2024年吉林省电子设计大赛D题

2024年吉林省大学生电子设计竞赛。

生产环境监控系统（d题）

一、设计任务。

设计并制作一个生产环境监控系统，实现对生产现场环境内的温湿度、照明灯亮度、可燃气体浓度等监测与报警；控制排风机的排风量、喷淋阀、隔离门等的开闭。

生产环境监控系统结构方框图见图1，现场环境结构示意图见图2。

二、设计要求。

1.基本要求。

1)现场主控机能对现场要控制的温湿度、照明灯亮度、可燃气体浓度值进行设置并显示，照明灯亮度分5个档位，可燃气体报警浓度设定范围20%～100%lel；

2) 现场主控机可对喷淋阀、排风机、隔离门等装置进行就地开关控制，当设备运行时能指示出工作状态；对环境温度进行控制，要求温度控制绝对误差小于2℃（温度设定与控制范围在+25℃～+60℃范围内，测试时按指定的控制温度，在2分钟内完成）；

3)当现场出现可燃气体浓度超过监控上限时现场主控机能启动联动系统，首先开启报警装置，然后依次启动排风机、喷淋阀、疏散指示灯，并分两步关闭隔离门，第一步半关，5秒钟后再全关，整个控制结束后关闭系统并进行声音提示（整个控制过程不能超过20秒）；

4)以无线方式将现场环境温湿度、照明灯亮度、可燃气体浓度等信息和喷淋阀、排风机、隔离门装置的开关状态发送给终端手持设备。

2.发挥部分。

1) 终端手持设备能接收现场主控机发出的照明灯亮度、温湿度、可燃气体浓度等参数信息，并能发出控制指令，通过现场主控机完成排风机的排风量、照明灯光亮度，喷淋阀、隔离门的开/闭控制；

2) 终端手持设备可显示现场设备的工作状态信息，具有存储回放功能。手持设备平时处于低功耗状态；

3) 通过终端手持设备对现场的声光报警、喷淋阀、排风机、隔离门装置进行联动控制，动作过程与基本要求（3）相同；

4）其他。三、设计说明。

1) 现场环境可以参照现场环境结构示意图来布置，也可以自行设计结构（结构尺寸限定为：长500mm，宽400mm，高300mm范围内，制作材料要求便于观察测评），现场主控机和手持设备尺寸不做限制；

2)照明灯可用led发光管代替，亮度分为5档位（应能有明显的档位变化），喷淋阀和隔离门可以采用led发光二极管构成的光柱来模拟，加热装置可以用白炽灯或发热电器等来替代；

3) 无线通信载体不做限制，监控终端手持设备也可以采用移动设备（手机或平板电脑）制作，在创新项中加分；

4) 无线收发电路可以使用模块，也可以自制；

5) 如果手持设备和现场主控机间采用有线方式通信将酌情扣分。

四、评分标准。