基于DDC组态软件的温度监控系统研究

营口理工学院 贾 静

借助组态软件，实现对远程数据采集模块的驱动，完成住宅温度数据的采集与控制命令的发布，运用RS485串行口通讯协议实现计算机与外部设备之间的数据交换；通过编写用户界面，设计出具有实用价值的实时及历史曲线。实验结果表明，该系统具有良好的性能。

1 引言

我国北方大部分城市实行集中供暖方式。供暖不均一直是集中供暖的主要问题。现行的解决办法是供暖公司员工抽样入户上门测温收集住户室内温度，根据收集到的数据控制锅炉。这种方式，效率低下，且数据较少，对平均供热的作用不大。提出一种基于DDC组态软件的供暖监控系统。通过实时监控室温，达到平均供暖的目的。

2 温度监控装置的总体设计

温度监控装置（Giorgini P,Mylopoulos J,Nicchiarelli E,et al.Formal reasoning techniques for goal models[J].Journal on Data Semantics,2004(1):1-20;郝秦霞.智能分户供暖监控系统的无线温控器设计[J].西安科技大学学报,2013,33(6):737-741）设计了若干个室内温度监测点，要求通过温度传感器收集温度数据，后台可实时监测到收集到的温度数据。温度监控系统的总体框图如图1所示：

图1 温度监测系统结构框图

监控系统的上位机是PC机，安装组态软件，温度监测点由DDC控制，搜集到的信号连接DDC的输入DI端口。通过通信网络和软硬设备，实现工作人员对实时温度的远程监测。

2.1 系统硬件

DS18B20（刘金魁.基于DS18B20的数字测温系统[J].焦作大学学报,2014,28(2):99-100）结构组成如下：64位光刻ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL、温度传感器、配置寄存器。它的测温范围为-55～+125℃，精度为±5℃，可以直接将采集到的温度信号直接转化成数值信号。

DDC（张超敏.DDC在楼宇自动化控制系统中的应用[J].网友世界,2014(15):72;王学水,郭潇蔚,张莉,等.高校楼宇供暖节能控制系统研制[J].暖通空调,2012,42(7):113-115）系统的组成通常包括中央控制设备（集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等）。

2.2 系统软件

系统软件采用基于组态软件开发的，楼宇监控软件系统。其界面主要包括模拟监测点及实时温度情况。可实现查询、操作的功能。系统软件界面友好，操作简单，可根据情况生成不同的各种数据报表（Jean K J,Lin S H,Fung A R W.A study on information security management system evaluation-assets,threat and vulnerability[J].Computer Standards and Interface,2004(26):501-513;王再英,韩养社,高虎贤.楼宇自动化系统原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2011:97-105）。

图2 登陆界面

供暖监控部门可后台实时监测住户室内温度，也可通过监控界面，查询历史温度和实时温度。如图2所示。系统运行过程中定义的部分数据如图3所示。

图3 数据库

3 仿真结果

后台选取四个监测点，在组态软件监控画面进行监控。监控数据如图4、图5所示：

图4 实时数据报表

图5 历史数据报表

从图4可以看出，小区中4个抽样点室内温度相差不大，每个监测点在不同时段随着时间温度稍微降低。通过查询功能，查询同日15:00-16:00各抽样点的温度数据如图5所示。因昼夜室内外温差较大，导致室内温度白天较夜间略高。可根据实际情况调整供暖通道。

图6 实时温度趋势曲线

图7 历史温度趋势曲线

在夜间对系统进行仿真，如图6所示。仿真时间段设定为20:00-22:00，从图中可以看出随着夜间室外温度降低，整体的室内温度是降低的。在图7中，利用查询功能，查询到白天系统的仿真结果。可以看出整体温度趋势是稍微升高。图6、图7中的温度整体波动较小，属于正常温度范围。

在仿真条件下收集的温度数据与在现实条件下记录的温度数据对比如图8所示。同一监测点的仿真温度和实时温度相差较小，误差几乎可以省略。表明系统的监测数据较准确，系统运行状态良好。

图8 仿真数据与现实温度的关系

综合上述仿真实验可以得出，基于DDC组态软件的温度监测方案性能明显优于实地数据采集方案。基于DDC方案，可以同时大量采集温度数据，并且可查询历史温度数据。仿真结果显示，监测到的温度数据几乎和实地采集数据一致。所以该系统具有更好的实用性。

4 结论

在温度数据收集阶段，抽样的样本数量和测温效率之间相互制约。借助组态软件和DDC系统，实现室温的实时监控和历史查询。可同时收集整个供暖区温度数据，且数据较为准确。仿真结果验证系统的优良性。对于多用户小区的温度监测具有一定的工程价值。