[实用新型]基于Arduino的智能管廊风机控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，特别涉及一种基于Arduino的智能管廊风机控制器。

背景技术

综合管沟埋于地下，内有大量电力电缆、供热及热水管道等，人员及微生物的存在都会对沟内造成废气沉积，含氧量下降,所以，需要对综合管沟进行通风，以保持综合管沟内的现场正常环境条件。在现有的管廊控制系统中，一般是通过现场温湿度仪表及含氧量表采集管廊区域的温湿度及含氧量信号，以4~20mA的标准信号形式，通过现场线缆接入PLC系统中，根据现场采集的温湿度及含氧量浓度信号，按照设定的温湿度及浓度标准开启或者关闭风机。由于需要通过信号线缆来传输信号，如果通讯线缆出现故障，整个控制系统就将出现瘫痪。而且现场传感器及PLC系统硬件成本比较高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有现有技术的不足之处，提供一种将采集温度、湿度及含氧量的传感器集成在Arduino板上，无需敷设信号采集的信号电缆的基于Arduino的智能管廊风机控制器。

    本实用新型采用的技术方案包括氧含量传感器、温湿度传感器以及由下壳体和上壳体插接构成的外壳，在所述外壳内下壳体上固定万能电路板，在万能电路板上焊接Arduino板和继电器，在所述上壳体上固定连接显示屏及温湿度传感器和氧含量传感器，所述温湿度传感器和氧含量传感器通过引脚焊接在Arduino板上，在上壳体上分别设有电源接线端子、数字量输入信号接线端子、数字量输出信号接线端子和模拟量输入信号接线端子。

所述继电器通过万能电路板与Arduino板连接，LCD显示屏通过线缆与Arduino板连接。

所述外壳的外形为长方体并呈阶梯形，尺寸为120mm×90mm×50mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将氧含量传感器和温湿度传感器集成在Arduino板上，使用时将本实用新型包含的继电器与被控制的管廊风机通过线缆连接，通过采集集成传感器上的检测信号，利用Arduino控制器来控制风机启停，无需敷设信号采集的信号电缆，代替使用传统的两线制三线制的过程仪表及PLC控制器，省去了传感器及控制器之间信号电缆的连接，继而减少了管廊内设备间错综复杂的电气接线，降低了系统投入和运营成本，为维修及维护人员提供了方便，同时也提高了控制系统运行稳定性及安全性。 

附图说明

图1是本实用新型的主视图，

图2是图1的A-A剖视图，

图3是本实用新型内部接线示意图。

图中：

1 .温湿度传感器，

2. 氧含量传感器，

3 .Arduino板，      

4 .继电器，

5.万能电路板，

 6.下壳体，

 7.上壳体，

 8-1 .电源接线端子，

 8-2 .数字量输入信号接线端子，

 8-3 .数字量输出信号接线端子，

 8-4 .模拟量输入信号接线端子.

 9.  LCD显示屏，

 10. 管廊风机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括由下壳体 6和上壳体 7插接构成的外壳，在外壳内下壳体6上用螺钉固定万能电路板5，在万能电路板5上安装Arduino板3和继电器4，即将所述Arduino板3及继电器4引脚焊接固定在万能电路板5上，在上壳体7上用螺钉固定连接显示屏9及温湿度传感器1和氧含量传感器2，所述温湿度传感器1和氧含量传感器2通过引脚焊接在Arduino板3上，为了方便与外部的电源、信号及风机连线，在上壳体7上分别设有电源接线端子8-1 、数字量输入信号接线端子8-2、数字量输出信号接线端子8-3和模拟量输入信号接线端子8-4，Arduino板3所需电源及信号引脚通过万能电路板5引至控制器外壳上相关接线端子上。

所述外壳的外形为长方体并呈阶梯形，尺寸为120mm×90mm×50mm。

如图2和图3所示，本实用新型内部接线是，将温湿度传感器1和氧含量传感器2集成在Arduino板3上，继电器4通过万能电路板5与Arduino板3连接，LCD显示屏9通过线缆与Arduino板3连接，继电器4与被控制的管廊风机10通过线缆连接。

工作时，由于温湿度传感器1内部包括电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件，所以能感知外界管廊环境的温度及湿度，氧含量传感器2能测出管廊环境的氧气浓度，该传感器由铅阳极镀金阴极及特定的酸液组成氧分子，通过不渗水的树脂薄膜进入电化学电池，在金电极发生还原反应，在两电极间的电流同被测混合气中的氧气浓度成正比输出电压信号，温湿度传感器1及氧含量传感器2将所感知的信号送给Arduino,,Arduino通过接收传感器感知环境变化，利用继电器4来控制管廊风机10的启停，并在LCD显示屏9上显示环境参数,具体说是，Arduino根据温湿度传感器1及氧含量传感器2将所感知的信号，进行逻辑判断，通过继电器4控制管廊风机10的启停。例如：当管廊内温度高于40℃，或者湿度高于80%，或者含氧量低于14%时开启管廊风机10换气；当管廊内温度小于20℃，或者湿度小于40%，或者含氧量高于50%时关闭管廊风机10，同时，Arduino板3将信号传递给LCD显示屏9，在LCD显示屏9上显示管廊内的温湿度及氧含量参数。