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ZIGBEE智能粮库温控管理系统解决方案

作者:北京惠企通达物联科技有限公司 来源:RFID世界网 2010-12-10 16:11:20

摘要:北京惠企物联科技,立足于物联网的研发与应用,积极响应国家“大力发展物联网”的号召,以“全面感知-可靠传递-智能处理”为核心理念,在详细的了解了粮库应用工艺后,将ZIGBEE技术充分的应用到粮库的智能管理中,使得粮库的过程管理更加的科学和高效。

关键词:物联网[32篇]  智能[200篇]  温控[1篇]  ZIGBEE[15篇]  粮库[0篇]  

  1.项目背景
 
  粮食是人类赖以生存的基本物质,是关系国计民生的重要物资,粮食始终是经济发展,社会稳定,国家自立的基础。
  
  目前我国地方各大粮库都存在着,不同程度的粮食变质问题,大部分粮库还采用人工测温的方式,不仅增大粮库工作人员的工作量,且效率低,效果差。尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成,导致大面积的坏粮。据统计,我国每年因粮食存储不当而发霉变质的粮食就达上亿斤,造成了无法估量的损失。
 
  粮食的温湿度是影响粮食储藏的最重要参数,如何控制好粮库的温湿度就变成了,保证粮食质量的唯一的手段。北京惠企物联科技,立足于物联网的研发与应用,积极响应国家“大力发展物联网”的号召,以“全面感知-可靠传递-智能处理”为核心理念,在详细的了解了粮库应用工艺后,将ZIGBEE技术充分的应用到粮库的智能管理中,使得粮库的过程管理更加的科学和高效。

  2.粮库温控现状
        
  早期的粮库温湿控制,主要是采用干温度表、毛发湿度计、双金属式测量计、湿度测试纸等测试器材人工检测。 它是将温度计放入到插杆中,根据经验插在粮堆的多个测温点,管理人员定期拔出读数,来确定粮食温度的高、低,进而决定是否倒粮。这种方法有一定的作用,但是由于温度计精度、人工读数错误、人工读数效率低下等原因。导致温控检测速度慢、精度低、抽样不彻底、局部温度过高不易被发现。进而导致了局部粮食发霉变质,引起大面积坏粮。 

  3.系统简介
 
  本系统是采用最先进的ZigBee无线传输技术。在粮库的不同地方分置温湿度传感器,温湿度传感器是采用无线传输,将现场测量到的数据通过无线电磁波,传送给粮库内的读写器,读写器再通过无线中继器,将数据无线传输给电脑,电脑将接受到的数据存储,并与系统设定的标准值比较。若现场值超出标准值,系统会报警告知管理人员,并会自动的控制风机等设备作降温处理。

  4.系统模块
     
  4.1硬件组成
     
  4.1.1温湿度标签:
       
  该温湿度标签是由3部分组成:微型模拟温湿度传感器、单片机、无线收发模块,标签内带有全球唯一的ID号。

  微型模拟温湿度传感器:是采用微型的模拟传感器,该传感器将时时的采集粮库内的温湿度参数,并将该数据传送给单片机处理。该传感器是采用TI公司的智能模块,即高精,超微,高稳定性于一身。非常适合于较小空间内的测温传感。

  单片机:采用增强型的8051单片,是工业控制中比较经典的单片机,具有稳定可靠的性能,和强大的功能。该单片机接收到温湿度信号后,通过A/D智能转换及放大,将数字信号传送给无线收发模块。

  无线收发模块: 将单片机传送过来的数字信号调制成电磁波。采用TI公司的CC2420芯片,电源供电,2.4~2.5GHZ通讯频段,最远可无线传输1000米。
 
  该温湿度标签的主要功能即为:采集现场的温湿度数据,通过无线发送到读写器,并经由读写器将数据上传给电脑。
 
  温湿度标签的分类:
 
  盒式温湿度标签: 

  4.1.2读写器:
  将接受到的电磁波信号,通过解调。读写器内同样集成单片和收发模块,读写器的收发模块只接受传感器标签的发送信号。读写器将解调过的信号,利用串口,网口上传给电脑。

  4.1.3电脑:
        
  采用工业控制机,内置可靠的工业串口或网口,保证了数据传输的稳定性; 系统采用组态软件,可实现快速的数据分析能力,及强大的I/O口扩展控制。

  4.2软件组成:

  动态记录功能:连续如实的采集和记录监测温度、湿度等参数的情况,以数字和图形、表格方式进行实时显示和记录监测信息;
  超限报警功能:在出现异常数据的时候,如温湿度、湿度超过上下限时,可以按照使用人员指定的方式输出多种报警。如:声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警、短消息报警,可设置短消息群发,并且系统可在不同的时刻通知不同的值班人员;
  数据统计分析功能:实时显示或者历史显示房间的各参数曲线变化,可以同时显示多个不同房间的环境参数曲线,更方便比较分析。可显示参数列表、实时曲线图(对应具体数值并任意调整坐标)、实时数据、折算数据、累计数据、历史、报警画面、报表等多种显示、统计功能更加贴近用户需求; 

  5.流程介绍 
    
  当在粮库中,安放好标签后,标签会时时采集粮库中的温湿度信息;并自动的将数据发送给读写器;读写器并将数据通过串口或网口,传输给电脑;电脑将接受到的数据存储并比较,系统会掉出设置的标准值,与采集到的现场数据做比较;当现场的温湿度高于标准值时,电脑则通过其I/O控制口,控制现场的风机启动降温;在此同时电脑会时时通过传感器的信号,监控粮仓内的温湿度,知道达到设定值。 
                  
  举例:

  每只温湿度传感器都带有一个ID号,而此ID号是有24位的字母、数字组成,可以实现无限的序号组合,即可实现全球唯一ID号;

  每只标签的ID号与其所在的位置是相对应的,这个可以在系统建数据库时,位置绑定在该ID号的信息中。即当系统读取到序号为“1234567”的ID号时,系统即会知道该标签是处于:第6号仓的,第3只温湿度标签,具体位置是:高6.5米;距离A面墙3.2米;距离B面墙6.2米;如该标签测量的温度较高时,系统就会知道具体的位置,方便调整。

  当标签测量到现场的数据后,即会利用自身内置电源,激活单片机中的无线收发模块,将数据无线发出,传输距离可最长达1000米;标签的发送距离可以根据现场的具体距离调制,可做到10~1000米间调整。  同时标签利用电磁波传送,具有较强的穿透力,即便将标签植入粮食内,同样可以准确读取。

  标签将数据传送到读写器,读写器通过解调过来的数据,并通过串口485总线传送给电脑。读写器挂式的安装到粮仓外部,在通过线缆传送给电脑数据。这样可以为空间有限的粮仓节省空间,同时避免仓内繁琐布线的问题。

  电脑接收读写器过来的数字数据,并与系统内设置的标准值作比较。如下显示:  

  当系统检测到温度,或湿度超出标准值时,一方面报警告知管理人员,由仓管员处理;另一方面会自动控制仓内的降温设备开启:像开启风机排湿,排热;或通过调整其他的设备。系统同时会时时检测标签传过来的温湿度值,当温湿度降到标准值时,系统即控制降温设备关闭。

  公司名称:北京惠企通达物联科技有限公司
   地址:北京市海淀区苏州街55号名商大厦3层303
   联系电话:010-57035818
   联系人:赵文
   联系电话:13001076144  18663539058
   邮箱:bjhqwlkj@163.com
   网址:www.bjwlwkj.com
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