一种空气状态多参数监测系统及多参数监测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115047803A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210682647.1(22)申请日2022.06.16(71)申请人中国农业大学地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人王平智卢健桦马承伟马云飞梁超(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246专利代理师陈波(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图1页(54)发明名称一种空气状态多参数监测系统及多参数监测方法(57)摘要本发明公开了属于设施农业环境监测技术领域的一种空气状态多参数监测系统及多参数监测方法。该系统由MSP430微处理器分别连接锂电池供电模块、时钟模块、TF卡存储模块、OLED屏模块、外置模数转换器、风速控制模块、气压传感器模块和按键控制电路；所述外置模数转换器与两组PT1000温度传感器连接，所述温度传感器与供水模块连接；所述按键控制电路用于监测模式选择与软件校正。本发明可以同时获得大气压、相对湿度、含湿量、干球温度、湿球温度、露点温度、比焓、比容等多个空气状态参数，满足不同海拔地区、不同气压条件下使用，携带方便；连续开展空气状态多参数监测，在设施农业生产等领域具有重要意义。CN115047803ACN115047803A权利要求书1/3页1.一种空气状态参数监测系统，其特征在于，所述空气状态参数监测系统包括：MSP430微处理器及其数据处理软件、锂电池供电模块、时钟模块、TF卡存储模块、OLED屏模块、两路PT1000温度传感器、外置模数转换器、风速控制模块、气压传感器模块、按键控制电路和供水模块；其中，MSP430微处理器分别连接锂电池供电模块、时钟模块、TF卡存储模块、OLED屏模块、外置模数转换器、风速控制模块、气压传感器模块和按键控制电路；所述外置模数转换器与两路PT1000温度传感器连接，其中一路温度传感器与供水模块连接；所述按键控制电路用于监测模式选择与软件校正。2.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述锂电池供电模块由18650锂电池、主控自锁按键、电压监控芯片及低压差线性稳压器组成；锂电池供电模块用于为监测系统供电。3.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述时钟模块采用PCF8563模块，用于记录湿空气状态参数的测量时间点。4.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述TF卡存储模块用于存储测量时间点及相应空气状态参数数据。5.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述OLED屏模块用于显示系统菜单与当前监测数据。6.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述外置模数转换器采用ADS1248芯片，其外围电路采用TXS0104芯片隔离ADS1248的SPI总线。用于数据传输；并且外置模数转换器的外围电路通过接线端子与两路PT1000温度传感器连接，该温度传感器中一路测量干球温度、另一路测量湿球温度；所述供水模块为测量湿球温度的PT1000温度传感器提供需要的用水；所述PT1000温度传感器均为三线制，精度达到AA级，且两路PT1000温度传感器经过严格的配对测试，并且用于测定湿球温度的PT1000传感器表面经过亲水性处理。7.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述风速控制模块用于在温度测量过程中为温度传感器提供一定的空气流通速率。8.根据权利要求1所述的空气状态参数监测系统，其特征在于，所述气压传感器模块采用BMP280模块；用于测量大气压强。9.一种利用空气状态参数监测系统的多参数监测方法，其特征在于，使用空气状态参数监测系统时，先按下锂电池供电模块的主控自锁按键，MSP430微处理器及数据处理软件开始工作，MSP430微处理器的数据处理软件发指令给OLED屏模块显示系统菜单，主菜单含有三个选项：(1)记录模式：选择该选项并按下确认按键后，系统按数据处理软件程序默认记录时间间隔，实时记录当前时间的空气状态参数并存储数据至TF卡；在非记录时间段，微控制器自动进入低功耗模式，除锂电池供电模块外其他模块关断；当选择其他监测模式时，按复位按键重新进入主菜单；(2)测量模式：选择该选项并按下确认按键后，OLED屏模块显示干球温度、湿球温度、相对湿度的主要湿空气状态参数，每6秒更新一次数值；风扇模块处于常开状态；TF卡不存储数据；(3)设置系统：选择该选项并按下确认按键后，出现次菜单页面，含有“记录间隔时间设2CN115047803A权利要求书2/3页置”、“时间设置”，“温度校正”选项；“记录间隔时间”可设置为10分钟、15分钟、20分钟，30