刘沂林　邓有为

摘  要：本文介绍了一种小型温湿度监测控制与火警报警的集成化装置，能有效对局部区域进行快速降湿作用，对物品有效保护。其中包括控制部分和工作机械部分，利用高精度的温度湿度传感器与红外烟雾报警器实时监测数据，对过湿过温的情况，进行快速高效的调节，并设有物联网模块以实现快速远程报警。该作品实现了无人化、集成化、全自动化的高准确性控温控湿功能，解决现有情况下对小空间控温控湿的技术问题，节省人力物力。

关键词：温湿度监测控制、物联网、自动化、控温控湿

一、背景和意义

由于华南地区过度潮湿极易导致小空间内湿度急剧上升，对局部环境温湿度控制的需求逐步走进大众视野，对于一些重要文件的保护它起到了至关重要的任务。伴随着现代自动化技术的进步，温湿度的控制设备也需要不断革新。

日常生活中，对大多数存放文件的地方保护并不完善，以文件柜和档案室内为例，尤其是在南方地区档案室内空气不流动，湿度增加导致文件损坏，容易丢失重要文件。目前市面上主流保护产品为大型的空调系统可以为室内整体环境的温湿度进行有效的控制，但大型设备的安装需要预留足够大的空间，对于已长时间建成的档案室来说对墙体进行改造成本高，耗时多，风险系数高，后期维护复杂。

二、总体设计原理与方案

2.1工作原理

首先通过传感器1实时监测环境中的温湿度，当检测值超过所设定的閾值之后发送信号给离心风机，从设计好的送风风道出风，利用检测器2，测量吸入风机的空气的湿度，通过检测器3，测量风机吹出的空气的湿度，形成对比收集数据，直到当检测器1所测的环境湿度降低到设定的阈值以下时离心风机自动停转并保持待机状态，等待下一次触发信号，同时红外烟雾报警器也在持续监测环境烟雾状况，当温升超过阈值或有不明气体泄露，红外传感器会立刻发送数据给核心控制板，并进行自主判断，并进行以短信或者电话的形式发送报警信号。

2.2总体设计

2.2.1软件方面

以STC89C51单片机作为核心控制单元，使用C语言编写程序。主要利用DHT22温湿度传感器，红外光电烟雾传感器，102540-3.7V聚合物锂电池，5V离心风机等电子元件。利用模块化编程设计与实物进行组装结合，降低后期维修成本，优化电池使用效率延长续航时长，通过SIM800C-GPRS物联网模块的GSM无线通信与NRF-LNA无线天线配合，实现全自动化监测与异常值远程报警功能，配有OLED显示屏，使用IIC通信接口实现监测数据与电量的可视化。

2.2.2硬件方面

本产品利用ABS塑料密封式防水盒作为外壳，盒内分为两层，上层为温湿度以及烟雾传感器监测区、离心风扇风道区、锂电池供电区、并设有专用数据传输通道与控制器连接;下层为核心电路控制电路板与防水层。所述装置内包括3枚DHT22高精度温湿度测量传感器，一枚红外光电烟雾传感器，一个5V 0.15A的静音离心风扇，一块2700mah聚合物锂电池，以及一块核心控制电路板。所述离心机送风风道与离心机出风口紧密贴合并通过螺钉固定连接，设有专用供电通道。所述装置在外壳下方设有可接转换为dc电源的适配器接口，与读取数据的MicroUSB接口，以便数据读出后进一步分析。所述装置设计的盒盖是整体可分离式的，以实现锂电池的快速更换。

三、结束语

本产品结构体积小巧美观，可适应多种场合，设备续航时间长，可视化程度高，操作简单易懂，模块化安装，高精度监测，全自动化控制，无人化管理，自主式报警，具有火灾温度烟雾报警，最大程度上实现对物品的保护，大大降低的人力成本，板产品制作成本低，后期维修成本低，故障率低，推广后需求量大，市场规模较大，可以提高办公的使用感。

参考文献：

[1]杨明，陈娟芳，王亚利 半导体精密控温技术在航天器包装容器的应用 天津航天机电设备研究所 V444

[2]冯慧  自动化立体仓库货位分配研究 济南大学商学院 TP18;F252