基于LabVIEW學(xué)生宿舍智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

硬件部分主要由三個(gè)類似的ZMPT107系列電流型電壓互感器構(gòu)成的電壓檢測(cè)部分和LM358N雙運(yùn)放芯片構(gòu)成精密整流電路的處理部分組成。檢測(cè)部分對(duì)三根相線的相電壓進(jìn)行檢測(cè)。然后輸出一個(gè)交流電流經(jīng)過采樣電阻轉(zhuǎn)換成交流電壓。處理部分將檢測(cè)電路獲得的微弱的交流電壓轉(zhuǎn)換成電壓值為交流電壓的有效值的直流電壓。
電流檢測(cè)使用ZMCT103系列精密電流互感器來采集電流變化的信號(hào)，ZMCT103系列精密電流互感器采用環(huán)氧樹脂的密封材料構(gòu)成，額定輸入電流為5 A，額定輸出電流為5 mA，變比是1 000：1，ZMCT103具有較好的線性度(0．2％)和較高的精度等級(jí)(0．2級(jí))。能夠滿足監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電流的要求。硬件部分主要由ZMCT103系列精密電流互感器構(gòu)成電流檢測(cè)部分和LM358N雙運(yùn)放芯片構(gòu)成精密整流電路的處理部分組成。檢測(cè)部分采用了三個(gè)電流互感器對(duì)三根相線的線電流進(jìn)行檢測(cè)。然后輸出一個(gè)交流電流經(jīng)過采樣電阻轉(zhuǎn)換成交流電壓。處理部分將檢測(cè)電路獲得的微弱的交流電壓轉(zhuǎn)換成電壓值為交流電壓的有效值的直流電壓。電路如圖3所示。

電路圖中J2為ZMCT103精密電流互感器，J1為采集信號(hào)的輸出端，如果是三相電，可以做三個(gè)類似的電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。檢測(cè)到的信號(hào)送入虛擬儀器公司的采集卡PCI-6221進(jìn)行處理。
宿舍停電后突然來電可能會(huì)造成較為嚴(yán)重的安全隱患。本系統(tǒng)采用的保護(hù)措施是用虛擬儀器公司NIPXI-6221數(shù)據(jù)采集卡中的一個(gè)通道來專門監(jiān)測(cè)停電后來電信號(hào)，當(dāng)停電后又來電信號(hào)識(shí)別成功后，立即測(cè)量電壓和電流值，如果監(jiān)測(cè)到的電壓和電流值兩者之一在非正常范圍內(nèi)，說明有高功率的用電器在工作，NI PXI-6221數(shù)據(jù)采集卡將立即輸出一個(gè)信號(hào)控制繼電器關(guān)斷電源總開關(guān)進(jìn)入保護(hù)模式并報(bào)警，框圖如圖4所示。

1．3 煙霧、毒氣監(jiān)測(cè)模塊
煙霧、毒氣的監(jiān)測(cè)模塊主要用來檢測(cè)學(xué)生宿舍失火的監(jiān)控和報(bào)警、學(xué)生宿舍天然氣中毒的監(jiān)測(cè)和報(bào)警處理機(jī)制。采用MQ-2煙霧傳感器檢測(cè)有害氣體的信號(hào)，MQ-2氣敏傳感器使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在煙霧、明火或易燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中煙霧的濃度、明火的熱量大小或易燃?xì)怏w的濃度的增加而增大。有害氣體的檢測(cè)使用MQ-135氣敏傳感器來檢測(cè)有害氣體的信號(hào)。檢測(cè)電路如圖5所示。