一种标本盒温湿度监测控制系统 |
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申请号 | CN202311788756.2 | 申请日 | 2023-12-25 | 公开(公告)号 | CN117742421A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
申请人 | 四川省林业科学研究院; | 发明人 | 杨远亮; 贾玉珍; 曾全; 肖银波; 杨双昱; 何志强; 满家银; 王新; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种标本盒温湿度监测控制系统,包括中央 控制器 ,所述中央控制器电性连接 温度 湿度检测模 块 、监控模块、显示模块和温度控 制模 块,所述温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,所述中央控制器通过 数据处理 模块把检测到的标本盒的温度和湿度转 化成 电 信号 ,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,所述监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端。本发明与现有的技术相比的优点在于:本发明可以对需求不同温度湿度环境的标本盒进行检测控制并调节。 | ||||||
权利要求 | 1.一种标本盒温湿度监测控制系统,其特征在于:包括中央控制器、温度湿度检测模块、数据传输模块、数据处理模块、温度湿度控制模块、显示模块、手持控制终端、监控模块; |
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说明书全文 | 一种标本盒温湿度监测控制系统技术领域[0001] 本发明涉及温湿度监测控制系统技术领域,具体是一种标本盒温湿度监测控制系统。 背景技术[0002] 标本存放环境温湿度是重要的参数,因此,对环境温湿度的准确、及时监控,具有重要意义,标本处理方法可以采取整个个体(甚至多个个体,如细菌、藻类等微生物,或像真菌等个体小且聚生一处者),或是一部份成为样品,经过如物理风干、真空、化学防腐处理等处理可制成。然而标本样本占地较小,存放处为大量样本集中储存,而不同标本需要的温度湿度环境不相同,工作人员也不便于分别调节不同需求的温度湿度,因此需要一种标本盒温湿度监测控制系统。 发明内容[0004] 为了解决上述问题,本发明的技术方案为一种标本盒温湿度监测控制系统:包括中央控制器、温度湿度检测模块、数据传输模块、数据处理模块、温度湿度控制模块、显示模块、手持控制终端、监控模块,所述数据处理模块对环境温度和测量频率去除相关性输出温度监控动作。 [0005] 进一步,所述中央控制器电性连接温度湿度检测模块、监控模块、显示模块和温度控制模块,所述温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,所述中央控制器通过数据处理模块把检测到的标本盒的温度和湿度转化成电信号,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,所述监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端。 [0006] 进一步,所述温湿度检测模块包括温度检测机和湿度检测机,所述标本盒有多组,将需要相同温度湿度环境的标本盒放置在同一区域,所述温度湿度控制模块可以分区域调节温度和湿度。 [0007] 进一步,所述显示模块包括警示灯和报警器,所述警示灯包括红灯和黄灯,当温度超出限定范围时,继电器红灯闪烁,当湿度超出限定范围时,继电器黄灯闪烁,当温度湿度其中至少有一项超出限定范围时,报警器报警。 [0008] 进一步,所述手持控制终端可以显示不同区域的标本盒的温度和湿度,并且可以通过监控模块的视频观察标本盒的状态,即警示灯和报警器的状态,所述手持控制终端可以通过指令控制温度湿度控制模块调节标本盒区域的温度和湿度,温度湿度调节到合适范围后警示灯熄灭,报警器停止。 [0009] 进一步,所述温度湿度调节模块包括制冷机和加湿机。 [0010] 进一步,所述温度湿度检测模块工作过程如下:首先刷新温度湿度,通过温度湿度传感器检测温度湿度的数值,通过输出传输模块传输到中央处理器,通过数据处理模块判断是否超限,如果不超限,返回到刷新温度湿度,重新检测,间隔时间为10分钟,如果超限,继电器对应警示灯闪烁,传输到手持控制终端。 [0011] 进一步,所述不同区域的标本盒对应不同温度湿度的检测点,通过温度湿度传感器传输数据,所述手持控制终端可以分别控制不同区域温度湿度。 [0012] 进一步,所述对环境温度和测量频率去除相关性输出温度监控结果的方法包括; [0013] 由n个未知的关键参数所组成的数据,在经过线性混合之后得出如下模型: [0014] [0015] 其中X(t)=[x1(t),x2(t),…,xm(t)]T为观测向量,S(t)=[s1(t),s2(t),…,smT(t)] 为n个未知关键参数所组成的向量,矩阵H为未知的混合矩阵(m×n),假设矩阵H行满秩,则其中每个元素hij(hij=[H]ij)表示第j个关键参数在第i个观测变量上的混合系数; [0016] 对关键参数S的估计: [0017] [0018] μopt=arg maxμ|K(wi+μg)| [0019] [0020] wi.(k)=wi(k‑1)+μoptg [0021] [0022] S=w1i.(k)X [0023] 其中W(n×m)是分离矩阵,最优步长的精确线性搜索μopt,g为梯度,峭度准则更新分离矩阵wi.(k)wi(k)归一化处理得到w1i(k)。 [0024] 一种标本盒温湿度监测控制方法,用于执行任一项所述标本盒温湿度监测控制系统的方法,包括以下步骤, [0025] 1)收集包含环境温度、测量频率和温度监控结果的数据集; [0026] 2)对收集到的数据进行清洗、整理和标准化,包括处理缺失值、异常值和重复数据,以及将数据转换为标准化的尺度; [0027] 3)数据集中选择环境温度和测量频率作为预测变量; [0028] 4)使用回归分析工具对环境温度和测量频率和温度监控结果进行分析,选择线性回归模型来拟合数据,对环境温度和测量频率去除相关性输出温度监控结果并评估模型的拟合优度; [0029] 5)构建模型:基于回归分析的结果,构建预测温度监控模型; [0030] 6)将目标标本盒的参数输入预测温度监控模型输出温度控制动作。 [0033] 进一步,一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质:所述计算机指令用于使所述计算机执行任一项所述的方法。 [0034] 进一步,一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求任一项所述的方法。 [0035] 本发明与现有的技术相比的优点在于: [0036] 1、本发明温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,中央控制器通过数据处理模块把检测到的标本盒的温度和湿度转化成电信号,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端,可以对需求不同温度湿度环境的标本盒进行检测控制并调节。附图说明 [0037] 图1是本发明一种标本盒温湿度监测控制系统的模块结构图。 [0038] 图2是本发明一种标本盒温湿度监测控制系统的数据传输流程图。 [0039] 图3是本发明一种标本盒温湿度监测控制系统的标本盒温湿度数据传输图。 具体实施方式[0040] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0041] 实施例一 [0042] 如图1‑3所示,一种标本盒温湿度监测控制系统,包括中央控制器、温度湿度检测模块、数据传输模块、数据处理模块、温度湿度控制模块、显示模块、手持控制终端、监控模块,所述数据处理模块对环境温度和测量频率去除相关性输出温度监控动作; [0043] 中央控制器电性连接温度湿度检测模块、监控模块、显示模块和温度控制模块,温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,中央控制器通过数据处理模块把检测到的标本盒的温度和湿度转化成电信号,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端。 [0044] 温湿度检测模块包括温度检测机和湿度检测机,标本盒有多组,将需要相同温度湿度环境的标本盒放置在同一区域,温度湿度控制模块可以分区域调节温度和湿度。 [0045] 显示模块包括警示灯和报警器,警示灯包括红灯和黄灯,当温度超出限定范围时,继电器红灯闪烁,当湿度超出限定范围时,继电器黄灯闪烁,当温度湿度其中至少有一项超出限定范围时,报警器报警。 [0046] 手持控制终端可以显示不同区域的标本盒的温度和湿度,并且可以通过监控模块的视频观察标本盒的状态,即警示灯和报警器的状态,手持控制终端可以通过指令控制温度湿度控制模块调节标本盒区域的温度和湿度,温度湿度调节到合适范围后警示灯熄灭,报警器停止。 [0047] 温度湿度调节模块包括制冷机和加湿机。 [0048] 温度湿度检测模块工作过程如下:首先刷新温度湿度,通过温度湿度传感器检测温度湿度的数值,通过输出传输模块传输到中央处理器,通过数据处理模块判断是否超限,如果不超限,返回到刷新温度湿度,重新检测,间隔时间为10分钟,如果超限,继电器对应警示灯闪烁,传输到手持控制终端。 [0049] 不同区域的标本盒对应不同温度湿度的检测点,通过温度湿度传感器传输数据,手持控制终端可以分别控制不同区域温度湿度。 [0050] 实施例二 [0051] 如图1‑3所示,中央控制器电性连接温度湿度检测模块、监控模块、显示模块和温度控制模块,温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,中央控制器通过数据处理模块把检测到的标本盒的温度和湿度转化成电信号,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端。 [0052] 中央处理器刷新数据处理模块的温度,通过温度传感器检测温度湿度的数值,通过数据传输模块传输到中央处理器,通过数据处理模块判断是否超限,如果不超限,返回到刷新温度,重新检测,间隔时间为10分钟,如果超限,继电器对应警示灯闪烁,传输到手持控制终端,通过手持控制终端控制标本盒不同区域的温度,手持控制终端可以显示不同区域的标本盒的温度,并且可以通过监控模块的视频观察标本盒的状态,即警示灯和报警器的状态,手持控制终端可以通过指令控制温度湿度控制模块调节标本盒区域的温度,温度调节到合适范围后警示灯熄灭,报警器停止,调节方便灵活。 [0053] 显示模块包括警示灯和报警器,警示灯包括红灯和黄灯,当温度超出限定范围时,继电器红灯闪烁,报警器报警。不同区域的标本盒对应不同的检测点,通过温度湿度传感器传输数据,手持控制终端可以分别控制不同区域温度。 [0054] 继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成,在线圈的两端放上一些电压,线圈中间变回通过一些电流,就会出现电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,进而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合,当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”:处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路,为低压控制电路和高压工作电路。 [0056] 实施例三 [0057] 如图1‑3所示,中央控制器电性连接温度湿度检测模块、监控模块、显示模块和温度控制模块,温度湿度检测模块通过数据传输模块传输到中央控制器,中央控制器通过数据处理模块把检测到的标本盒的温度和湿度转化成电信号,再通过数据传输模块传输到手持控制终端和显示模块,监控模块监控标本盒存放视频通过数据传输模块传输到手持控制终端。 [0058] 中央处理器刷新数据处理模块的湿度,通过湿度传感器检测湿度湿度的数值,通过数据传输模块传输到中央处理器,通过数据处理模块判断是否超限,如果不超限,返回到刷新湿度,重新检测,间隔时间为10分钟,如果超限,继电器对应警示灯闪烁,传输到手持控制终端,通过手持控制终端控制标本盒不同区域的湿度,手持控制终端可以显示不同区域的标本盒的湿度,并且可以通过监控模块的视频观察标本盒的状态,即警示灯和报警器的状态,手持控制终端可以通过指令控制湿度湿度控制模块调节标本盒区域的湿度,湿度调节到合适范围后警示灯熄灭,报警器停止,调节方便灵活。 [0059] 显示模块包括警示灯和报警器,警示灯包括红灯和黄灯,当湿度超出限定范围时,继电器红灯闪烁,报警器报警。不同区域的标本盒对应不同的检测点,通过湿度湿度传感器传输数据,手持控制终端可以分别控制不同区域湿度。 [0060] 继电器由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成,在线圈的两端放上一些电压,线圈中间变回通过一些电流,就会出现电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,进而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合,当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”:处于接通状态的静触点称为“常闭触点” [0061] 电路中继电器室通过PNP型三极管驱动,当阀值超过设定时,单片机会由高电平跳变成低电平,三极管导通继电器吸合,继电器起开关作用,可以驱动负载。即可带动警示灯黄灯闪烁。 [0062] 述对环境温度和测量频率去除相关性输出温度监控结果的方法包括; [0063] 由n个未知的关键参数所组成的数据,在经过线性混合之后得出如下模型: [0064] [0065] 其中X(t)=[x1(t),x2(t),…,xm(t)]T为观测向量,S(t)=[s1(t),s2(t),…,smT(t)] 为n个未知关键参数所组成的向量,矩阵H为未知的混合矩阵(m×n),假设矩阵H行满秩,则其中每个元素hij(hij=[H]ij)表示第j个关键参数在第i个观测变量上的混合系数; [0066] 对关键参数S的估计: [0067] [0068] μopt=arg maxμ|K(wi+μg)| [0069] [0070] wi.(k)=wi(k‑1)+μoptg [0071] [0072] S=w1i.(k)X [0073] 其中W(n×m)是分离矩阵,最优步长的精确线性搜索μopt,g为梯度,峭度准则更新分离矩阵wi.(k)wi(k)归一化处理得到w1i(k)。 [0074] 实施例四 [0075] 本发明还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。 [0076] 电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如以上实施例中提供的方法。 [0077] 示例性实施例中,可读存储介质可以是存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据以上实施例中提供的方法。 [0078] 示例性实施例中,计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现根据以上实施例中提供的方法。 [0079] 设备包括计算单元,其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM中,还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。 [0081] 计算单元可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元执行上文所描述的各个方法和处理。在一些实施例中。当计算机程序加载到RAM并由计算单元执行时,可以执行上文描述的页面渲染方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行应用观测方法。 [0082] 本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASI C)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。 [0083] 用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。 [0084] 在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。 [0085] 为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。 [0086] 可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。 [0087] 计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端‑服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。 [0088] 应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。 [0089] 以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。 |