度監測系統與傳統監測間的對比

4.1智能無線溫度監測系統由于裝有位于各個需要測量的部位的熱感應元件的幫助，這使得數據的采集與監測具有了實時性、連續性和準確性的優 點，通過對每年、月、日甚至每小時的溫度數據的變化情況，總結出電力設備不同部位的相應溫度的變化規律，確定出其溫度規律的峰值，有效的對電力設備的工作 穩定性就行預見性分析，消除潛在的威脅。而傳統的電力設備溫度的監測是依靠監測人員定期的監測與測量才能得出的，傳統的電力設備溫度的監測耗費大量的人力 物力，由于人類生理的局限性，所測得的數據存在不確定誤差，甚至會出現錯誤，而且潛在的故障威脅不能及時發現并作出應有的處理，致使出現不必要的人員或財 力的損失。

4.2智能無線溫度監測系統對數據的處理速度以及對故障的預見性分析是人類所不能比擬的，其所存儲的數據信息能夠被極其方便的調閱，對數據信 息的存儲量也是相當的巨大。而傳統的監測數據信息要進行存儲就需要建立專門的存檔管理機構，而且常年所存儲的信息量是無妨想象的，要對某段數據進行查閱也 是極為不便的，費時費力，極不現實，而智能無線溫度監測系統則解決了上述所存在的所有問題。

4.3智能無線溫度監測系統的應用軟件簡單，操作方便，減少人員培訓上崗時間。而傳統的監測測量則需要專門的工作人員進行培訓。

5.智能無線溫度監測系統的后臺監控功能

5.1熱感應元器件所監測的部位的溫度能夠實時的傳遞給監控計算機并于顯示屏上呈現出來，出現警示溫度時的時間及故障位置都會以數據的形式保存起來，保存期限可長達數年。

5.2可設置警示音的類型，如可以以真人語音的形式播報出來或者以文字警示的方式顯示到屏幕上。

5.3監測計算機所監測到數據信息可以以年、月、日等為單位用線性圖或者表格的形式一目了然的展現出來，也可以直接抽查或打印出來。

5.4當智能無線溫度監測系統中的任何部件出現問題時（如電源故障、信號傳輸中斷等），都會有警示出現，及時警示給工作人員。

5.5都可以實現對監測位置的編碼、命名處理，方便系統化管理。

6.智能無線溫度監測系統國內外現狀

在國外許多國家，智能無線溫度監測技術的發展極為迅速，它被廣泛應用到了人們生活中的吃穿住行。當傳統的監測方式產生多年后，智能無線溫度監 測系統在萬眾期待中登上了歷史舞臺，監測技術從此掀開了新的一頁。現今已經不僅僅局限于電力設備的維護方面了，精密生產線、醫療系統、農業方面都已成熟融 合。智能無線溫度監測系統在電力方面的應用，也是國外首創的。

在中國國內，智能無線溫度監測技術的起步就相對較晚了，但憑借著多年的不懈努力終于成功由實驗走到了實驗。智能無線溫度監測技術的應用范圍之 廣已不用過多闡述，將其應用在監測溫度的設備上已是非常常見的了。智能無線溫度監測技術最突出的優點就在于不需要布線，用智能無線溫度監測技術監測溫度還 突出了其準確簡潔的優勢。目前，智能無線溫度監測技術仍在朝著攻克減小功耗、增加傳輸距離的技術難題努力。

【參考文獻】

［1］高人伯.數據倉庫和數據開采相結合的決策支持新技術.計算機世界.

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［3］趙新民.智能儀器原理及設計.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，1990.

［4］吳正毅.測試技術與測試信號處理.北京：清華大學出版社，1988.

［5］陳煥生.溫度測試技術及儀表.北京：水利電力出版社，1987.

溫度監測系統范文第5篇

關鍵詞 DS18B20；以太網；溫度采集

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0218-02

在生活和生產過程中有很多時候需要根據實時的溫度值來做一些決策。比如：森林防火，實驗室科學研究等，尤其在工業生產中，對溫度數據的實時掌握更顯得尤為重要。本系統設計主要以溫度傳感芯片（DS18B20）為核心， DS18B20芯片是一個單總線驅動模式，以時序電路的方式進行復位與讀寫寄存器。下面就系統設計涉及到的主要技術分為四部分進行分析。

1 DS18B20單總線通信協議

單總線協議是主機與采集芯片通信的唯一方法。它主要是靠時間片產生不同脈沖信號來相互傳送數據。DS18B20可以單總線控制多個采集芯片工作，通過不同的64位ROM標識進行分別控制。

由圖可以看出與DS18B20的通信經過一個單線接口，在單總線接口方式下，在ROM操作未建立之前不能使用寄存器操作和控制操作。主機首先要進行下面五種操作：1）Read ROM；2） Match ROM；3）Search ROM；4）Skip ROM；5）Alarm ROM這五種操作中的一種之后才能對其進行功能操作。

2 Linux操作系統驅動

Linux操作系統的最基本功能就是提供一種統一操作驅動硬件的方式，這種操作方式類似于為軟件與硬件之間搭建一個接口，使得應用程序可以用很普通的方式去對硬件設備進行操作

Linux內核是一個整體是結構，因此向內核添加任何東西。或者刪除某些功能 ，都十分困難。為了解決這個問題。引入了內核機制，從而可以動態的想內核中添加或者刪除模塊。模塊不被編譯在內核中，因而控制了內核的大小。然而模塊一旦被編入內核，就和內核其他部分一樣。這樣一來就會增加一部分系統開銷。同時，如果模塊出現問題，也許會帶來系統的崩潰。

3交叉開發環境

嵌入式開發有其局限性，因其硬件資源過于貧乏，不適合在現有的設備上建立一套適合開發的系統，所以更多的時候都是采用的開發模式是交叉開發（Cross Developping）來開發嵌入式系統。比較受大多數開發人員接受的方式是在PC機（或者工作站）上進行應用程序的開發工作，而在嵌入式設備上進行應用程序的終端運行。前者稱為宿主機（Host），后者則是目標機（Target）。通常，調試工作也是在宿主機和目標機之前交互進行。

我們通常用Host上的操作系統（如：Wdindows，Linux等）來對嵌入式應用進行支撐，因其有豐富的軟件資源可以提供開發者進行更便利的開發。 而Target可用的軟件資源較少，一般用來運行專用的嵌入式操作系統。

基于上述的在Host機與Target機之間進行嵌入式開發的模式我們稱之為嵌入式交叉開發系統，主要工具包括以下兩個：

1）交叉編譯工具：指在Host機上，能夠編寫源程序并且編譯成可以在Target機上運行的可執行程序的軟件；

2）交叉調試工具：指在Host機上，能夠對Target機上運行的程序進行源碼或匯編級調試的軟件。

GCC（GNU Compile Collection）是一個包含了預處理器、編譯器、匯編器、連接器等組件的強大的工具集合。它在需要的時候調用其他的組件（預處理器、編譯器、匯編器、連接器）。輸入文件的類型和傳遞給GCC的參數決定了GCC調用具體的哪些組件。對于一般或初級的開發者，它可以提供簡單的使用方式，即只給它提供C源碼文件，它將完成預處理、編譯、匯編、連接所有工作，最后生成一個可執行文件。而對應中高級開發者，它提供了足夠多的參數，可以讓開發者全面控制代碼的生成，這對于嵌入式系統級軟件開發相當重要。

基本上現在嵌入式系統都是在GNU工具鏈上來配置交叉工具，并且進行大部分的開發和調試工作。

4根文件系統

根文件系統一直是Linux系統的重要組成部分，主要用于數據文件及存取設備的控制，對文件和目錄的分層組織以及數據緩沖等控制。

4.1根文件系統重要目錄介紹：/lib目錄和/etc目錄

/lib目錄：該目錄包含兩類在程序運行必須使用的庫文件，即以*.so為后綴的庫文件以及以*.so.version為后綴的主修版本鏈接文件。

/etc目錄：該目錄的主要組成部分是系統配置文件，主要有兩類：

1）Linux引導時必需的

initab：init進程的配置文件，rc.sh，fstab需要mount的文件系統。

2）運行時需要的

Passwd、group：如果不使用多用戶，可以不要。

Termcap：終端能力配置文件。

shadow、passwd：文件，可以不要。

inetd.conf：inetd：守護進程的配置文件。

nsswitch.conf：Glibc的nss配置文件。

4.2 Linux 嵌入式系統常用根文件系統類型：Ramdisk上的Ext2fs

Ext2fs是Linux的標準文件系統，是擴展文件系統（或Extfs）的發展版本。原Extfs所能支持的文件的最大長度為2GB，所能支持的最大文件名稱為255個字符，不支持節點的索引，并且隨著增加、修改文件內容等操作，指向文件的鏈表會變得混亂無序，給文件系統的穩定性帶來很大影響。經過在Extfs的基礎上的不斷優化、修改和整合，發展成了比較穩定可靠的Ext2fs文件系統，它不僅與原有的UNIX的文件系統保持一致的風格，同時又有了一些新的先進的功能，是事實上的Linux文件系統的標準。

5結論

本文著重對基于局域網的溫度監控主要技術的介紹，系統功能的實現主要是對室內溫度進行一般性監控以便根據自身的需要進行溫度調節或者其他。但局限性畢竟存在，如對溫度數據需要高精度掌控的地方可以更換采集芯片，以滿足對溫度掌控的要求。

參考文獻