电子论文：多功能安防设备综合检测系统的设计构想

　　电子论文：多功能安防设备综合检测系统的设计构想

　　摘要：随着人们的生活水平不断提高，人们的安全防范意识逐渐增强，安防也开始越来越受到人们的重视。但是传统安防对人的依赖性比较强，非常耗费人力，而通过融合计算机技术、网络技术、数字视频技术、传统视频和安防技术的智能安防系统却显示出巨大的优越性。消费者对安防产品质量及安全性的要求的不断提高，以及安防产品生产日益规模化和标准化，作为安防行业的重要组成部分安防产品的检测就变得不可或缺。同时迫切要求安防检测机构提高自身检测水平和能力，提高检测技术标准。当然所有的检测标准都是在实际环境或者模拟实际环境进行多次试验得到的，但是有的时候在进行一种测试的同时稍加处理就可以得到多个技术指标的参数。因此有多功能安防设备检测系统的出现，所谓多功能安防设备检测系统就是一个检测系统能够同时检测产品的几项技术指标，否则多功能就无从谈起。本文就是通过对现有安防检测系统的分析研究，提出设计一套多功能安防产品检测系统，对系统的设计原理进行了简单介绍。

　　关键词：多功能安防；检测系统；环境试验

　　电子产品的储存、运输和使用环境是多因素构成的综合环境。综合环境对产品运行所造成的影响常常是单项环境因素试验代替不了的。因此，综合环境试验方法受到人们的重视。综合环境试验就是在经济和技术条件允许的情况下，尽可能在实验室内再现产品在实际储存、运输、使用条件下所经历的各种环境及其变化情况。环境试验就是将产品暴露在自然环境或人工模拟的工作环境中，检测环境中的各种因素对产品运行的影响。而环境试验实际上就是对产品在实际环境中的贮存、运输和使用的性能做出评价。通过环境试验可以得到产品设计和产品性能等方面的信息，是保证产品质量的重要手段。检验产品的合格与否不光是看其功能有多强大和性能有多优秀，还要综合其各方面条件来进行评价，例如在严酷环境中，产品能否实现其功能和运行性能是否可靠，若系统发生故障其维修成本的高低等。环境试验在提高产品运行可靠性方面占有重要位置，可以毫不避讳的说，如果没有环境试验，就无法正确鉴别产品的品质、确保产品质量。

　　本文就是根据目前市场需求，尝试着自行设计一套多功能安防设备综合检测系统，该检测系统试着模拟相关标准中规定的环境实验条件对安防设备进行高温低温试验、恒定湿热试验、冲击试验、正弦振动试验。该检测系统主要针对设备的环境适应性的各项指标进行相关试验，其实质就是一款综合环境试验箱。

　　检测系统设计原则及控制要求

　　综合环境试验是对产品进行环境适应性的鉴定与验收必须的试之一，而综合环境试验箱需要能够按照试验的要求，自动的控制试验箱内的温度、湿度、振动、冲击等环境应力。尽可能真实地模拟出产品的实际使用环境，从而可靠地对产品环境适应性进行验证，从而保证产品能在实际运行环境中安全、可靠地运行。综合环境试验不仅在安防领域，在各行业已经广泛应用。因此可靠地综合环境试验系统的构建就变得尤为重要。

　　1、系统设计原则

　　该综合环境试验箱与其他控制系统一样，该控制系统也是为了实现被控对象的工艺要求，以提高检测效率和检测质量。因此在控制系统设计时，遵循以下基本要求：

　　（1）满足被控对象的控制要求。设计前深入研究被控对象的动作循环，了解季节装置工作原理，拟定电气控制方案。

　　（2）在满足控制要求的前提下，力求控制系统简单、经济、实用、维修方便。

　　（3）保证控制系统能够安全可靠的运行。

　　（4）考虑生产发展和工艺改进，在参数选择时，适当留有余地。

　　2、系统控制要求

　　该多功能安防设备综合检测系统主要是对河北的环境适应性进行检测，而环境适应性试验要求对设备进行高温、低温试验、恒定湿热试验、冲击试验、正弦振动试验。相应的需要进行控制的也就是试验箱内部的温度、湿度、冲击试验台、正弦振动台。

　　检测系统的工作原理

　　该综合环境试验系统由信息采集单元、系统控制单元、输出控制单元、电源模块四个部分组成。整个系统的工作原理图如图1.1所示。

　　1、信息采集单元

　　在该多功能安防设备综合检测系统中，主要进行设备的环境适应性的相关试验。因此，需要对试验环境的信息进行采集以达到模拟真实环境的目的，可以说检测系统功能的实现信息采集不可或缺，没有信息采集或者说信息不能正确的采集，那么这样的系统是不能满足生产生活需要的。根据相关试验要求该检测系统需要采集的信息主要有试验箱内温度、湿度，以及用户根据试验相关规定设定的试验温度值、湿度值，振动试验和冲击试验的试验参数。该系统利用传感器采集温度、湿度参数。通过外设键盘接收用户设定的试验参数[49]。

　　2、系统控制单元

　　在该多功能安防设备综合检测系统中，对系统通过传感器采集到的信息以及用户设定的参数进行对比运算，根据对比运算结果做出控制决策。在该检测系统中采用PLC作为运算控制核心，组成PLC控制系统。

　　PLC控制系统具有以下特点：

　　（1）可靠性高，抗干扰能力强：由于PLC在软件和硬件方面都进行了完备的可靠性设计，相比于单片机等控制器，PLC在恶劣的工作环境中具有很高的可靠性。它在软件方面采用数字滤波技术和校验技术，并且设置了自检和故障诊断程序，采用周期扫描和对输入/输出集中处理的工作方式，有效地提高PLC的抗干扰能力，保证系统能够可靠运行。硬件方面采用光电隔离、电磁屏蔽、硬件滤波和接地等技术，选用优质器件，可靠安装，对印制电路板的设计、加工和焊接工艺严格要求。对模板和机箱进行完善的电磁兼容性设计，有效地减少环境干扰。

　　（2）功能强大，扩展灵活方便。PLC不仅具有基本的逻辑运算、定时、计数和顺序顺序控制能力，还有网络传输、故障诊断与自检、数值处理、A/D，D/A转换功能。由于采用模块化设计，可以方便地扩展多种功能模块，如触摸屏、运动控制、高速计数、位置控制等，用户可根据自己的需要进行组合，构建满足多种控制要求的自动化系统。同时利用自身的网络通信功能，实现单机自动化以及计算机集成制造系统、智能控制系统。

　　（3）编程简单，修改方便：PLC采用的编程语言大多为梯形图语言，梯形图符号及其含义与传统电器控制电路相似，形象直观、易学易用。若程序出现错误，用户可以通过上位机很方便的用梯形图修改程序，然后下载到PLC中。

　　（4）体积小、重量轻、功耗低：由于PLC及其特殊功能模块中广泛应用于微电子技术，其结构紧凑、体积小、功耗低，使得系统安装与维护工作量大大降低。

　　3、输出控制单元

　　PLC根据对比运算的结果做出相应的控制决策，通过控制相关输出设备从而完成系统的输出控制，达到系统的控制要求。

　　该控制系统是利用PLC把传感器采集的有关参数（如温度、湿度）转换为数字信号,并把这些数据暂存起来与给定值进行比较。经一定的控制算法后，给出相应的控制信号对相关设备进行控制。

　　4、电源模块

　　所有的控制系统要能正常运行，完成控制目的，都必须对系统提供工作电源，该系统也不例外。电源模块向系统提供电源，保证系统能正常工作。电源模块需要具备输出电源稳定、抗干扰能力强、使用寿命长等特点。

　　试验箱内的有关参数（温度、湿度等）通过传感器检测，将抽象的信号转换为具体的电信号，再通过由运算放大器组成的运算放大电路将微弱的电信号放大成的易于系统捕捉的电信号。由于环境温度与温度传感器的输出电流成正比，且温度传感器响应快、线性度好及高阻抗电流输出等特点，适于远距离传输。温度传感器可把-5～55℃的温度转换成1～4V的电压。;湿度传感器也可以将检测到的10%～90%的相对湿度参数通过测湿调理电路转换成4～20mA的电流输出信号。检测控制系统的执行机构包括制冷设备、加热设备、加湿设备、除湿设备、振动台、冲击试验台等设备。系统工作时,PLC通过温度、湿度传感器来测量试验箱内的温度、湿度并与设定值相比较，如果试验箱的温度或湿度超出了设定值,，PLC就输出控制指令，控制接通相应的设备，使试验箱内的温度和湿度都在设定值误差允许的范围内。系统的工作流程见图1.1。

　　小结：本文主要是根据电子类产品相应的国家标准，以及市场上一些多功能检测设备，提出构建多功能安防设备检测系统，由于篇幅所限，主要是阐述了该系统的主要工作原理和工作流程，对其主要电路图和PLC源程序未做详细说明，望理解！