一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警系统及方法技术领域
本发明涉及一种低温冰箱中的温度监控系统，具体涉及一种低温冰箱温度的云端
监控及故障报警系统及方法。
背景技术
低温冰箱中温度监控系统，主要用于生物医药实验室、药厂、医院、监测疾控中心
等相关单位的冷藏冰箱冰柜温度，保障监测对象的温度符合规范要求，保证药品、疫苗、检
测样本等存储安全。
现有低温冰箱温度无线监控装置、系统，均是通过一个无线温度采集终端采集冰
箱温度，然后通过无线发送模块发送到一个无线中继收发装置，转接到以太网或者内部局
域网中。采用无线中继收发装置的方式，可以采用zigbee或者433MHz频段的非民用无线网
络连接无线温度采集终端，具有一定的安全性，但是需要给温度监控系统中的每一个物理
区域(房间、楼层)额外增添一个无线中继收发装置，增加了系统成本，且多一个出错环节。
现有低温冰箱温度无线监控系统，针对不同温度使用需求的冰箱，采用不同量程
温度传感器匹配不同传感采样模块的无线监控终端的方式，无线监控终端无法通用于所有
温度范围的监控场合，给生产和安装带来麻烦和提高成本。
现有低温冰箱温度预警系统，均采用简单直接的温度超限判断方法，如冰箱设置
温度为-40℃，允许温度波动范围为±3℃，则其预警系统检测到冰箱温度超出(-43)℃～(-
37)℃范围时即直接发出报警。该方法过于简单，且容易发生误报警信息，在实际应用当中
给用户带来极大的麻烦和困扰，比如因用户打开低温冰箱门取放样品时造成的温度暂时性
升高，该方法则无法识别此类情况，仍然发出冰箱故障报警信息。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种低温冰箱温度的云端监控及故
障报警系统及方法，综合判断低温冰箱的故障并预警，使得繁琐的温度监控工作变得轻松、
方便。
为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：
一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警系统，包括无线监控终端，无线监控终
端包括无线传输模块、数据采集模块、CPU运算模块：
所述数据采集模块包括AD转换芯片、串口通讯芯片和I/O数据口，AD转换芯片负责
采集低温探头信号，串口通讯芯片负责采集能耗传感器信号，I/O数据口负责采集门开关传
感器信号，由CPU运算模块对数据采集模块采集到的冰箱温度、能耗和门开关状态信号进行
运算处理和报警判断，并将数据加密后通过无线传输模块与云端服务器通讯。
进一步的，所述无线传输模块为WiFi模块或GSM模块。
一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警方法，利用如上所述的一种低温冰箱温
度的云端监控及故障报警系统，由数据采集模块采集冰箱的温度、能耗和门开关状态信号，
CPU运算模块首先判断低温冰箱内的温度；监测到冰箱内的温度异常，则进行门开关判断；
判断在时间T内是否有开门动作，并进一步判断在发生开门动作的情况下是否有关闭门动
作，如已关门则重新进入温度值判断模块进行温度监测，如未关门则进行关门提示；判断在
时间T内无开门动作则表示冰箱内部温度元件异常，进行黄色报警，并再次进入温度值判断
模块，如温度值超过预设温度限值，同时进行门开关、能耗值异常判断，时间T内如无开门动
作，进行红色报警。
进一步的，数据采集模块在进行全量程范围的温度传感器电阻值测量、量程设置
和温度-电阻值换算时，在云端服务器进行。
本发明公开的一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警系统及方法，具有以下有
益效果：
1、采用无线监控终端采集低温冰箱温度、能耗(电流、功率)、门开关状态的信息，
无需通过其他无线接收终端即可通过wifi模块或者GSM模块与以太网连接，将数据加密后
传输到云端服务器，简化超低温冰箱温度监控系统，并保证其数据安全性。
2、现有技术针对不同低温冰箱的工作温度不同，需要配备不同量程范围的温度传
感器(PT100热电阻)，常规温度监控设备采用匹配不同规格的采样电路硬件模块的方法。本
发明采用装配高精度AD转换芯片的方法，保证无线监控终端可精确测量全量程范围的温度
传感器电阻值，并将量程设置和温度-电阻值换算放在云端服务器实施，可免除无线监控终
端与温度传感器的匹配生产流程，并提高硬件更新维护的灵活性、降低整体解决方案的生
产成本
3、现有超低温冰箱温度预警系统，均采用简单直接的温度超限判断方法。因此本
专利发明了基于多传感器综合监测报警方法，采用温度、能耗(电流、功率)传感器、门开关
多种传感器监控超低温冰箱状态，综合判断超低温冰箱故障的方法，并可给出故障预警和
报警两种类型信息。
附图说明
图1是本发明的系统框图。
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
本发明的核心是提供一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警系统及方法，综合
判断低温冰箱的故障并预警，使得繁琐的温度监控工作变得轻松、方便。
请参见图1，图1所示为本发明的系统框图。
一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警系统，包括无线监控终端，无线监控终
端包括无线传输模块、数据采集模块、CPU运算模块：所述数据采集模块包括AD转换芯片、串
口通讯芯片和I/O数据口，AD转换芯片负责采集低温探头信号，串口通讯芯片负责采集能耗
传感器信号，I/O数据口负责采集门开关传感器信号，由CPU运算模块对数据采集模块采集
到的冰箱温度、能耗和门开关状态信号进行运算处理和报警判断，并将数据加密后通过无
线传输模块与云端服务器通讯。
作为具体实施例，所述无线传输模块为WiFi模块或GSM模块。
见图2，一种低温冰箱温度的云端监控及故障报警方法，利用如上所述的一种低温
冰箱温度的云端监控及故障报警系统，由数据采集模块采集冰箱的温度、能耗和门开关状
态信号，CPU运算模块首先判断低温冰箱内的温度；监测到冰箱内的温度异常，则进行门开
关判断；判断在时间T内是否有开门动作，并进一步判断在发生开门动作的情况下是否有关
闭门动作，如已关门则重新进入温度值判断模块进行温度监测，如未关门则进行关门提示；
判断在时间T内无开门动作则表示冰箱内部温度元件异常，进行黄色报警，并再次进入温度
值判断模块，如温度值超过预设温度限值，同时进行门开关、能耗值异常判断，时间T内如无
开门动作，进行红色报警。
作为具体实施例，数据采集模块在进行全量程范围的温度传感器电阻值测量、量
程设置和温度-电阻值换算时，在云端服务器进行，可免除无线监控终端与温度传感器的匹
配生产流程，并提高硬件更新维护的灵活性、降低整体解决方案的生产成本。
相比背景技术中介绍的内容，本发明使繁琐的温度监控工作变得轻松、方便，使工
作人员从此项工作中解脱出来，腾出更多时间投入到其他工作中去，节省了劳动力，也避免
了设备故障未能及时发现，造成检验样本、血液制品损坏，给使用单位带来经济损失。设备
运转有了保障，血液制品及各种样本的质量也就有了根本保障。
本发明采用无线监控终端采集低温冰箱温度、能耗(电流、功率)、门开关状态的信
息，无需通过其他无线接收终端即可通过wifi模块或者GSM模块与以太网连接，将数据加密
后传输到云端服务器，简化低温冰箱温度监控系统，并保证其数据安全性。
本发明基于多传感器综合监测报警方法，采用温度、能耗(电流、功率)传感器、门
开关多种传感器监控超低温冰箱状态，综合判断超低温冰箱故障的方法，并可给出故障预
警和报警两种类型信息。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各
实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各
实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这
些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。