机房环境监测通信系统的开题报告

1、毕业设计开题报告题 目：机房环境监测通信系统院（系）：电子工程与自动化学院专 业：测控技术与仪器班 级：学 号：姓 名：指导教师：填表日期：2011年_1月 15 日毕业设计（论文）开题报告1. 本课题的研究内容、重点及难点内容：在电信、移动通讯等行业的交换机房中，要求具备恒温恒湿的环境条件以适 应安装在这些机房中交换设备的工作要求。这些机房一般采用密闭式结构，使用恒 温恒湿专用空调机（简称专用空调机）调整机房内的温度、湿度。专用空调机的运 行需要消耗大量的电能。在无人值守的条件下，要求对这类机房环境的温度、湿度、 专用空调机的运行情况（制冷去湿或加湿）及工作状态（正常或故障）等进行有效 的检

2、测和控制并且，在保证机房内温度、湿度达标的前提下，应尽量降低专用空调机的能耗，以提高企业的市场竞争能力。系统为满足这种机房环境的监控要求和节能降耗要求而设计系统可在无人值守的条件下实现对机房专用空调机运行情况与工作状态，机房内部和外部环境的温度、湿度进行检测与控制。新风系统主要是由新风电机、变频调速控制器、新风风道、 风道静音箱、 新风加湿/去湿机、新风过滤器、各种进出风口等组成。其本身不带任何制冷元件，而 主要依靠引入室外低温新风以达到制冷效果，可以独立使用或者与其它主要的空调 装置共同组成机房空气调节系统。利用室外自然冷空气实现室内风冷降温，减少局 站的能耗。并可通过提供的 RS232/4

3、85接口实现与管理中心组网，组成动力环境监 控系统。机房环境监测通信系统以单片机为核心，配以温湿度传感器等，将检测的机房环 境状况发送到管理中心（PC机），并接收从PC机发送的控制、查询命令，与机房环 境节能控制系统配合完成节能任务。重点：基板（硬件部分）能够与 PC机通信，将机房专用空调机运行情况与工作状 态，机房内部和外部环境的温度 、湿度机房环境参数传递给PC机，根据实际情况 可以通过PC机进行控制。难点：基板（硬件部分）与 PC机通信的软件设计,如何通过PC机控制基板。2. 准备情况（已查阅的参考文献或进行的调研）一、文献资料1 张凯等单片机综合系统及其开发设计M.北京：科学出版社,1

4、996.22 白驹衍等.单片计算机及其应用（第二版）M.成都：电子科技大学出版社，2005.93 张晶明，张天开.机房环境节能控制系统的设计与应用.辽宁工程技术大学学 报J，2002.10,V21（5）:626-6294 张天开，张晶明.PLC在机房环境控制与节能系统中的应用.电工技术杂志J，2002.7:18-20 陈鹏飞，张吉礼，高甫生程控机房新风供冷空调方式及节能分析.暖通空调HV &ACJ.2007, V37（10）6 申忠如,申淼,谭亚丽.MCS-51单片机原理及系统设计.西安交通大学出版 社（第1版）.西安：2008.37 杜树春.单片机应用系统开发实例详解.北京：机械工业出版社，

5、2007.108 臧桂鹏等编著.突破Visual C+.NET编程实例五十讲.北京市：中国水利水 电出版社，2003.二、调查情况在这次毕业设计中，主要的设计要求是温湿度传感器的精度要求，要求温度检测 精度：土 0.5 C,控制精度：土C；湿度检测精度为土 1%,控制精度为土 3%;所 以在选择温湿度传感器的时候要很慎重。还有RS232的接口通信协议接口通讯协议中包含对新风系统的监测和控制信息，监测信息包括告警信息、工作状态等，控制 信息主要包含工作设置命令等。按输出量来分类的话，温湿度传感器可以简单的分为两类：（1）数字温湿度传感器（2）模拟温湿度传感器。数字温湿度传感器一般都在传感器中集成

6、A/D转换器，这样节省了硬件。因为集成了 A/D转换器，受到的干扰就比较少，适用于嵌入式系 统中。在涉及到数据远程传输时数字温湿度传感器就不适用了。模拟温湿度传感器 可以进行数据远程传输。之所以选用AD590，因为它的测温范围在-55C+150 C之 间，有很高的精确度，M档在测温范围内非线形误差为土 0.5C。而且非常好的线性 输出性能，温度每增加1度，其电流增加1卩A AD590可以承受44V正向电压和 20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作， 而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流输出型 传感器的一个特点是，和电压输出型相比，

7、它有很强的抗外界干扰能力，AD590的测量信号可远传百余米，所以选用AD590作为温度传感器。其实际接线可如下图2-1 所示：wcAT590RL图2-1在这个图2-1中VO直接就可以接到ADC0809进行模数转换了。其输出电流是以绝 对温度零度(-273 C)为基准，每增加 1C,它会增加1卩A输出电流，因此在室温 25 C 时，其输出电流lout= ( 273+25) =298 卩 A。而 V0=10KX 298 卩 A=2.98V ,R1+R2=10K。因为AD590测温范围在-55 C+150C，所以其最大输出电压 V0max=(150+273)卩AX 10K=4.23V,不超过ADC0

8、809的量程，可以直接和 ADC0809相连。同理，在选择模拟湿度传感器的时候，因为HIH3610是单片IC (集成电路)湿度传感器，低成本，内部集成了信号处理电路，省去了复杂的信号处理步骤。这个由 美国honeywell公司生产的湿度传感器具有精度高、高稳定性、低温漂、抗化学腐 蚀性能强及互换性好等特点。可以直接和 ADC0809相连，不用外围电路。其湿度计 算公式为：RH=(12804Adc-516130)/(21092-43) Adc是 ADC0809 的输出量。RS232的接口通信协议接口通讯协议中包含对新风系统的监测和控制信息，监测信息包括告警信息、工作状态等，控制信息主要包含工作设

9、置命令。这部分涉及软件 编程，计划用VC+来进行编程。更具体的编程将在下一步进行。毕业设计(论文)开题报告3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料1. 实施方案(1) 在这个系统中我主的任务主要是：空调工作状态检测电路的设计，单片机与PC机 的通信，温湿度传感器的设计，其结构如下图3-1所示：图3-1(2) 空调工作状态检测是在空调主电路中加入一个电流互感器，从电流互感器二级线 圈输出几十mA的电流，电流通过一个电阻(电阻一端接地)产生电压，产生的电压 接到单片机一个端口，可以通过检测单片机的该端口知道空调有没有工作。特别说明的是这个电阻阻值由实际电路中空调的功率所决定，因为功率不一

10、样，产生的电流就不一样，但是我们希望输入到单片机端口的电压是5V,因此电流不一样，电阻阻值也就不一样。 系统的串行通信中，使用单片机的串口 TXD和RXD考虑到单片机的TTL电平与 PC机的RS232电平不匹配的问题，所以必须进行电平转换，采用 MAX232乍为电平转 换芯片。(4)温度传感器采用AD59Q湿度传感器采用HIH-3610.上位机使用VC+编程。2. 进度实施计划(1) 2010-12-23至2011-01-16查阅相关资料，理解课题任务，制定实施计划，开题。(2) 2011-02-25 至2011-03-20设计电路原理图，采购器件。(3) 2011-03-21至2011-04-25完成硬件设计、制作，软件编程，并进行功能调试(4) 2011-04-26至2011-05-20论文撰写，完善系统，将硬件做最后校准，毕业答辩3. 预期效果