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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着我国经济的蓬勃发展以及科学技术的突飞猛进，与此同时，各个生产领域中的机械设备都需要一个温度与湿度的检测控制系统来对其进行升温降温，加湿除湿等操作，保证设备的正常工作环境，同时希望能够对其进行远程检测与控制。随着虚拟仪器和计算机技术的高速发展，产生了使用软件代替硬件的新思想。目前，在工业生产和技术研究中都会遇到一些远程数据采集、远程数据处理和远程数据控制等一系列问题。不仅在工业生产和科技研究工作中会遇到数据采集与控制的问题，在日常生活中的很多方面也会涉及温湿度等数据的检测与控制。在以往大多数情况下，都是通过现场的数据采集、硬件的远程数据传输和遥感控制来解决以上问题的，具有成本过高，实现方法过于复杂的缺点。虚拟仪器技术具有易开发、灵活性强和使用方便等优点, 将其和传统测量系统结合起来，就可以利用虚拟仪器技术并结合无线数据传输模块来实现对温湿度的远程测量与控制。实现了真正意义上的“软件代替硬件”，大大地降低了以往远程监控方面的设计成本，对工业生产和实验研究都具有十分重要的意义。

国内外研究现状

对于温湿度的采集与控制技术的研究在国外开始的比较早，始于20世纪70年代。最初是采用模拟式的组合仪器, 采集现场的温湿度信息并进行记录和控制。20世纪80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制让算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温湿度测控技术发展很快，正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。保加利亚加布罗尔技术大学的Nedyu Nedev和Zvezditza Nenova等人研制了基于LabVIEW和WEB的远程测量温湿度的虚拟实验室平台^[1]。德国的R. Alimardani，P. Javadikia等人设计并测试了基于计算机的控制和监视系统，并且使用监控和数据采集（SCADA）系统来实现该目标，不仅涉及温室气温，湿度，还涉及到了光照强度，CO2浓度的控制和监测^[2]。M. Abdiche, G. Farges等人基于最优控制和动态编程原理,将有源系统置于通常的系统之上，以实现其功率，精度和适应性，用于精确研究控制湿度舒适度和热调节进化的影响^[3]。在高新技术的推动下，温湿度的检测控制技术正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。

我国对于温湿度测控技术的研究开始地较晚，始于20世纪80年代。早在1953年的时候，我国中央轻工业部上海工业试验所试制温湿度自动记录控制仪就获得了成功^[4]，20世纪80年代，邹前进、张岩等人研制了“温湿度电脑控制仪”，温湿度值是由LED逐个显示出来，通过遥控热风机以及去湿机进行去湿和降温作用^[5]；20世纪90年代，李双良，乔伯英等人研制的温湿度自动测定记录和控制仪基于传统的干湿球法对温湿度进行测量，并采用微电脑的智能传感器将检测信号数字化^[6]；近年来，开发基于虚拟仪器平台的监测控制系统已经成为国内外监测领域的一大热点，杨海马等人利用虚拟仪器系统的设计思路，研制了基于LabVIEW的实时监测系统^[7]，复旦大学的金鑫等人研制了基于LabVIEW的环境试验设备温湿度实时监测校准系统^[8]。我国温湿度测控设施计算机应用，在总体上正从简单应用阶段向实用化阶段过渡和发展。在技术上，与发达国家相比，依旧存在较大差距。

2. 研究的基本内容

（1）文献检索，充分了解温湿度测量台的国内外现状。

（2）研究温湿度传感器的特性和虚拟仪器图形化编程语言的使用。

（3）研究传感器控制技术与各种采集控制电路的实现方法，并进行相应软硬件设计。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 实施方案（1）总体方案设计：

该测量台是通过传感器与温度与湿度的采集电路对温湿度的采集测量功能，产生检测信号，并通过单片机串行通信将检测信号送至上位机系统，上位机通过labview软件对数据进行处理，当温度/湿度未达到所设定的值时，可通过人机交互界面控制电路进行加热/加湿处理；当温度超过所设定的最高值时，报警器自动报警，则可以通过人机交互界面控制电路进行降温/除湿处理。

图1. 系统总体结构图

4. 参考文献

[1]nedyu nedev, zvezditza nenova, stefan ivanov: virtual instruments for humidity and temperature measurements, dept. of fundamentals of electrical and power engineering and dept. of automation, information and control systems technical university of gabrovo, gabrovo, bulgaria

[2]alimardani r., javadikia p., tabatabaeefar a., omid m., fathi m. (2009) retracted: implementation of on/off controller for automation of greenhouse using labview. in: deng h., wang l., wang f.l., lei j. (eds) artificial intelligence and computational intelligence. aici 2009. lecture notes in computer science, vol 5855. springer, berlin, heidelberg

[3]abdiche, m., farges, g., delanaud, s. et al. med. biol. eng. comput. (1998) 36: 241.