本發明涉及溫箱控制領域,更具體地,涉及一種溫箱溫度區間控制與智能開門管理方法及系統。
背景技術:
1、溫箱是一種能夠維持內部特定溫度的保溫設備,其工作原理是通過控制和調節箱內的溫度、通風等參數,將箱內的環境控制在所需的穩定狀態,以滿足對樣品、試劑或設備的溫度要求。溫箱廣泛應用于實驗室、醫療與制藥、工業制造、食品安全、科研和開發等領域。
2、溫箱在使用過程中,存在開關箱門的操作場景。由于溫箱內部溫度與環境溫度存在溫度差,當進行開門操作時,存在溫差過高的安全隱患。此外,箱門處于開啟狀態時,溫箱內部與外部環境進行熱交換,導致溫箱溫度波動大的問題。因此,亟需一種增強箱門操作安全性和縮小溫箱溫度波動的溫箱溫度區間控制與智能開門管理的技術。
技術實現思路
1、鑒于上述問題,本發明的目的在于提供一種溫箱溫度區間控制與智能開門管理方法及系統,首先,對溫度檢測模塊測量的第一溫度信息進行驗證,再經過預設的濾波和均值策略,得到第二溫度信息;然后,根據箱門管理模塊確定箱門狀態,再結合第二溫度信息,按照預設的控制量調節策略,調整加熱器的加熱參數和風機的風量參數;最后,判斷判斷箱門狀態是否處于箱門關閉狀態,若是,則根據第二溫度信息設置箱門控制權限,若否,則根據第一時間信息和第二時間信息,調整加熱參數信息或發送第一警示指令;實現縮小操作導致的溫度波動和降低安全隱患,從而增強箱門操作的安全性。
2、本發明第一方面提供了一種溫箱溫度區間控制與智能開門管理方法,所述方法包括:
3、獲取第一溫度信息;
4、根據所述第一溫度信息,得到第二溫度信息;
5、獲取箱門狀態信息;
6、根據所述第二溫度信息和所述箱門狀態信息,調整加熱參數和風量參數;
7、判斷箱門狀態是否處于箱門關閉狀態;
8、若是,則根據第二溫度信息,設置箱門控制權限;
9、若否,則獲取第一時間信息;
10、根據所述第一時間信息和所述第二溫度信息,調整加熱參數信息或發送第一警示指令。
11、本方案中,所述根據所述第一溫度信息,得到第二溫度信息,具體為:
12、按照預設的第一時間周期,得到第一溫度信息;
13、判斷所述第一溫度信息是否在預設的第一溫度范圍內;
14、若是,則根據所述第一溫度信息得到變化率信息;
15、判斷所述變化率信息是否小于預設的變化率閾值;
16、若是,則根據所述第一溫度信息得到第三溫度信息;
17、根據所述的三溫度信息,按照預設的濾波和均值策略,得到所述第二溫度信息。
18、本方案中,所述根據所述的三溫度信息,按照預設的濾波和均值策略,得到所述第二溫度信息,具體為:
19、根據預設的數量,查找得到第四溫度信息;
20、根據所述第三溫度信息和所述第四溫度信息,按照預設的濾波策略,更新并記錄所述第三溫度信息;
21、獲取第一數量信息;
22、根據所述第一數量信息和所述第三溫度信息,按照預設的排列順序,得到第一溫度序列;
23、根據所述第一數量信息,提取所述第一溫度序列中的溫度值,按照預設的均值算法,得到第二溫度信息。
24、本方案中,所述根據所述第二溫度信息和所述箱門狀態信息,調整加熱參數和風量參數,具體為:
25、根據所述箱門狀態信息,確定目標溫度信息和風量上限閾值;
26、根據所述第二溫度信息和所述風量上限閾值,確定風量參數;
27、根據所述風量參數,確定第一控制量系數;
28、計算所述第二溫度信息與所述目標溫度信息的差值,得到第一溫度偏差信息;
29、根據所述第一溫度偏差信息和所述第一控制量系數,至少得到比例控制量和積分控制量;
30、根據所述比例控制量和所述積分控制量,更新所述加熱參數。
31、本方案中,所述根據所述第二溫度信息和所述風量上限閾值,確定風量參數,具體為:
32、獲取第四溫度信息;
33、根據所述第四溫度信息和所述第二溫度信息,得到第二溫度偏差信息;
34、根據所述第二溫度偏差信息,確定第一風量信息;
35、判斷所述第一風量信息是否低于所述風量上限閾值;
36、若是,則根據所述第一風量信息設置所述風量參數;
37、若否,則根據所述風量上限閾值設置所述風量參數。
38、本方案中,所述根據第二溫度信息,設置箱門控制權限,具體為:
39、判斷箱門狀態處于箱門關閉狀態時;
40、判斷所述第二溫度信息是否低于預設第一溫度閾值;
41、若是,則將設置為允許開門標志位。
42、本方案中,所述根據所述第一時間信息和所述第二溫度信息,調整加熱參數信息或發送第一警示指令,具體為:
43、判斷箱門狀態處于箱門開啟狀態時;
44、獲取第二控制量系數;
45、根據所述第二控制量系數和所述第二控制量系數,按照預設的控制量策略,更新所述加熱參數信息;
46、判斷所述第一時間信息是否超過預設的第一時間閾值;
47、若是,則發送第一異常指令。
48、本發明第二方面提供了一種溫箱溫度區間控制與智能開門管理系統,應用于上述任一所述的溫箱溫度區間控制與智能開門管理方法中,具體包括:
49、處理器、溫度采集模塊、箱門管理模塊、加熱控制模塊和鼓風控制模塊;
50、所述處理器用于根據溫度采集模塊獲取溫箱溫度值,根據箱門管理模塊得到箱門狀態信息和設置箱門操作權限,通過加熱控制模塊調節溫箱加熱狀態,通過鼓風管理模塊調節溫箱鼓風狀態;
51、所述箱門管理模塊用于檢測箱門狀態、鎖定和解鎖箱門;
52、所述溫度采集模塊用于記錄并校驗預設位置的溫度傳感器的采集溫度,再通過濾波和均值處理輸出溫箱溫度值;
53、所述加熱控制模塊根據溫箱溫度值得到加熱調節量,更新加熱信息,用以控制溫箱的加熱狀態;
54、所述鼓風控制模塊根據溫箱的溫度傳感器的采集溫度,調整風量信息,用以控制溫箱的鼓風狀態。
55、在本方案中,所述溫度采集模塊具體包括:
56、溫度傳感器,至少4個溫度傳感器設置于溫箱內部;
57、采集溫度校驗單元,用于對溫度傳感器的采集溫度值進行校驗;
58、濾波處理單元,用于對采集溫度值進行濾波處理;
59、均值處理單元,用于對濾波處理后的溫度值進行均值處理,輸出溫箱溫度值。
60、在本方案中,所述加熱控制模塊具體包括:
61、加熱調節量計算單元,用于根據溫箱溫度值得到加熱調節量,更新加熱信息;
62、加熱單元,用于向溫箱傳遞熱量。
63、本發明提供了一種溫箱溫度區間控制與智能開門管理方法及系統,首先,對溫度檢測模塊測量的第一溫度信息進行驗證,再經過預設的濾波和均值策略,得到第二溫度信息;然后,根據箱門管理模塊確定箱門狀態,再結合第二溫度信息,按照預設的控制量調節策略,調整加熱器的加熱參數和風機的風量參數;最后,判斷判斷箱門狀態是否處于箱門關閉狀態,若是,則根據第二溫度信息設置箱門控制權限,若否,則根據第一時間信息和第二時間信息,調整加熱參數信息或發送第一警示指令;實現縮小操作導致的溫度波動和降低安全隱患,從而增強箱門操作的安全性。