[实用新型]嵌入式人机界面低温快速启动系统及嵌入式人机界面设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业自动化控制技术领域，特别设计工业自动化控制设备的嵌入式人机界面系统，尤其是嵌入式人机界面低温快速启动系统。本实用新型还提供一种应用该嵌入式人机界面低温快速启动系统的嵌入式人机界面设备。 

背景技术

人机界面(Human Machine Interaction，简称HMI)，是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。在工业自动化系统中，人机界面是上位机控制系统，不仅包括人机界面软件，而且包含人机界面硬件，是软硬一体化设计，嵌入式一体化结构设计的具体体现。 

随着嵌入式SOC(System-on-a-chip，系统集成芯片)技术的发展，嵌入式人机界面的功耗越来越低，结构设计越来越紧凑。在国内，工业人机界面主要分为工业嵌入式人机触摸屏设备和工业高端平板电脑设备。工业嵌入式人机触摸屏设备一般采用ARM CPU架构(ARM，Advanced RISC Machine，进阶精简指令集机器)，ARM主板高度集成，液晶控制板、触摸控制器、各种通讯接口等都集成在一块主板上，输入输出设备主要是触摸板和显示器，触摸板采用电阻式触摸屏、显示器采用液晶显示板。甚至于主板和输入输入设备也趋于一体化。 

嵌入式人机界面作为控制系统的显示和控制的终端设备，会用于各种环境中，特别是应用于光伏和风力发电厂、油田管道、油井监控等工业领域。上述工业领域环境有时会非常恶劣。例如，在北方冬季环境温度可以到零下30度，甚至更低。此时很多工业主板不能低温启动，触摸屏触摸失灵，液晶显示失真。工业嵌入式人机界面的低温启动和运行是工业现场应用的一个重要指标。解决工业嵌入式人机界面在恶劣低温环境下快速启动和正常运行的问题是相关技术人员不得不面临的问题。现有的一种快速启动方法是将嵌入式人机界面系统的液晶屏和触摸屏更换为宽温屏、将主板芯片组全部更换为低温启动芯片，这将会直接导致嵌入式人机界面系统的成本增加几倍甚至十倍以上。 

实用新型内容

本实用新型提供一种嵌入式人机界面低温快速启动系统，以较低成本解决嵌入式人机界面系统在低温下快速启动的问题。本实用新型还提供一种包含该嵌入式人机界面低温快速启动系统的嵌入式人机界面设备。 

本实用新型提供的嵌入式人机界面低温快速启动系统，包括：设置于所述嵌入式人机界面系统内部或外部的加热部件，设置于嵌入式人机界面系统内部且与所述加热部件和主板相连接的温控元件以及与所述温控元件连接的供电电源； 

嵌入式人机界面系统启动时，所述温控元件在在环境温度等于或低于设定的阈值时，接通供电电源对加热部件的供电；对直到环境温度高于设定阈值，温控元件切断对加热部件的供电，并接通供电电源对嵌入式人机界面系统的供电；所述供电电源通过温控元件的控制向所述加热部件和主板供电。 

可选的，所述加热部件贴附于所述嵌入式人机界面低温快速启动系统的触摸屏设备、显示设备、主板以及芯片的至少一个表面上，和/或设置于任意两个之间。 

可选的，所述温控元件包括至少1个温控开关，温控开关为物理开关，比如双金属片，或数字集成芯片组，比如以数字温度传感器IC为核心的控温电路。 

可选的，所述加热部件为柔性透明加热膜，贴附于触摸屏设备和显示设备的外表面。 

可选的，所述柔性透明加热膜为透明基膜。 

可选的，所述透明名基膜为PET或PC透明基膜。 

可选的，所述主板为内部嵌入式主板，加热部件贴附于其表面，所述加热部件为透明或非透明加热膜。 

可选的，所述加热部件为电热丝、电热棒或电热片。 

优选的，在人机界面系统内部设备之间填充有绝缘导热材料。 

优选的，所述绝缘导热材料为绝缘导热硅胶。 

可选的，在所述人机界面系统内部设置有主动热交换装置。 

本实用新型还提供一种嵌入式人机界面设备，该设备包含上述任一技术方案所述的嵌入式人机界面低温快速启动系统。