基于温度传感器的温度预警系统
基于多传感器信息融合的火灾探测和自动化预警系统设计
基于多传感器信息融合的火灾探测和自动化预警系统设计刘阔;刘文元;曾会彬;宋岩
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2024(39)5
【摘要】火灾探测和自动化预警,是保证火灾进行可靠应急救援的依据,因此,设计基于多传感器信息融合的火灾探测和自动化预警系统。
采用自适应加权算法,以传感器的自相关函数和互相关函数为依据,融合温度传感器、一氧化碳传感器、烟雾传感器的感知数据,采用基于TOPSIS法优化的DKmeans算法,聚类融合后多传感数据,并计算火灾概率结果,依据概率计算结果判断火灾类别,并进行火灾预警。
测试结果显示,该系统能够完成多传感器数据融合,获取可靠、全面的火灾数据;数据聚类效果良好,单点轮廓系数均在0.947以上,可依据火灾概率结果,判断火灾类别,并完成火灾预警。
【总页数】5页(P89-93)
【作者】刘阔;刘文元;曾会彬;宋岩
【作者单位】福建宁德核电有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
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基于单片机的温度测控系统
连接线 （ 加上地线 ） 用于读写和温度转换的电源可以从数 制值，才能用于字符显示 。显示子程序的功能是通过数码 ， 据线 本身 获得 ，无 需外 部 电源 。 显示管显示出实际测量到温度值和预设的温度值。温度报
Ｄ １Ｂ ０的测温 原理 图如 图 ２所示 。图 中低 温度 系数 警 子程 序 的功能 是把 实际温 度和 预设 温度 进行 比较 ，如 果 ￥ ８２ （ 下转 第 ７ ） ６页 晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉
图 １总体 电路 结构 框 图 ２１ 主控 制器 ．
传感器选择美国 Ｄ Ｌ ＡＳ公司推出的 Ｄ １Ｂ ０ Ａ Ｌ Ｓ ８ ２ 温度 传感器，它能直接读出被测温度，温度精确度高达 Ｏ１ ， ．度
３ 系统软件设计
本系统的软件的主程序主要包括温度读取、 温度转换、 可以满足从．５摄氏度￣＋ ２ ５ １５摄氏度测量范围，在许多工 温度显示及温度报警等功能模块。其中温度读取子程序负 业控制中已经足够 。 Ｓ ８ ２ 通过一个单线接 口发送或接 责通过串口通信读取 １Ｂ ０ Ｄ １Ｂ ０ ８ ２ 传送来的温度值，这个温度值 收信 息 ， 因此 在 中央微 处理器 和 ＤＳ ８ ２ 之 间仅 需要 一条 是二进制数据，必须通过温度转换子程序将其转换成十进 １Ｂ ０
据对 正常计算机和 故障计算机进 行在相 同运行 状况下 比 有效散热，同时，应当避免由于显示器的频繁开关所造成 较 ，通 过不 同的表现 可 以判 断故 障部 件和 故 障原 因。 的显示器晶体管损坏，同时，显示器应远离 电磁干扰 ，防 止显示器性能的破坏。计算机 的内存和适配卡等，在保修 期 内不要人为拆卸 ，保修期后 ，要对其进行清洁 ，防止其 计算机 的工作环境在很大程度上影响着计算机硬件的 短路 和 老化 。计算 机 的键 盘 、 鼠标 等 硬件 也 要进 行 日常 维 使用情况和使用寿命 。在 电源方面，计算机硬件要有稳定 护，计算机键盘要保持清洁，远离液体，减少对键盘和 鼠 的 电源 和 较好 的接 地 系统 ， 同时 防止 计算 机 的突 然 断 电对 标 的过 度使 用 ， 防止撞 击 等情 况 。在 进行 键盘 鼠标 等 硬件
高速铁路桥梁温度监测与预警系统设计
高速铁路桥梁温度监测与预警系统设计随着高速铁路建设的不断推进，桥梁作为重要的交通枢纽之一，其安全性和可靠性变得越来越重要。
而桥梁的温度是影响其安全运行的重要因素之一。
因此，设计一套高效的桥梁温度监测与预警系统，对于确保高速铁路桥梁的安全运行具有重要意义。
一、桥梁温度监测系统功能及要求1. 实时采集温度数据：监测系统应具备实时采集桥梁温度数据的功能，通过温度传感器实时记录桥梁的温度变化，确保数据的准确性和及时性。
2. 数据传输与存储：监测系统应具备数据传输和存储功能，可以将采集到的桥梁温度数据传输给后台服务器，并对历史数据进行存储，以便后续数据分析和研究。
3. 温度数据分析与处理：监测系统应具备温度数据的分析和处理功能，通过对历史温度数据的分析，可以了解桥梁温度的变化规律，并对可能引发桥梁损害的温度异常进行预警。
4. 温度预警与报警系统：监测系统应具备温度预警与报警系统，当温度异常超出设定的阈值范围时，监测系统能够及时发出预警信号，提醒相关部门和工作人员采取相应的措施。
二、桥梁温度监测系统的设计方案1. 温度传感器的选择：根据实际需要，选择适合桥梁温度监测的传感器。
考虑到桥梁的复杂环境和温度变化范围较大的特点，宜选择能够较好地适应这些环境的传感器，如光纤传感器、电阻温度计等。
2. 数据传输与存储方案：选择合适的通信方式，将采集到的温度数据传输给后台服务器。
可以采用有线或无线通信技术，如以太网、无线传感网等。
同时，需要选择合适的数据库或存储设备，对温度数据进行存储和管理。
3. 温度数据分析与处理方案：选择合适的数据分析与处理方法，对采集到的温度数据进行分析。
可以采用数据挖掘、机器学习等技术，通过建立温度变化模型，检测温度异常，并对可能造成损害的异常进行预警。
4. 温度预警与报警系统方案：基于温度异常检测的结果，建立相应的预警与报警系统。
当温度异常超过设定的阈值范围时，系统能够及时发出声音、灯光等预警信号，并将预警信息传输给相关部门和责任人员，以便及时采取应对措施。
基于传感器技术的轨道交通轨道状态监测与预警系统
基于传感器技术的轨道交通轨道状态监测与预警系统摘要：随着城市化进程的加快，轨道交通的运营数量和规模逐渐增长。
为了确保轨道交通系统的安全和可靠性，轨道状态的监测和预警变得尤为重要。
本文介绍了基于传感器技术的轨道交通轨道状态监测与预警系统的原理、组成以及应用。
一、引言轨道交通作为城市交通的重要组成部分，其安全和可靠性对城市的发展至关重要。
随着轨道交通运营规模的不断扩大，传感器技术在轨道状态监测和预警中的应用变得越来越重要。
本文将介绍基于传感器技术的轨道状态监测与预警系统的原理、组成以及应用。
二、原理基于传感器技术的轨道状态监测与预警系统主要通过安装在轨道上的传感器来感知轨道的状态。
传感器可以测量轨道的振动、温度、压力等参数，从而实时监测轨道的健康状况。
传感器将采集到的数据传输给数据处理单元，该单元通过算法和模型对数据进行处理和分析，从而判断轨道的状态是否正常。
如果轨道存在异常情况，系统将发出预警信号，以便维修人员及时处理问题。
三、组成基于传感器技术的轨道状态监测与预警系统主要由传感器、数据处理单元和预警系统组成。
1. 传感器：传感器是系统的核心部分，用于感知轨道的状态。
常见的传感器包括振动传感器、温度传感器、压力传感器等。
这些传感器可以实时监测轨道的健康状况，提供数据支持给数据处理单元。
2. 数据处理单元：数据处理单元负责接收传感器采集到的数据，并对数据进行处理和分析。
通过算法和模型，数据处理单元能够判断轨道的状态是否正常，并根据需要发送预警信号。
3. 预警系统：预警系统接收数据处理单元发送的预警信号，并及时通知相关人员进行处理。
预警系统可以通过电子邮件、短信或声音等方式发送预警信息，以确保维修人员能够及时采取行动。
四、应用基于传感器技术的轨道状态监测与预警系统在轨道交通运营中有广泛的应用。
1. 故障预警：系统能够实时监测轨道的状态，一旦发现轨道存在故障或异常情况，系统将立即发出预警信号。
这样可以提前预知轨道故障，并及时采取维修措施，避免运营中的事故发生。
虚拟仪器Labview应用之温度预警系统
苏州市职业大学电子信息工程学院项目实训报告课程名称：虚拟仪器应用项目名称：温度预警系统班级：姓名：学号：指导教师：日期： 2013.9项目信息表温度预警系统项目报告第1章概述1.1温度传感器—热电偶温度传感器（temperature transducer）是指能够感受温度并能将其转换为可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
热电偶（thermocouple）是温度测量中最常用的温度传感器。
优点是宽温度范围和适应各种大气环境，且结实、低价、无需供电。
热电偶由在一段连接的两条不听金属线（金属A和金属B）构成，当热电偶一端受热时，热电偶电路中就有电势差。
可用测量的电势差来计算温度。
不过，所测电压和温度间是非线性关系，因此需要为参考温度（Tret）作为第二次测量，并利用测试设备软件或硬件在仪器内部处理电压-温度变换，以最终获得热电偶温度（TX）。
常见的热电偶种类有：T型、E型、J型、K型、N型、B型、R型和S型1.2数据采集数据采集（DAQ）是使用计算机测量电压、电流、温度、压力或声音等电子、物理现象的过程。
一个数据采集系统由传感器、数据采集测量硬件和带有可编程软件的计算机组成。
与传统的测量系统相比，基于PC的数据采集系统利用行业标准计算机的处理、生产、显示和连通能力，提供更强大、灵活且具有成本效益的测量解决方案。
传感器将自然界中的物理量转换为可测量的电信号；数据采集设备中的模数转换器ADC 将模拟信号转换为计算机可以接受的数字信号（模拟信号数字化）；计算机处理、显示、保存所得到的信号数据。
数据采集设备用于测量信号的三个主要组成部分：信号调理电路、模数转换器（ADC）与计算机总线。
很多数据采集设备还拥有实现测量系统和自动化的其他功能。
例如，数模转换器（DAC）输出模拟信号，数字I/O线输入个输出数字信号，计数器/定时器计量并生成数字脉冲。
电力变压器的温度监测与预警系统设计
电力变压器的温度监测与预警系统设计随着能源需求的不断增长，电力变压器在电力系统中起到了至关重要的作用。
作为电力传输和分配中的关键设备，电力变压器的正常运行对电力系统的稳定性和可靠性至关重要。
然而，由于变压器长时间高负荷运行或环境条件恶劣，其温度升高可能导致故障甚至灾难性的事故发生。
因此，设计一个可靠的温度监测与预警系统对于电力变压器的安全运行至关重要。
一、温度监测系统的原理与设计1.1 温度传感器的选择与布置温度传感器是温度监测系统中的核心部分，其选择直接决定了系统的准确性和可靠性。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器等。
根据实际需求和经济性考虑，可以选用合适的温度传感器。
在电力变压器的设计中，应合理布置温度传感器，以确保对变压器内部不同位置的温度进行监测。
传感器的布置应包括变压器的油温、线圈温度和铁芯温度等重要部位，并保证数据准确性和及时性。
1.2 数据采集与传输数据采集是监测系统中的重要环节。
为了准确获取温度数据，可使用模拟量温度传感器与采样电路结合，将温度信号转化为数字信号。
采集的数据经过处理后，可通过不同的通信方式传输到监测中心，如RS485总线、以太网等。
为了提高数据传输的可靠性和稳定性，在系统设计中应考虑采用冗余设计和容错机制，以防止数据传输的中断和错误。
1.3 数据处理与存储传感器采集到的温度数据在系统中需要进行处理和存储。
数据处理的主要工作包括数据滤波、数据校正和数据分析等。
通过滤波和校正，可以排除传感器噪声和误差，确保数据的准确性和一致性。
同时，通过对数据的分析，可以提取有用的信息，如温度的变化趋势、异常值等。
处理后的数据可存储在数据库中，以便日后的数据分析和备份。
为了保护数据的完整性和安全性，应考虑数据备份和冗余存储的设计。
二、温度预警系统的设计与实现2.1 温度预警模型的建立温度预警模型的建立是预警系统设计的核心部分。
根据变压器的工作特点和历史数据，可以采用统计学方法或机器学习算法建立预警模型。
基于组态王温度监测系统的设计
基于组态王温度监测系统的设计温度监测系统在各个行业中发挥着重要作用，它能够实时监测环境中的温度变化，并且能够通过预警和控制功能实现对温度的精确控制。
组态王是一种常用的工控软件平台，可以通过它来设计和实现温度监测系统。
本文将从系统设计的需求分析、硬件选型、软件开发和系统测试等方面来介绍基于组态王的温度监测系统的设计。
一、需求分析温度监测系统的设计需要满足以下几个主要需求：1.实时监测温度：系统需要能够实时监测环境中的温度变化，并且能够准确地反映温度的变化情况。
2.数据存储和显示：系统需要能够对温度数据进行存储，以便用户可以随时查看历史数据。
同时，系统也需要能够将实时数据以图表等形式进行显示，以便用户可以直观地了解温度的变化趋势。
3.温度控制：系统需要能够对温度进行控制，当温度达到一定阈值时，系统应该能够通过控制其他设备来降低或增加温度。
4.报警功能：系统需要能够对温度进行预警，当温度超出设定的上下限时，应该能够及时发出报警，并且能够提醒用户采取相应的措施。
二、硬件选型1.温度传感器：温度传感器用于实时监测环境中的温度变化，可以选择常见的温度传感器型号，如NTC热敏电阻、热电偶、红外温度传感器等。
2.控制器：控制器是系统的核心部分，需要选择一款性能稳定、功能强大的控制器，以便能够实现温度的精确控制。
3.继电器：继电器用于控制其他设备的开关，根据系统实际需求选择合适的继电器型号和规格。
4.显示器：显示器用于展示实时温度数据和温度趋势图表等信息，可以选择合适尺寸的液晶显示器。
三、软件开发1.数据采集：通过组态王平台进行温度数据的采集和处理，可以使用组态王提供的数据采集模块来实现。
2.数据存储和显示：将采集到的温度数据存储在数据库中，并通过组态王的图表功能进行数据可视化展示。
3.温度控制：根据实时监测到的温度数据，通过组态王和控制器进行温度的控制，可以设置相应的温度上下限，并根据实际情况进行控温。
4.报警功能：当温度超出设定的上下限时，通过组态王的报警功能进行实时报警，并且可以通过短信、邮件等方式通知用户。
基于单片机的精密温度控制系统的设计与实现
１ Ｄ １Ｂ ０及 ＡＩ９ ５ 单 片 机 的 Ｓ８ ２ ， Ｃ２ １ ８ 特 性
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（一）温度监测元器件
1、温度传感 温度是表征物体冷 热程度的物理量,它可 以通过物体随温度变化 的某些特性（如电阻、 电压变化等特性）来间 接测量电阻值的变化, 并且具有很好的重现性 和稳定性，利用此种物 理特性制成的传感器称 为电阻温度传感器。电 阻温度传感器精度高， 稳定性好，应用温度范 围广，是中低温区（200～650℃）最常用的 一种温度检测器。
PT100热电阻金 属探头
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（二）系统原理图
供电系统
温度测量电路 温度显示 超温报警
模数转换 温度控制 中心 温度控制 电路
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（三）设计元器件PCB电路板
温度显示
温度分析组件
温度测量 模数转换 温度报警
温度设定
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（四）、实际应用
变压器平时巡视时均为用温枪测量变压器表面温度，无法实现对铁芯的监测。无法了解 真正的工作温度。铁芯内安装温度传感器实现对变压器内部温度的实时监测，将超温报 警回路接到控制室内，当有超温时可以第一时间做出反应。
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（一）、温度开关应用实例
原有水泵类热保护 采用泵体自保护回 路继电器互锁，此 类保护优点是保护 项目多，精度高， 但易发生故障且维 修困难，接线非常 复杂，无用回路较 多。
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（二）、电气原理图
当水泵空转超温时温控 开关常闭触点断开，线 圈失电水泵停止工作。
（三）、温度开关应用实例
将原有保护回路拆 除，根据所画电气 原理图，选择合适 的温控开关进行控 制回路互锁进行重 新配线。功能实现 的同时，针对水泵 的因浮子卡住或损 坏造成的电机空转 引起高温烧毁线圈 的问题也得到了解 决。
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（四）、实际应用意义
锅炉房、水处理应 用变频器数量在持 续增加，变频器又 极易受工作温度影 响必须有良好的运 行温度。 对于变频器、软启 动、大型泵类等发 热量高够工作时间 长环境密闭且维修 成更换成本巨大的 设备进行很好的物 理降温及运行控制。
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四、实物连接模拟图
锅炉房、水处理应 用变频器数量在持 续增加，变频器又 极易受工作温度影 温度传感 响必须有良好的运 器控制接 超温信 行温度。 触器吸合 号进入温 对于变频器、软启 度传感器 动、大型泵类等发 热量高够工作时间 长环境密闭且维修 成更换成本巨大的 设备进行很好的物 理降温及运行控制。
基于温控元件的超温 预警防控系统
单 位：黑龙江省机场集团动力能源保障部 主讲人：张兴超
展示流程
一、项目简介 二、温度监测元件介绍及实际应用 三、温度控制元件介绍及实际应用 四、实物连接模拟图 五、系统优势
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案例展示
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一、项目简介
在日常的巡视中我们经常会发现一些电气设备及线路 在高温环境下，老化速度加快，长时间在这种环境下运行 会大大缩短电气设备的使用寿命，严重时会引起设备过热 跳闸，电机线圈烧毁等故障，这样就造成了更大的维修工 作量及财产损失，对于需要连续工作的设备危害及影响更 大。针对这一问题，我们采用自动温度控制系统可以很好 的控制这一问题，通过设定温度上下限，控制轴流风机或 预警回路，对所检测对象进行
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五、总结
优势： 1、投入资金小、占地小、由其对环境温度控制见 效明显。 2、控制回路简单、故障率低、核心元件检测维护简 单可安装在各种配电箱、箱式变、变压器室、综合启动柜 等。 3、操作安装方便，可匹配性非常高。
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谢谢
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敷设温度传感器 电源及信号线
制作温控器
安装热敏 测温元件
安装主体 测量装置
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二、温度控制元件介绍及实际应用
2.温控开关 原理性能：是当被控 制对象的温度发生变化 时，使温控开关感温部 内的双金属产生相应的 热胀冷缩的物理现象 （体积变化），与感温 部连通一起的膜盒产生 膨胀或收缩。通过杠杆 原理，带动开关通断动 作，达到开断的目的。 机械性好、控温调节范 围大、开断电流大、价 格便宜安装方便等特点。
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二、温度监测元件介绍及实际应用
控制系统工作原理如下： （1）材料温度由热电阻测量，信号放大通过放大器， 毫伏信号放大后由A/D转换成相应的数字量。 （2）再通过光电耦合器，进入主机电路。由主机进 行数据处理，判断分析，再输出数字控制量，去控 制继电器的吸合，从而实现对环境温度的控制。同 时，超过上限时进行自动报警，控制中自动显示。