本發(fā)明涉及一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，屬于嵌入式安全控制領域。

背景技術：

隨著各大行業(yè)的發(fā)展，膠黏劑在各行業(yè)的使用頻率越來越大，使用范圍越來越廣。膠黏劑按其物理狀態(tài)分類，可分為：水溶液型、有機溶液型和水乳液型。而在這些膠黏劑中，不管什么類型，都會存在有害物質，如揮發(fā)性有機化合物、甲醛等，這些揮發(fā)性物質會對人體健康造成危害，尤其是甲醛，具有強烈的致癌和促癌作用，會使人出現(xiàn)嗅覺異常、刺激、致敏以及肺功能異常等問題。若將該有揮發(fā)性物質直接排放到空氣中，會造成大氣污染問題。同時，如果安置膠黏劑的倉庫如果溫度過高，是有可能會發(fā)生爆炸事故的。故在膠黏劑倉庫應用一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，可以實時監(jiān)控倉庫的溫度及甲醛濃度，并能及時提醒并處理一些突發(fā)狀況。該發(fā)明由國家自然科學基金項目（61562051）、云南省應用基礎研究計劃重點項目（2014fa029）資助研究，主要在于探索cps等實時嵌入式控制系統(tǒng)時序建模方法在膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置上的應用與推廣，解決實時監(jiān)控倉庫的溫度及甲醛濃度方面離散邏輯控制與連續(xù)時間行為的關聯(lián)轉換難題，為甲醛監(jiān)測處理及室溫實時控制計算進程邏輯時間與物理進程物理時間的一致性提供理論依據(jù)。在此理論方法支撐下，此膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置結構簡單，能夠防止人體受到有害氣體的侵害，避免膠黏劑倉庫發(fā)生爆炸事件，還能在一定程度減少大氣污染。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，通過實時監(jiān)測膠黏劑倉庫的溫度及甲醛濃度，并通過wifi將數(shù)據(jù)傳送到用戶終端；若倉庫的溫度或甲醛濃度超過預設的閾值時，在用戶終端會出現(xiàn)警告，同時做出降低甲醛濃度的響應，以避免膠黏劑倉庫的溫度過高引起的爆炸事件，以及防止不知情員工進入有膠黏劑泄漏的倉庫，減少甲醛對工人的傷害。

本發(fā)明的技術方案是：一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，包括溫度傳感器1、信號放大電路ⅰ2、lcd3（liquidcrystaldisplay，簡稱液晶顯示器）、單片機控制模塊4、電壓調節(jié)裝置5、電源6、甲醛濃度傳感器7、信號放大電路ⅱ8、繼電器控制電路9、nrf24l01wifi模塊10、引風裝置ⅰ11、引風裝置ⅱ12、控制室14、導風罩15、活性炭吸附板16、v型導風罩17、裝置外殼18、吸附室19、導風管20、水槽21；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機控制模塊4相連；電源6與電壓調節(jié)裝置5相連再與單片機控制模塊4相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機控制模塊4相連；lcd3和nrf24l01wifi模塊10分別與單片機控制模塊4相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9與單片機控制模塊4相連；裝置外殼18內部由活性炭吸附板16分隔成上下兩部分，上部分為吸附室19，吸附室19內設有控制室14，溫度傳感器1與甲醛濃度傳感器7均置于控制室14的上方；lcd3置于裝置外殼18的前上方；單片機控制模塊4與電壓調節(jié)裝置5均置于控制室14內；吸附室19上方還設有進風口13，吸附室19側面通過引風裝置ⅰ11連有導風罩15；v型導風罩17置于活性炭吸附板16的下方，并與引風裝置ⅱ12相連；導風管20的一端與引風裝置ⅱ12相連，另一端通入室外的水槽21中。

所述單片機控制模塊4包括單片機u1、電阻r1、r2、r3、r4，電容c1、c2、c3、c4、c5，晶振y1、y2，按鍵key1、備用電池vbat，發(fā)光二極管d0，boot電路；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機u1的10腳相連；lcd3的1腳和20腳接地，2腳、15腳和19腳均接5v，4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14腳分別與單片機u1的51、52、53、33、34、35、36、37、38、39、40腳相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機u1的9腳相連；nrf24l01wifi模塊10的1、2、3、4、5、6腳分別與單片機u1的14、20、21、22、23、24腳相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9接到單片機u1的29腳；

其中r1向上與3.3v相連，向下通過c1接地，同時從r1與c1之間引線接到單片機u1的7腳；按鍵key1并聯(lián)在c1上；備用電池vbat的負極與c1的接地端相連，正極與d0的陽極相連；d0的陰極與單片機u1的1腳相連；晶振y1的一端接單片機u1的3腳，另一端接單片機u1的4腳，c2與c3先串聯(lián)再并聯(lián)在y1上，從c2和c3直接引線接地；r2的一端與單片機u1的5腳相連，另一端與單片機u1的7腳相連；晶振y2與r2并聯(lián)；c4、c5先串聯(lián)再與y2并聯(lián)，從c4和c5之間引線接地；

其中的boot電路包括電阻r3、r4，2×3的排針；排針的1腳、2腳連到vcc3.3v；排針的3腳通過r3接到單片機u1的60腳；排針的4腳通過r4接到單片機u1的28腳；排針的5腳、6腳均接地。

所述信號放大電路?。?）包括ad620芯片、運放op1、op2、電阻r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14以及滑動變阻器r15，電容c7、c10；其中r5的一端與ad620芯片的7腳相連，另一端接ad620芯片的2腳，同時ad620芯片的7腳接+3.3v；r9的一端與ad620芯片的2腳相連，另一端與ad620芯片的4腳相連，同時ad620芯片的4腳接-3.3v；ad620芯片的1腳和8腳分別與r6的一端相連；；ad620芯片的5腳接地；；ad620芯片的2腳和3腳分別與傳感器的輸出端相連；ad620芯片的6腳與r8的一端相連，r8的另一端向下通過c7接地，向右通過c6與op2的3腳相連，向上通過r7與op2的6腳相連；op2的4腳接地；op2的7腳接+3.3v；op2的2腳向下通過r12接地，向右通過r11與op2的6腳相連；op2的6腳與op1的3腳相連；op1的2腳與滑動變阻器r15的3腳相連；op1的7腳向上接+3.3v，向左與滑動變阻器r15的2腳相連，同時滑動變阻器r15的1腳與op1的6腳相連；op1的6腳向上與r14的一端相連，r14的另一端通過r13與+3.3v相連；在r13和r14之間引線出來，作為該放大電路的輸出uo，并與單片機u1相連。信號放大電路ⅱ（8）與信號放大電路?。?）是一致的。

其中，單片機u1的型號可以為stm32f103r8t6。

本發(fā)明的工作原理是：首先預設定溫度傳感器和甲醛濃度傳感器的閾值，將電源6接通，并通過電壓調節(jié)裝置5對信號放大電路ⅰ2，lcd3，單片機控制模塊4，信號放大電路ⅱ8，nrf24l01wifi模塊10，引風裝置ⅰ11，引風裝置ⅱ12進行供電。溫度傳感器1不斷的采集信號，并將該信號傳入信號放大電路ⅰ2中，將信號放大并通過單片機u1的9腳傳入單片機u1中，在單片機u1中將該傳感器采集的模擬信號通過數(shù)模轉換器轉換為數(shù)字信號，最終由單片機u1處理，并將數(shù)據(jù)通過nrf24l01wifi模塊10實時傳送到用戶終端。同時判斷溫度是否超過預設定的閾值，若檢測到室內的溫度超過預設定的閾值，則在用戶終端上發(fā)出警告提示。甲醛濃度傳感器7亦不斷的采集信號，并將該信號傳入信號放大電路ⅱ8中，將信號放大并通過單片機u1的10腳傳入單片機u1中，在單片機u1中將該傳感器采集的模擬信號通過數(shù)模轉換器轉換為數(shù)字信號，最終由單片機u1處理，并將數(shù)據(jù)通過nrf24l01wifi模塊10實時傳送到用戶終端。同時判斷甲醛濃度是否超過預設定的閾值，若檢測到甲醛濃度超過預設定的閾值，則在用戶終端上發(fā)出警告提示，此時，單片機u1的29腳發(fā)出信號通過繼電器電路9同時驅動引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ12，進行引風。室內氣體通過引風裝置ⅰ11首先進入到裝置的吸附室19，氣體通過活性炭吸附板16，進行有害物質的第一遍過濾，接著氣體隨著引風裝置ⅱ12的引風，由v型導風罩17進入導風管20，并通入室外的水槽21，完成第二遍有害物質的過濾，最終將氣體排到空氣中。

對于lcd3，從電源供電開始，單片機u1中的溫度數(shù)據(jù)及甲醛濃度數(shù)據(jù)會通過單片機u1的33、34、35、36、37、38、39腳傳入lcd3中進行實時顯示。

本發(fā)明的有益效果是：裝置結構簡單，能夠實時監(jiān)控倉庫的溫度及甲醛濃度，能夠防止人體受到有害氣體的侵害，避免膠黏劑倉庫發(fā)生爆炸事件，還能在一定程度減少大氣污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的電路連接框圖；

圖3是本發(fā)明的單片機控制模塊電路原理圖；

圖4是本發(fā)明的信號放大電路原理圖；

圖中各標號為：1-溫度傳感器，2-信號放大電路ⅰ，3-lcd，4-單片機控制模塊，5-電壓調節(jié)裝置，6-電源，7-甲醛濃度傳感器，8-信號放大電路ⅱ，9-繼電器控制電路，10-nrf24l01wifi模塊，11-引風裝置ⅰ，12-引風裝置ⅱ，13-進風口，14-控制室，15-導風罩，16-活性炭吸附板，17-v型導風罩，18-裝置外殼，19-吸附室，20-導風管，21-水槽。

具體實施方式

實施例1：如圖1-4所示，一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，包括溫度傳感器1、信號放大電路ⅰ2、lcd3、單片機控制模塊4、電壓調節(jié)裝置5、電源6、甲醛濃度傳感器7、信號放大電路ⅱ8、繼電器控制電路9、nrf24l01wifi模塊10、引風裝置ⅰ11、引風裝置ⅱ12、控制室14、導風罩15、活性炭吸附板16、v型導風罩17、裝置外殼18、吸附室19、導風管20、水槽21；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機控制模塊4相連；電源6與電壓調節(jié)裝置5相連再與單片機控制模塊4相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機控制模塊4相連；lcd3和nrf24l01wifi模塊10分別與單片機控制模塊4相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9與單片機控制模塊4相連；裝置外殼18內部由活性炭吸附板16分隔成上下兩部分，上部分為吸附室19，吸附室19內設有控制室14，溫度傳感器1與甲醛濃度傳感器7均置于控制室14的上方；lcd3置于裝置外殼18的前上方；單片機控制模塊4與電壓調節(jié)裝置5均置于控制室14內；吸附室19上方還設有進風口13，吸附室19側面通過引風裝置ⅰ11連有導風罩15；v型導風罩17置于活性炭吸附板16的下方，并與引風裝置ⅱ12相連；導風管20的一端與引風裝置ⅱ12相連，另一端通入室外的水槽21中。

實施例2：如圖1-4所示，一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，包括溫度傳感器1、信號放大電路ⅰ2、lcd3、單片機控制模塊4、電壓調節(jié)裝置5、電源6、甲醛濃度傳感器7、信號放大電路ⅱ8、繼電器控制電路9、nrf24l01wifi模塊10、引風裝置ⅰ11、引風裝置ⅱ12、控制室14、導風罩15、活性炭吸附板16、v型導風罩17、裝置外殼18、吸附室19、導風管20、水槽21；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機控制模塊4相連；電源6與電壓調節(jié)裝置5相連再與單片機控制模塊4相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機控制模塊4相連；lcd3和nrf24l01wifi模塊10分別與單片機控制模塊4相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9與單片機控制模塊4相連；裝置外殼18內部由活性炭吸附板16分隔成上下兩部分，上部分為吸附室19，吸附室19內設有控制室14，溫度傳感器1與甲醛濃度傳感器7均置于控制室14的上方；lcd3置于裝置外殼18的前上方；單片機控制模塊4與電壓調節(jié)裝置5均置于控制室14內；吸附室19上方還設有進風口13，吸附室19側面通過引風裝置ⅰ11連有導風罩15；v型導風罩17置于活性炭吸附板16的下方，并與引風裝置ⅱ12相連；導風管20的一端與引風裝置ⅱ12相連，另一端通入室外的水槽21中。

所述單片機控制模塊4包括單片機u1、電阻r1、r2、r3、r4，電容c1、c2、c3、c4、c5，晶振y1、y2，按鍵key1、備用電池vbat，發(fā)光二極管d0，boot電路；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機u1的10腳相連；lcd3的1腳和20腳接地，2腳、15腳和19腳均接5v，4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14腳分別與單片機u1的51、52、53、33、34、35、36、37、38、39、40腳相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機u1的9腳相連；nrf24l01wifi模塊10的1、2、3、4、5、6腳分別與單片機u1的14、20、21、22、23、24腳相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9接到單片機u1的29腳；

其中r1向上與3.3v相連，向下通過c1接地，同時從r1與c1之間引線接到單片機u1的7腳；按鍵key1并聯(lián)在c1上；備用電池vbat的負極與c1的接地端相連，正極與d0的陽極相連；d0的陰極與單片機u1的1腳相連；晶振y1的一端接單片機u1的3腳，另一端接單片機u1的4腳，c2與c3先串聯(lián)再并聯(lián)在y1上，從c2和c3直接引線接地；r2的一端與單片機u1的5腳相連，另一端與單片機u1的7腳相連；晶振y2與r2并聯(lián)；c4、c5先串聯(lián)再與y2并聯(lián)，從c4和c5之間引線接地；

其中的boot電路包括電阻r3、r4，2×3的排針；排針的1腳、2腳連到vcc3.3v；排針的3腳通過r3接到單片機u1的60腳；排針的4腳通過r4接到單片機u1的28腳；排針的5腳、6腳均接地。

實施例3：如圖1-4所示，一種膠黏劑倉庫用實時嵌入式甲醛監(jiān)測處理及室溫實時監(jiān)控裝置，包括溫度傳感器1、信號放大電路ⅰ2、lcd3、單片機控制模塊4、電壓調節(jié)裝置5、電源6、甲醛濃度傳感器7、信號放大電路ⅱ8、繼電器控制電路9、nrf24l01wifi模塊10、引風裝置ⅰ11、引風裝置ⅱ12、控制室14、導風罩15、活性炭吸附板16、v型導風罩17、裝置外殼18、吸附室19、導風管20、水槽21；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機控制模塊4相連；電源6與電壓調節(jié)裝置5相連再與單片機控制模塊4相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機控制模塊4相連；lcd3和nrf24l01wifi模塊10分別與單片機控制模塊4相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9與單片機控制模塊4相連；裝置外殼18內部由活性炭吸附板16分隔成上下兩部分，上部分為吸附室19，吸附室19內設有控制室14，溫度傳感器1與甲醛濃度傳感器7均置于控制室14的上方；lcd3置于裝置外殼18的前上方；單片機控制模塊4與電壓調節(jié)裝置5均置于控制室14內；吸附室19上方還設有進風口13，吸附室19側面通過引風裝置ⅰ11連有導風罩15；v型導風罩17置于活性炭吸附板16的下方，并與引風裝置ⅱ12相連；導風管20的一端與引風裝置ⅱ12相連，另一端通入室外的水槽21中。

所述單片機控制模塊4包括單片機u1、電阻r1、r2、r3、r4，電容c1、c2、c3、c4、c5，晶振y1、y2，按鍵key1、備用電池vbat，發(fā)光二極管d0，boot電路；

其中溫度傳感器1通過信號放大電路ⅰ2與單片機u1的10腳相連；lcd3的1腳和20腳接地，2腳、15腳和19腳均接5v，4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14腳分別與單片機u1的51、52、53、33、34、35、36、37、38、39、40腳相連；甲醛濃度傳感器7通過信號放大電路ⅱ8與單片機u1的9腳相連；nrf24l01wifi模塊10的1、2、3、4、5、6腳分別與單片機u1的14、20、21、22、23、24腳相連；引風裝置ⅰ11和引風裝置ⅱ均與繼電器控制電路9相連，并通過繼電器控制電路9接到單片機u1的29腳；

其中r1向上與3.3v相連，向下通過c1接地，同時從r1與c1之間引線接到單片機u1的7腳；按鍵key1并聯(lián)在c1上；備用電池vbat的負極與c1的接地端相連，正極與d0的陽極相連；d0的陰極與單片機u1的1腳相連；晶振y1的一端接單片機u1的3腳，另一端接單片機u1的4腳，c2與c3先串聯(lián)再并聯(lián)在y1上，從c2和c3直接引線接地；r2的一端與單片機u1的5腳相連，另一端與單片機u1的7腳相連；晶振y2與r2并聯(lián)；c4、c5先串聯(lián)再與y2并聯(lián)，從c4和c5之間引線接地；

其中的boot電路包括電阻r3、r4，2×3的排針；排針的1腳、2腳連到vcc3.3v；排針的3腳通過r3接到單片機u1的60腳；排針的4腳通過r4接到單片機u1的28腳；排針的5腳、6腳均接地。

所述信號放大電路ⅰ2包括ad620芯片、運放op1、op2、電阻r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14以及滑動變阻器r15，電容c7、c10；其中r5的一端與ad620芯片的7腳相連，另一端接ad620芯片的2腳，同時ad620芯片的7腳接+3.3v；r9的一端與ad620芯片的2腳相連，另一端與ad620芯片的4腳相連，同時ad620芯片的4腳接-3.3v；ad620芯片的1腳和8腳分別與r6的一端相連；；ad620芯片的5腳接地；；ad620芯片的2腳和3腳分別與傳感器的輸出端相連；ad620芯片的6腳與r8的一端相連，r8的另一端向下通過c7接地，向右通過c6與op2的3腳相連，向上通過r7與op2的6腳相連；op2的4腳接地；op2的7腳接+3.3v；op2的2腳向下通過r12接地，向右通過r11與op2的6腳相連；op2的6腳與op1的3腳相連；op1的2腳與滑動變阻器r15的3腳相連；op1的7腳向上接+3.3v，向左與滑動變阻器r15的2腳相連，同時滑動變阻器r15的1腳與op1的6腳相連；op1的6腳向上與r14的一端相連，r14的另一端通過r13與+3.3v相連；在r13和r14之間引線出來，作為該放大電路的輸出uo，并與單片機u1相連。信號放大電路ⅱ8與信號放大電路ⅰ2是一致的。

其中，單片機u1的型號可以為stm32f103r8t6。

上面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。