Однопроводная цифровая информационно-измерительная система контроля микроклимата

• Автор: Воркунов, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ

1.1. Измерительные системы контроля и управления технологическими процессами

1.2. Обзор современных однопроводных протоколов

обмена данными

1.3. Однопроводной протокол МюгоЬАН

1.4. Микроконтроллер АНту15Ь фирмы «А1те1»

1.5. Аналого-цифровой преобразователь

1.6. Сопряжение микроконтроллера с протоколом МюгоЬАЫ

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. ЦИФРОВАЯ ОДНОПРОДНАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ

2.1. Информационно-измерительная система

2.2. Измерение скорости ветра
2.3. Измерение направления ветра
2.4. Система измерения температуры и тепловых потерь через ограждающие конструкции
2.5. Измерение абсолютного атмосферного давления
2.6. Измерение относительной влажности воздуха
2.7. Система оповещения открытия окон и дверей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ
В СИСТЕМЕ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ЗЛ. Дополнительные погрешности измерения
3.2. Влияние формы и способа крепления датчика на
дополнительную погрешность измерения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ИСПЫТАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ МИКРОКЛИМАТА
4.1. Оценка потерь тепловой энергии в зданиях
4.2. Измерение в реальных условиях эксплуатации помещений
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Вопросы энергосбережения, экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов приобретают сегодня все большую значимость. Исследования, проводившиеся в последние годы в разных регионах России, показывают, что общие тепловые потери в жилищно-коммунальной сфере могут достигать 40-50%[1], причем большая часть этих потерь возникает, когда выдается тепловая нагрузка, не соответствующая текущему времени года, погоде или времени суток.
Мировая практика эксплуатации технических конструкций и сооружений сейчас претерпевает существенные изменения. Она идет по пути создания технологии управления эксплуатацией сооружений, когда в любой момент времени можно будет знать их состояние и прогнозировать поведение. В конечном итоге такой подход должен привести к созданию систем постоянного мониторинга эксплуатационных параметров (температуры, влажности, атмосферного давления, теплопроводности ограждающих конструкций и т.д). Попытки учета всех факторов влияющих на микроклимат внутри помещений уже предпринимаются. В частности для измерения теплопроводности ограждающих конструкций часто применяются средства тепловизионной диагностики, в совокупности с одной или несколькими системами контроля микроклиматом, установленными внутри здания, что заставляет задуматься о стоимости подобных диагностик. На сегодняшний день не существует единой недорогой системы, позволяющей учесть все параметры, влияющие на микроклимат внутри помещения. Подобные системы можно будет с успехом применять для контроля микроклимата в музеях, инкубаторах, библиотеках, хранилищах различных материалов, жилых и производственных помещениях. Для последних необходимость в создании таких систем, обусловливается еще и проводимой реформой жилищно-коммунального хозяйства, предполагающей оплату потребителем

нием промежуточной, так называемой «блокнотной памяти». А также контроль целостности передаваемой информации методом контрольных сумм.
Идеальным применением для сети MicroLAN является система телеметрии и автоматики в производственных или бытовых помещениях. Предположим, что в некоем здании по всем помещениям в разных местах установлены миниатюрные датчики температуры, влажности, освещенности и др. Все они соединены между собой одной линией и подключены к единому управляющему устройству. В качестве такого устройства фирма производитель выпускает специальный адаптер, который включается в последовательный порт любого персонального компьютера. Управляющее устройство объединяет все подключенные к ней элементы. Оно должно содержать программу для централизованного управления всей этой системой.
Уровни напряжений на шине соответствуют стандартным КМОП/ТТЛ уровням. Напряжение питания компонентов сети 2,8...6 В, а для соединения элементов сети может применяться обычный телефонный кабель или витая пара[36].
Часто при построении сети MicroLAN использование топологии, состоящей всего из одной 1-Wire шины, оказывается недостаточно. Ограничения могут быть вызваны слишком большой суммарной емкостью или большим суммарным током потребления всех подключенных к шине устройств. Специально для таких случаев в стандарте сетей MicroLAN предусмотрена возможность ветвления. Для ветвления шины 1-Wire применяются специальные микросхемы - управляемые разветвители типа DS2409[37]. Разветвитель управляется по той же самой 1-Wire шине, которую он же и коммутирует. Встроенный 1-Wire интерфейс принимает команды из сети и управляет электронным коммутатором и схемой управления. По команде из ведущего устройства шина «ответвление» может быть подключена или отключена от основной шины.