近年來,隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)而穩(wěn)定地增產(chǎn),糧食生產(chǎn)數(shù)量也日益增多,在儲藏過程中,糧食受溫度、濕度以及其他因素的影響,可能出現(xiàn)發(fā)熱、霉變、蟲害等的情況。為了減少糧食儲藏過程中的損失,障糧食的品質(zhì)和質(zhì)量,糧倉的溫度和濕度檢測就成為了關(guān)系到糧食儲藏的兩個(gè)重要因素。傳統(tǒng)的溫濕度測量是在糧倉內(nèi)懸掛溫濕度計(jì),取其值來知道糧倉的實(shí)際溫濕度,然后根據(jù)現(xiàn)有值與額定值進(jìn)行比較。這些操作都是在人工情況下進(jìn)行的,浪費(fèi)了大量的人力物力,效率低,準(zhǔn)確性差。
隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展,一種無線的溫濕度檢測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,采用ZIGBEE無線傳輸模塊、溫濕度傳感器、模擬量采集模塊組成一種糧庫無線全數(shù)字溫濕度監(jiān)控系統(tǒng),徹底擺脫了傳統(tǒng)的人工抄錄方法,能實(shí)時(shí)檢測糧倉中的溫濕度,并且通過上位機(jī)檢測系統(tǒng)顯示糧倉的溫濕度,通過報(bào)警變量的設(shè)置,能夠及時(shí)的讓管理員采取相應(yīng)的措施,確保糧倉內(nèi)合適的溫濕度環(huán)境。
ZIGBEE無線糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場設(shè)備層(感知層)這樣的三層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊和無線通訊采集模塊構(gòu)成。溫濕度傳感器將得到的模擬信號溫濕度信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,通過無線通訊模塊發(fā)送給監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。如圖所示:
1. 現(xiàn)場設(shè)備層:主要由關(guān)電開關(guān)、風(fēng)扇、傳感器組成,溫濕度主要用來檢測糧倉內(nèi)的溫度和濕度。風(fēng)扇的設(shè)計(jì)用來調(diào)節(jié)糧倉內(nèi)的溫濕度。糧倉內(nèi)的溫度和濕度達(dá)到管理員所設(shè)的報(bào)警上**,可以通過控制上位機(jī)中的開關(guān)來控制風(fēng)扇的控制。光電開關(guān)主要用來檢測是否有人進(jìn)入糧倉內(nèi)。
2. 通訊網(wǎng)絡(luò)層:由于糧倉比較多、分布比較分散和距離管理中心較遠(yuǎn)等現(xiàn)狀,傳統(tǒng)的傳輸方式布線困難,ZIGBEE無線傳輸很好的解決了這些問題,傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng),
3. 信息管理層:信息管理層主要由組態(tài)軟件易控來實(shí)現(xiàn),易控(INSPEC)是北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司(BEIJING Control Ease Automation Software)在國內(nèi)率先推出的基于.NET Framework的新一代的自動(dòng)化過程監(jiān)視、控制和管理的平臺軟件。它采用開放的C#高級語言作為編程語言。用戶程序可編譯執(zhí)行,運(yùn)行快,功能強(qiáng),可視化編程和智能感知等編程技術(shù)簡化了用戶程序的編寫難度。
上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)使用的是易控組態(tài)軟件,其界面如下所示:
主界面設(shè)計(jì)主要包括:
1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指示燈,當(dāng)正常通訊時(shí),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指示燈會亮,提示用戶通訊正常。
2. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部分,包括溫度和濕度的報(bào)警上限、當(dāng)前的溫度和濕度。其中溫度和濕度的報(bào)警上限管理員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,比如:溫度的報(bào)警上限設(shè)置為20,濕度設(shè)置為30,那么當(dāng)當(dāng)前溫度的值大于所設(shè)報(bào)警限值統(tǒng)演示圖3中,溫度報(bào)警指示燈會亮,當(dāng)當(dāng)前濕度的值大于所設(shè)的報(bào)警限值30,濕度指示燈會亮。
3. 風(fēng)扇開關(guān),當(dāng)按下風(fēng)扇開關(guān)時(shí),風(fēng)扇能夠正常工作時(shí),風(fēng)扇狀態(tài)顯示:風(fēng)扇已開,當(dāng)風(fēng)扇開關(guān)按下時(shí),如果風(fēng)扇由于故障無法工作時(shí),那么風(fēng)扇狀態(tài)則會顯示:風(fēng)扇已關(guān),此時(shí)管理員則可知道風(fēng)扇有故障,派人到現(xiàn)場進(jìn)行查看。
系統(tǒng)演示的工作流程:
溫濕度傳感器采集糧倉內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度,通過數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,通過無線通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)溫度和濕度高于上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警限值時(shí),對應(yīng)的報(bào)警指示燈會亮,此時(shí)管理員可以通過按下風(fēng)扇開關(guān)的按鈕,通過繼電器輸出模塊來控制風(fēng)扇的開關(guān),從而來調(diào)節(jié)糧倉內(nèi)的溫濕度。
當(dāng)有物體遮擋光電開關(guān)時(shí)(檢測距離大約20cm),此時(shí)門禁報(bào)警指示燈會亮,則管理員通過上位機(jī)門禁報(bào)警知道有人進(jìn)入糧倉,及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
1、名稱:無線傳輸模塊服務(wù)器 型號:ZIGBEE1080 單價(jià):900元 數(shù)量:1塊
2、名稱:無線傳輸模塊客戶端 型號:ZIGBEE1080A 單價(jià):800元 數(shù)量:8塊
3、名稱:模擬量采集模塊型號:DAM-3059單價(jià):680元數(shù)量:8個(gè)
4、名稱:開關(guān)量采集模塊型號:DAM-3024單價(jià):650元數(shù)量:8個(gè)
5、名稱:溫濕度傳感器 型號:溫濕度變送器 單價(jià):300元 數(shù)量:8塊
6、名稱:監(jiān)控軟件 型號:易控64點(diǎn) 單價(jià):1500元(只是一套開發(fā)系統(tǒng),需要編程??晌形夜局谱?,費(fèi)用另算)
7、名稱:監(jiān)控電腦 型號:組裝機(jī) 單價(jià):2500元(可自配)
1.可以通過控制室計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集糧倉內(nèi)的溫濕度;
2.信息實(shí)時(shí)上傳;
3.當(dāng)溫度過高,系統(tǒng)會報(bào)警,提醒工作人員采取措施;
4.安裝方便,性能穩(wěn)定,可靠性高,方便維護(hù);
單 位:北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司
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