基站温、湿度控制系统设计——开题报告

本科生毕业设计（论文）开题报告题 目： 基站温、湿度控制系统设计 学 院： 信息工程学院 系 电气与自动化工程系 专 业： 测控技术与仪器 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 填表日期： 年 月 日一、选题的依据及意义基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行。随着我国通信及科技的飞速发展，各类通信基站的规模不断扩大，高性能设备越来越多，需要操作与维护的基站种类和数量大幅度的提高，对基站监控系统的稳定性和可靠性也提出了更高的要求，为了保障移动通信的顺畅和实现无缝隙覆盖，电信运营商有时需要在通话需求量较大的写字楼、居民区增建移动通信基站。目前，通信基站的建设与开发已成为衡量一个国家通信事业发展水平的标志。对于一个通信基站，其外部的各类环境指标无疑起到了非常大的作用，基站的稳定，需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑，其中温湿度的检测与控制便是非常重要的一个指标。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，人工维护缺乏完整的管理系统，许多重大事故都是由人为因素造成的,而温湿度监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时等问题。根据国家通信基站建设相关标准，综合各地基本环境情况，可以设计出一套适用于基站现场的智能温、湿度控制系统，以较好地保证基站各设备的良好工作情况，并实现良好的节能效果。从而大大改善通信基站的工作环境，提高工作效率，同时避免因为温湿度不可靠而导致的能源浪费。在实际的生产过程和储存过程中,温湿度的控制直接影响着产品的品质。为了保障更多的优质产品的生产,必须要加强对于温湿度的监控,但是传统的人工监控方法又过于费时和费力,对于时机的把握也不是那么到位,经常容易出现失误。随着科学技术的不断发展,温湿度检侧控制技术也越来越成熟,以单片机为核心的控制系统的优势逐渐体现出来。所以,从数字化的单片机技术入手,向着自动化、数字化、智能化的方向不断发展是当前的首要任务。二、国内外研究现状及发展趋势基站是移动通信系统中最为关键的设备，随着移动通信技术的发展同时也发生着深刻的变化。基站技术朝着更高性能、更高集成度的方向发展。为使得基站稳定的运行，需要提供一个可靠的外部环境，而温湿度这一指标起到了非常大的作用。温湿度控制必须考虑到的是传感器的使用，各个国家研究各类传感器技术都比较早，把技术应用到实际中也很早，而温湿度传感器无论是在使用范围还是在应用数量上都据所有传感器之首，其发展历史经过了以下几个阶段：首先是传统的分立式温湿度传感器,通过电量之间的转换来测量温湿度；其次，模拟集成温湿度控制器/传感器，向着集成化的方向发展；最后是智能温湿度传感器，实现了免人工现场操作的步骤。随着现代信息技术的不断发展，传感器在日常生活和工作中起到越来越重要的作用，并且由模拟信号向数字信号、由集成向人工智能及网络控制的方向发展。现在的传感器已经可以脱离人工，实现了自动化，并向着完全自动化、无人化的方向发展，极大的方便了认识的使用。温湿度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。因此,能够确保快速、准确地测量温湿度的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来,利用智能化数字式温湿度传感器以实现温度信息的在线检测已成为温湿度测技术的一种发展趋势。目前，温湿度测量领域的新技术不断涌现，新产品也层出不穷。主要表现在以下两方面：（1）温湿度传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展，为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件；（2）在温湿度测量系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿和自动校准湿度等项新技术。跟电子温度计一样湿度计随着湿度传感器的发展趋于成熟，随着温湿度计的发展室内监控系统也越来越成熟，更好的为人们服务。基站和维护对中国网络通信企业发展具有很大的重要性。目前，国际运营市场已经成为了一个完全充分竞争的市场，为了适应激烈竞争的市场需要，国际运营商越来越多地趋向于提高基站的工作效率，改善基站的外部环境，从而降低运营成本，保证网络服务质量，最终提升企业的竞争力。我国在传感器的应用方面还比较落后，因为起步比较晚，所以在产业化程度、配套装备及技术方面与发达国家还有一定的差距，但是我国的传感器技术人员也非常的努力，不仅努力的去学习国外的先进技术与经验，而且勇于创新和探索。三、本课题研究内容系统要求以单片机为内核，设计一套温、湿度控制模块，实现基站室内外温湿度适时监控与显示功能，提供键盘操作设定控制系统各主要参数，并通过继电器控制风机和空调联动操作，保证基站温湿度指标，维持室内微正压，保持室内洁净性，同时节能降耗。温湿度控制系统的实现方案框图如图1所示，主要由温湿度检测、温湿度测量模块、键盘输入、电源供电、51单片机、报警电路、晶振电路、外接设备等部分组成。继电器开关闭合，报警声消失，从而使温湿度始终趋于一个设定的范围内。显示单片机温湿度传感器空调继电器按键风机继电器复位报警 总体结构图四、本课题研究方案1. 温湿度检测系统设计功能描述：利用传感器，测量外界的温湿度情况，并使传感器数据传送给单片机处理，通过液晶屏显示当前温度和湿度。结构设计：主要有测量元件，单片机电路，显示元件。测量元件采用DH11温湿度传感器。单片机采用ATC89C51单片机，显示元件采用LCD1602等组成。2. 温湿度控制系统设计系统设计包括：报警，升温，降温，加湿，去湿等。当温度超过一定范围时，报警装置开始报警，同时根据实际情况通过继电器驱使外部设备工作。当温度过高时风扇工作达到降温，当温度过低时加热片工作达到升温，当湿度过大时风扇工作达到去湿，当湿度过低时加湿器工作达到加湿。五、研究目标、主要特色及工作进度研究目标：解决目前通信基站的温湿度控制问题。通过单片机检测和控制外部环境，从而使得基站保持稳定从而最大限度保证工作效率。主要特色：通过ATC89C51单片机进行基站外部环境的检测和控制，实现了对基站的实时监控，去除了人工的繁琐，节约了成本，提高了工作效率。工作进度：序号各阶段工作内容起讫日期1查阅相关资料2017-3-132017-3-262硬件电路设计2017-3-272017-4-93软件程序编写2017-4-102017-4-234焊接和调试2017-4-242017-5-75撰写、修改论文2017-5-82017-5-216准备论文答辩2017-5-222017-5-31六、主要参考资料1 北京移动机房，基站空调通风节能设备R，2006年4月2 张德友、赵志英、涂时亮，单片微型机原理、应用与实验M，复旦大学出版社3 王汀，微处理机原理与接口技术M，化学工业出版社4 杨宁，单片机与控制技术M，北京航空航天大学出版社5 K.J. Chua