【摘 要】隨著人們的生活水平不斷提高，人們的安全防范意識(shí)逐漸增強(qiáng)，安防也開始越來越受到人們的重視。但是傳統(tǒng)安防對(duì)人的依賴性比較強(qiáng)，非常耗費(fèi)人力，而通過融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)、傳統(tǒng)視頻和安防技術(shù)的智能安防系統(tǒng)卻顯示出巨大的優(yōu)越性。消費(fèi)者對(duì)安防產(chǎn)品質(zhì)量及安全性的要求的不斷提高，以及安防產(chǎn)品生產(chǎn)日益規(guī)?；蜆?biāo)準(zhǔn)化，作為安防行業(yè)的重要組成部分安防產(chǎn)品的檢測就變得不可或缺。同時(shí)迫切要求安防檢測機(jī)構(gòu)提高自身檢測水平和能力，提高檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然所有的檢測標(biāo)準(zhǔn)都是在實(shí)際環(huán)境或者模擬實(shí)際環(huán)境進(jìn)行多次試驗(yàn)得到的，但是有的時(shí)候在進(jìn)行一種測試的同時(shí)稍加處理就可以得到多個(gè)技術(shù)指標(biāo)的參數(shù)。因此有多功能安防設(shè)備檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)，所謂多功能安防設(shè)備檢測系統(tǒng)就是一個(gè)檢測系統(tǒng)能夠同時(shí)檢測產(chǎn)品的幾項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，否則多功能就無從談起。本文就是通過對(duì)現(xiàn)有安防檢測系統(tǒng)的分析研究，提出設(shè)計(jì)一套多功能安防產(chǎn)品檢測系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了簡單介紹。

【關(guān)鍵詞】多功能安防；檢測系統(tǒng)；環(huán)境試驗(yàn)

電子產(chǎn)品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用環(huán)境是多因素構(gòu)成的綜合環(huán)境。綜合環(huán)境對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行所造成的影響常常是單項(xiàng)環(huán)境因素試驗(yàn)代替不了的。因此，綜合環(huán)境試驗(yàn)方法受到人們的重視。綜合環(huán)境試驗(yàn)就是在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件允許的情況下，盡可能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再現(xiàn)產(chǎn)品在實(shí)際儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用條件下所經(jīng)歷的各種環(huán)境及其變化情況。環(huán)境試驗(yàn)就是將產(chǎn)品暴露在自然環(huán)境或人工模擬的工作環(huán)境中，檢測環(huán)境中的各種因素對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行的影響。而環(huán)境試驗(yàn)實(shí)際上就是對(duì)產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中的貯存、運(yùn)輸和使用的性能做出評(píng)價(jià)。通過環(huán)境試驗(yàn)可以得到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品性能等方面的信息，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。檢驗(yàn)產(chǎn)品的合格與否不光是看其功能有多強(qiáng)大和性能有多優(yōu)秀，還要綜合其各方面條件來進(jìn)行評(píng)價(jià)，例如在嚴(yán)酷環(huán)境中，產(chǎn)品能否實(shí)現(xiàn)其功能和運(yùn)行性能是否可靠，若系統(tǒng)發(fā)生故障其維修成本的高低等。環(huán)境試驗(yàn)在提高產(chǎn)品運(yùn)行可靠性方面占有重要位置，可以毫不避諱的說，如果沒有環(huán)境試驗(yàn)，就無法正確鑒別產(chǎn)品的品質(zhì)、確保產(chǎn)品質(zhì)量。

本文就是根據(jù)目前市場需求，嘗試著自行設(shè)計(jì)一套多功能安防設(shè)備綜合檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)試著模擬相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的環(huán)境實(shí)驗(yàn)條件對(duì)安防設(shè)備進(jìn)行高溫低溫試驗(yàn)、恒定濕熱試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、正弦振動(dòng)試驗(yàn)。該檢測系統(tǒng)主要針對(duì)設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，其實(shí)質(zhì)就是一款綜合環(huán)境試驗(yàn)箱。

1.檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及控制要求

綜合環(huán)境試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性的鑒定與驗(yàn)收必須的試之一，而綜合環(huán)境試驗(yàn)箱需要能夠按照試驗(yàn)的要求，自動(dòng)的控制試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊等環(huán)境應(yīng)力。盡可能真實(shí)地模擬出產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境，從而可靠地對(duì)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行驗(yàn)證，從而保證產(chǎn)品能在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中安全、可靠地運(yùn)行。綜合環(huán)境試驗(yàn)不僅在安防領(lǐng)域，在各行業(yè)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。因此可靠地綜合環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建就變得尤為重要。

1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

該綜合環(huán)境試驗(yàn)箱與其他控制系統(tǒng)一樣，該控制系統(tǒng)也是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的工藝要求，以提高檢測效率和檢測質(zhì)量。因此在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，遵循以下基本要求：

（1）滿足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前深入研究被控對(duì)象的動(dòng)作循環(huán)，了解季節(jié)裝置工作原理，擬定電氣控制方案。

（2）在滿足控制要求的前提下，力求控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、維修方便。

（3）保證控制系統(tǒng)能夠安全可靠的運(yùn)行。

（4）考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)，在參數(shù)選擇時(shí)，適當(dāng)留有余地。

1.2系統(tǒng)控制要求

該多功能安防設(shè)備綜合檢測系統(tǒng)主要是對(duì)河北的環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行檢測，而環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行高溫、低溫試驗(yàn)、恒定濕熱試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、正弦振動(dòng)試驗(yàn)。相應(yīng)的需要進(jìn)行控制的也就是試驗(yàn)箱內(nèi)部的溫度、濕度、沖擊試驗(yàn)臺(tái)、正弦振動(dòng)臺(tái)。

2.檢測系統(tǒng)的工作原理

該綜合環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)由信息采集單元、系統(tǒng)控制單元、輸出控制單元、電源模塊四個(gè)部分組成。整個(gè)系統(tǒng)的工作原理圖如圖所示。

2.1信息采集單元

在該多功能安防設(shè)備綜合檢測系統(tǒng)中，主要進(jìn)行設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性的相關(guān)試驗(yàn)。因此，需要對(duì)試驗(yàn)環(huán)境的信息進(jìn)行采集以達(dá)到模擬真實(shí)環(huán)境的目的，可以說檢測系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)信息采集不可或缺，沒有信息采集或者說信息不能正確的采集，那么這樣的系統(tǒng)是不能滿足生產(chǎn)生活需要的。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)要求該檢測系統(tǒng)需要采集的信息主要有試驗(yàn)箱內(nèi)溫度、濕度，以及用戶根據(jù)試驗(yàn)相關(guān)規(guī)定設(shè)定的試驗(yàn)溫度值、濕度值，振動(dòng)試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)參數(shù)。該系統(tǒng)利用傳感器采集溫度、濕度參數(shù)。通過外設(shè)鍵盤接收用戶設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)。

2.2系統(tǒng)控制單元

在該多功能安防設(shè)備綜合檢測系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)通過傳感器采集到的信息以及用戶設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比運(yùn)算，根據(jù)對(duì)比運(yùn)算結(jié)果做出控制決策。在該檢測系統(tǒng)中采用PLC作為運(yùn)算控制核心，組成PLC控制系統(tǒng)。

PLC控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)：由于PLC在軟件和硬件方面都進(jìn)行了完備的可靠性設(shè)計(jì)，相比于單片機(jī)等控制器，PLC在惡劣的工作環(huán)境中具有很高的可靠性。它在軟件方面采用數(shù)字濾波技術(shù)和校驗(yàn)技術(shù)，并且設(shè)置了自檢和故障診斷程序，采用周期掃描和對(duì)輸入/輸出集中處理的工作方式，有效地提高PLC的抗干擾能力，保證系統(tǒng)能夠可靠運(yùn)行。硬件方面采用光電隔離、電磁屏蔽、硬件濾波和接地等技術(shù)，選用優(yōu)質(zhì)器件，可靠安裝，對(duì)印制電路板的設(shè)計(jì)、加工和焊接工藝嚴(yán)格要求。對(duì)模板和機(jī)箱進(jìn)行完善的電磁兼容性設(shè)計(jì)，有效地減少環(huán)境干擾。

（2）功能強(qiáng)大，擴(kuò)展靈活方便。PLC不僅具有基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和順序順序控制能力，還有網(wǎng)絡(luò)傳輸、故障診斷與自檢、數(shù)值處理、A/D，D/A轉(zhuǎn)換功能。由于采用模塊化設(shè)計(jì)，可以方便地?cái)U(kuò)展多種功能模塊，如觸摸屏、運(yùn)動(dòng)控制、高速計(jì)數(shù)、位置控制等，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行組合，構(gòu)建滿足多種控制要求的自動(dòng)化系統(tǒng)。同時(shí)利用自身的網(wǎng)絡(luò)通信功能，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)。

（3）編程簡單，修改方便 ：PLC采用的編程語言大多為梯形圖語言，梯形圖符號(hào)及其含義與傳統(tǒng)電器控制電路相似，形象直觀、易學(xué)易用。若程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，用戶可以通過上位機(jī)很方便的用梯形圖修改程序，然后下載到PLC中。

（4）體積小、重量輕、功耗低：由于PLC及其特殊功能模塊中廣泛應(yīng)用于微電子技術(shù)，其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功耗低，使得系統(tǒng)安裝與維護(hù)工作量大大降低。

2.3輸出控制單元

PLC根據(jù)對(duì)比運(yùn)算的結(jié)果做出相應(yīng)的控制決策，通過控制相關(guān)輸出設(shè)備從而完成系統(tǒng)的輸出控制，達(dá)到系統(tǒng)的控制要求。

該控制系統(tǒng)是利用 PLC把傳感器采集的有關(guān)參數(shù)（如溫度、濕度）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并把這些數(shù)據(jù)暫存起來 與給定值進(jìn)行比較。經(jīng)一定的控制算法后，給出相應(yīng)的控制信號(hào)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。

2.4電源模塊

所有的控制系統(tǒng)要能正常運(yùn)行，完成控制目的，都必須對(duì)系統(tǒng)提供工作電源，該系統(tǒng)也不例外。電源模塊向系統(tǒng)提供電源，保證系統(tǒng)能正常工作。電源模塊需要具備輸出電源穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長等特點(diǎn)。

試驗(yàn)箱內(nèi)的有關(guān)參數(shù)（溫度、濕度等）通過傳感器檢測，將抽象的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具體的電信號(hào)，再通過由運(yùn)算放大器組成的運(yùn)算放大電路將微弱的電信號(hào)放大成的易于系統(tǒng)捕捉的電信號(hào)。由于環(huán)境溫度與溫度傳感器的輸出電流成正比，且溫度傳感器響應(yīng)快、線性度好及高阻抗電流輸出等特點(diǎn)，適于遠(yuǎn)距離傳輸。溫度傳感器可把-5～55℃的溫度轉(zhuǎn)換成1～4V的電壓。濕度傳感器也可以將檢測到的10%～90%的相對(duì)濕度參數(shù)通過測濕調(diào)理電路轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流輸出信號(hào)。檢測控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括制冷設(shè)備、加熱設(shè)備、加濕設(shè)備、除濕設(shè)備、振動(dòng)臺(tái)、沖擊試驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備。系統(tǒng)工作時(shí)，PLC通過溫度、濕度傳感器來測量試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度、濕度并與設(shè)定值相比較 ，如果試驗(yàn)箱的溫度或濕度超出了設(shè)定值，PLC就輸出控制指令，控制接通相應(yīng)的設(shè)備，使試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度和濕度都在設(shè)定值誤差允許的范圍內(nèi)。系統(tǒng)的工作流程為開始——溫度設(shè)定——濕度設(shè)定——正弦設(shè)定——圖像檢測——報(bào)警檢測——安全性檢測——極限條件檢測——結(jié)束

3.小結(jié)

本文主要是根據(jù)電子類產(chǎn)品相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，以及市場上一些多功能檢測設(shè)備，提出構(gòu)建多功能安防設(shè)備檢測系統(tǒng)，由于篇幅所限，主要是闡述了該系統(tǒng)的主要工作原理和工作流程，對(duì)其主要電路圖和PLC源程序未做詳細(xì)說明，望理解！ [科]