基于LabVIEW學生宿舍智能監控系統研究

硬件部分主要由三個類似的ZMPT107系列電流型電壓互感器構成的電壓檢測部分和LM358N雙運放芯片構成精密整流電路的處理部分組成。檢測部分對三根相線的相電壓進行檢測。然后輸出一個交流電流經過采樣電阻轉換成交流電壓。處理部分將檢測電路獲得的微弱的交流電壓轉換成電壓值為交流電壓的有效值的直流電壓。
電流檢測使用ZMCT103系列精密電流互感器來采集電流變化的信號，ZMCT103系列精密電流互感器采用環氧樹脂的密封材料構成，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(0．2級)。能夠滿足監控實驗室電流的要求。硬件部分主要由ZMCT103系列精密電流互感器構成電流檢測部分和LM358N雙運放芯片構成精密整流電路的處理部分組成。檢測部分采用了三個電流互感器對三根相線的線電流進行檢測。然后輸出一個交流電流經過采樣電阻轉換成交流電壓。處理部分將檢測電路獲得的微弱的交流電壓轉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為采集信號的輸出端，如果是三相電，可以做三個類似的電路進行監測。檢測到的信號送入虛擬儀器公司的采集卡PCI-6221進行處理。
宿舍停電后突然來電可能會造成較為嚴重的安全隱患。本系統采用的保護措施是用虛擬儀器公司NIPXI-6221數據采集卡中的一個通道來專門監測停電后來電信號，當停電后又來電信號識別成功后，立即測量電壓和電流值，如果監測到的電壓和電流值兩者之一在非正常范圍內，說明有高功率的用電器在工作，NI PXI-6221數據采集卡將立即輸出一個信號控制繼電器關斷電源總開關進入保護模式并報警，框圖如圖4所示。

1．3 煙霧、毒氣監測模塊
煙霧、毒氣的監測模塊主要用來檢測學生宿舍失火的監控和報警、學生宿舍天然氣中毒的監測和報警處理機制。采用MQ-2煙霧傳感器檢測有害氣體的信號，MQ-2氣敏傳感器使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環境中存在煙霧、明火或易燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中煙霧的濃度、明火的熱量大小或易燃氣體的濃度的增加而增大。有害氣體的檢測使用MQ-135氣敏傳感器來檢測有害氣體的信號。檢測電路如圖5所示。