帶有故障自診斷功能的微環(huán)境凈化調(diào)濕器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及免維護(hù)微環(huán)境凈化調(diào)濕器，具體涉及一種帶有故障自診斷功能的免維護(hù)微環(huán)境凈化調(diào)濕器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在館藏文物保存環(huán)境中，溫度和濕度是所有研究工作的基礎(chǔ)，他們是直接或間接影響文物的一切物理、化學(xué)、生物作用的兩個基本條件。其中濕度調(diào)控對于文物保存尤為重要。濕度對文物的破壞機制可以分為物理破壞、化學(xué)破壞以及生物破壞。
[0003]濕度對文物的物理破壞表現(xiàn)為:濕度高時，對于吸濕性較強的有機材料或者有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的文物吸收外界水分而發(fā)生體積膨脹；當(dāng)濕度低時，某些物質(zhì)就會脫水失區(qū)水分，造成文物干裂，材料脆化等。
[0004]濕度對文物的化學(xué)破壞表現(xiàn)為:由于水能夠附著于大多數(shù)物質(zhì)的表面，或者是侵入部分物質(zhì)的內(nèi)部。水是一種較好的極性溶劑，易溶解空氣中的酸性物質(zhì)，加快金屬物質(zhì)腐蝕，并造成織物、紙質(zhì)物等褪色或變色；濕度較高時，還可以加快環(huán)境中光化學(xué)反應(yīng)速度。
[0005]雖然溫度對于文物的保存也有十分重要的影響，但是對于文物保存微環(huán)境來說，微環(huán)境內(nèi)部的溫度是有其外部的環(huán)境決定的，微環(huán)境內(nèi)部溫度并不能獨立于外界環(huán)境而獨立存在，所以本任務(wù)沒有提出對文物保存微環(huán)境進(jìn)行專門的調(diào)控。但在對微環(huán)境進(jìn)行濕度調(diào)控時，特別是對微環(huán)境通過制冷、循環(huán)的手段進(jìn)行除濕操作時，會影響空氣的溫度，所以必須考慮該過程對微環(huán)境溫度的影響。
[0006]生物腐蝕同樣對于文物保存構(gòu)成主要危害、危險，特別是由于那些由蛋白質(zhì)、染料、纖維等有機物構(gòu)成的文物，其自身是微生物賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì)?？諝庵邢鄬?絕對濕度對于空氣中攜帶微生物的存活量至關(guān)重要。不同微生物其最適應(yīng)的濕度各不相同，總的來說，濕度越高越是適合微生物增長。
[0007]另一方面，博物館館藏微環(huán)境中的污染物如顆粒污染物，微生物污染物，以及氣態(tài)污染物對文物的破壞作用也十分明顯，且這些污染物的來源廣泛，如展柜(儲存柜等)與其外部博物館環(huán)境進(jìn)行空氣交換，展柜(儲存柜等)的材料釋放出的氣體等。這些污染物都會影響文物的保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有故障自診斷功能的免維護(hù)微環(huán)境凈化調(diào)濕器及方法。
[0009]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種帶有故障自診斷功能的微環(huán)境凈化調(diào)濕器，包括微環(huán)境溫濕度檢測電路、夕卜接微環(huán)境溫度檢測電路、外接微環(huán)境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路、液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊；所述微環(huán)境溫濕度檢測電路、外接微環(huán)境溫度檢測電路、外接微環(huán)境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路分別與所述AD轉(zhuǎn)換電路連接；所述AD轉(zhuǎn)換電路與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊分別與所述單片機連接。
[0011 ] 更進(jìn)一步的技術(shù)方案是還包括光電隔離器，所述AD轉(zhuǎn)換電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是鉑電阻溫度傳感器輸入電路包括:散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路包括:內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路和凈化風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是無線通訊模塊連接至監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是提供一種微環(huán)境凈化調(diào)濕器故障自診斷方法，所述的方法包括以下步驟:
[0016]加濕功能故障自診斷
[0017]系統(tǒng)運行時，微環(huán)境濕度傳感器或外接微環(huán)境濕度傳感器檢測到濕度值低于系統(tǒng)設(shè)定值時，啟動加濕水栗、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機，開始正常進(jìn)行微環(huán)境加濕功能；同時檢測緩存水箱液位、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速；
[0018]除濕功能故障自診斷
[0019]系統(tǒng)運行時，微環(huán)境濕度傳感器或外接微環(huán)境濕度傳感器檢測到濕度值高于系統(tǒng)設(shè)定值時，系統(tǒng)啟動除濕制冷片、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機工作，系統(tǒng)開始正常進(jìn)行微環(huán)境除濕功能；同時檢測除濕制冷片溫度、緩存水箱液位、內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速；
[0020]凈化功能故障自診斷
[0021 ] 系統(tǒng)運行時，微環(huán)境有機污染物、無機污染物、含硫污染物三種氣體濃度傳感器之一檢測到微環(huán)境污染氣體濃度值高于系統(tǒng)設(shè)定值時，系統(tǒng)啟動凈化風(fēng)機，同時檢測凈化風(fēng)機轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)啟動凈化功能；當(dāng)三種傳感器濃度均低于設(shè)定值時，停止凈化功能。
[0022]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是加濕功能故障自診斷步驟中，
[0023]當(dāng)液位處于設(shè)定值土回差范圍內(nèi)，加濕功能正常運行；
[0024]當(dāng)內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或關(guān)閉時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警；
[0025]當(dāng)液位低于設(shè)定值-回差時，系統(tǒng)啟動取水制冷片工作、啟動外循環(huán)風(fēng)機；同時檢測液位、取水制冷片溫度、外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速；
[0026]當(dāng)液位高于設(shè)定值上限時，系統(tǒng)進(jìn)行液位超限報警；
[0027]當(dāng)液位低于設(shè)定值下限時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警，停止加濕功能。
[0028]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是除濕功能故障自診斷步驟中，
[0029]當(dāng)內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或關(guān)閉時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警；
[0030]當(dāng)液位處于設(shè)定值土回差范圍內(nèi)，除濕功能正常運行；
[0031]當(dāng)液位超過設(shè)定值+回差時，系統(tǒng)啟動排水水栗、外循環(huán)風(fēng)機；同時檢測外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速，外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或關(guān)閉時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警；當(dāng)液位高于設(shè)定值上限時，系統(tǒng)進(jìn)行液位超限報警，外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或關(guān)閉時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警，系統(tǒng)停止除濕功能。
[0032]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是加濕功能故障自診斷步驟中，
[0033]取水制冷片工作時，外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或關(guān)閉時，制冷片溫度不能低于露點溫度時系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警；所述凈化功能故障自診斷步驟中，當(dāng)凈化風(fēng)機轉(zhuǎn)速過低或處于關(guān)閉狀態(tài)時，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警。
[0034]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是還包括:外接機污染物、無機污染物、含硫污染物三種氣體濃度傳感器，正常輸出電流為4?20mA，當(dāng)電流小于4mA時，系統(tǒng)通過診斷程序判斷傳感器故障，系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備故障報警，系統(tǒng)采用事先設(shè)置的定時啟動、停止凈化時間，繼續(xù)完成凈化功能步驟。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的實施例帶有故障自診斷功能的免維護(hù)微環(huán)境凈化調(diào)濕器可用于為博物館中心展柜，墻面柜以及博物館文物密集儲藏柜提供環(huán)境凈化、調(diào)濕處理，保持文物保存環(huán)境清潔、穩(wěn)定。同時本發(fā)明也可為系統(tǒng)監(jiān)測人員和維修人員提供設(shè)備故障自診斷功能，進(jìn)行有目的的維修，提高產(chǎn)品的服務(wù)。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實施方式】
[0037]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0038]本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0039]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0040]實施例1
[0041]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本實施例公開一種帶有故障自診斷功能的免維護(hù)微環(huán)境凈化調(diào)濕器，它包括微環(huán)境溫濕度檢測電路、外接微環(huán)境溫度檢測電路、夕卜接微環(huán)境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路、液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、AD轉(zhuǎn)換電路、單片機、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊；所述微環(huán)境溫濕度檢測電路、外接微環(huán)境溫度檢測電路、外接微環(huán)境濕度檢測電路、有機污染物濃度檢測電路、無機污染物濃度檢測電路、含硫污染物濃度檢測電路、鉑電阻溫度傳感器輸入電路分別與所述AD轉(zhuǎn)換電路連接；所述AD轉(zhuǎn)換電路與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、EEPROM存儲器、RS232通訊接口和無線通訊模塊分別與所述單片機連接。
[0042]優(yōu)選的，本實施例還包括光電隔離器，所述AD轉(zhuǎn)換電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接；所述液位測量輸入電路、風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路通過所述光電隔離器與所述單片機連接。具體的，鉑電阻溫度傳感器輸入電路包括:散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路。散熱片溫度傳感器輸入電路、除濕制冷片溫度傳感器輸入電路、取水制冷片溫度傳感器輸入電路和機箱溫度傳感器輸入電路通過AD轉(zhuǎn)換電路和光電隔離器與單片機連接。
[0043]進(jìn)一步的，風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路包括:內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路和凈化風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路。內(nèi)循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路、外循環(huán)風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路和凈化風(fēng)機轉(zhuǎn)速測量輸入電路通過光電隔離器與單片機連接。
[0044]通過上述參數(shù)檢測，結(jié)合單片機軟件編程，實現(xiàn)故障自診斷功能。通過Zigeeb無線通訊模塊進(jìn)行無線組網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺，通過系統(tǒng)軟件編程，可實現(xiàn)故障遠(yuǎn)程診斷功能。
[0045]監(jiān)測人員可根據(jù)超限報警和故障報警狀態(tài)及時通知維修人員，系統(tǒng)也可自動通過監(jiān)測系統(tǒng)軟件平臺短信、郵件等形式通