通信工程師考試監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容介紹

9.2.3 監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容介紹

1.常見監(jiān)控硬件介紹

（1）傳感器

傳感器是在監(jiān)控系統(tǒng)前端測量中的重要器件，它負(fù)責(zé)將被測信號檢出、測量并轉(zhuǎn)換成前端計算機能夠處理的數(shù)據(jù)信息。由于電信號易于被放大、反饋、濾波、微分、存儲以及遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?，加之目前電子計算機只能處理電信號，所以通常使用的傳感器大多是將被測的非電量（物理的、化學(xué)的和生物的信息）轉(zhuǎn)換為一定大小的電量輸出。

①溫度傳感器

溫度是表示物體冷熱程度的物理量。溫度傳感器是通過一些物體溫度變化而改變某種特性來間接測量的。常用的溫度傳感器有熱敏電阻傳感器、熱電偶溫度傳感器及集成溫度傳感器等。

熱敏電阻是利用物體在溫度變化時本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測A溫度的，其主要材料有鉑、銅和鎳。一般熱電阻測量精度高，但測量范圍比較小。

熱電偶測量范圍較寬，一般為-loor+2000.熱電偶基本工作原理來自物體的熱點效應(yīng)。

集成溫度傳感器，它的線性好，靈敏度高，體積小，使用簡便。

②濕度傳感器

濕度敏感器件是基于所用材料性能與濕度有關(guān)的物理效應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上制造的。通過對濕度有關(guān)的電阻、電容等參數(shù)的測量，就可將相對濕度測量出來。下面對幾種常用的濕度傳感器進行簡要介紹。

1）阻抗型濕敏元件組成的濕度傳感器。其濕敏材料主要是金屬氧化物陶瓷材料，一般采用厚薄膜結(jié)構(gòu)，它們有較寬的工作濕度范圍，并且有較小響應(yīng)時間。缺點是阻抗的對數(shù)與相對濕度所成的線性度不夠好。

2）電容式濕敏元件組成的濕度傳感器。相對濕度的變化影響到內(nèi)部電極上聚合物的介電常數(shù)，從而改變了元件電容值，由此引起相關(guān)電路輸出電量的變化，其線性度較好，響應(yīng)快。

3）熱敏電阻式濕度傳感器。它利用潮濕空氣和干燥空氣的熱傳導(dǎo)之差來測定濕度，般接成電橋式測量電路。

③感煙探測器

火災(zāi)探測器可分為感煙探測器、感溫探測器和火焰探測器。感煙探測器分為離子感煙型和光電感煙型，感溫探測器分為定溫感溫型和差溫感溫型，工程上使用最多的是感煙探測器。

離子感煙探測器利用放射性元素產(chǎn)生的射線，使空氣電離產(chǎn)生微電流來檢測。離子感煙器只有垂直煙才能使其報警，因此煙感應(yīng)裝在房屋的最頂部；灰塵會使感煙頭的靈敏度降低，因此應(yīng)注意防塵。離子感煙探測器使用放射性元素Csl37,應(yīng)避免拆卸煙感，注意施工安全。

④紅外傳感器

1）被動式紅外入侵探測器。目前安全防范領(lǐng)域普遍采用熱釋電傳感器制造的被動式紅外入侵探測器。

熱釋電材料（如鋯鈦酸鋁等>,若其表上面的溫度上升或下降，則該表面產(chǎn)生電荷，這種效應(yīng)稱熱釋電效應(yīng)。

熱釋電紅外探測器主要由熱釋電敏感元件、菲湼爾透鏡及相關(guān)電子處理電路組成。菲涅爾透鏡實際上是一個透鏡組，它上面的每一個單元透鏡一般都只有一個不大的視場角。面相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續(xù)，更不交疊，卻都相隔一個盲區(qū)，這些透鏡形成一個總的監(jiān)視區(qū)域，當(dāng)人體在這一監(jiān)視區(qū)域中運動時，依次地進入某一單元透鏡的視場，又走出這一透鏡的視場，熱釋電傳感器對運動的人體就能間隔地檢測到，并輸出一串電脈沖信號，經(jīng)相應(yīng)的電路處理，輸出告警信號。

2）微波、紅外雙鑒入侵探測器。紅外告窖探測器是鑒于探測人體輻射的紅外線來工作的，對外界熱源的反映比較敏感，在有較強的發(fā)熱源的環(huán)境中工作容易出現(xiàn)告警。微波探測器根據(jù)多普勒效應(yīng)原理來探測移動物體。多普勒效應(yīng)簡言之就是當(dāng)發(fā)射的波遇到移動的物體，其反射回來波的頻率就會發(fā)生變化。同時運用微波和紅外原理制作的探測器能有效地降低誤告警率。目前使用的入侵探測器常加上智能防小動物電路，即三鑒入侵探測器，系統(tǒng)的可靠性得到進一步提高。

⑤液位傳感器

1）瞥戒液位傳感器。常用的警戒液位傳感器是根據(jù)光在兩種不同媒質(zhì)界面發(fā)生反射和折射原理來測量液體的存在。常被用于測量是否漏水，俗稱為水浸探測器。

2）連續(xù)液位傳感器。連續(xù)液位傳感器利用的測量壓力（壓降）或隨液面變化帶動線性可變電阻的變化，并經(jīng)過一定的換算來測出液位的高度。在監(jiān)控系統(tǒng)中常被用來測量柴油發(fā)電機組油箱油位的高度。

（2）變送器

由于傳感器轉(zhuǎn)換以后輸出的電量各式各樣，有交流也有直流，有電壓也有電流，而且大小不一，而一般D/A轉(zhuǎn)換器件的量程都在5V直流電壓以下，所以有必要將不同傳感器輸出的電量變換成標(biāo)準(zhǔn)的直流信號，具有這樣的功能的器件就是變送器。換句話說，變送器是能夠?qū)⑤斎氲谋粶y的電量（電壓、電流等）按照一定的規(guī)律進行調(diào)制、變換，使之成為可以傳送的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號（一般是電信號）的器件。

變送器除了可以變送信號外，還具有隔離作用，能夠?qū)⒈粶y參數(shù)上的干擾信號排除在數(shù)據(jù)采集端之外，同時也可以避免監(jiān)控系統(tǒng)對被測系統(tǒng)的反向干擾。

此外還有一種傳感變送器，實際上是傳感器和變送器的結(jié)合，即先通過傳感部分將非電量轉(zhuǎn)換為電S,再通過變送部分將這個電甩變換為標(biāo)準(zhǔn)電信號進行輸出。

（3）協(xié)議轉(zhuǎn)換器

對通信協(xié)議。原電信總局作了詳細(xì)的規(guī)定，其內(nèi)容包括通信機制、通信內(nèi)容、命令及應(yīng)答格式、數(shù)據(jù)格式和意義、通用及專用編碼等。通信雙方如果協(xié)議不一致，就會像兩個語言不通的人一樣難以進行相互交流。對于目前已經(jīng)存在的大量智能設(shè)備通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議不一致的情況，必須通過協(xié)議轉(zhuǎn)換來保證通倍。實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換的方法一般是采用協(xié)議轉(zhuǎn)換器，將智能設(shè)備的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，再與局（站）中心監(jiān)控主機進行通信。

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