一、方案背景
近年来,随着农业科学技术的不断进步,农业生产持续而稳定地增产,粮食生产数量也日益增多,在储藏过程中,粮食受温度、湿度以及其他因素的影响,可能出现发热、霉变、虫害等的情况。为了减少粮食储藏过程中的损失,障粮食的品质和质量,粮仓的温度和湿度检测就成为了关系到粮食储藏的两个重要因素。传统的温湿度测量是在粮仓内悬挂温湿度计,取其值来知道粮仓的实际温湿度,然后根据现有值与额定值进行比较。这些操作都是在人工情况下进行的,浪费了大量的人力物力,效率低,准确性差。
随着无线通讯技术的发展,一种无线的温湿度检测系统应运而生,采用ZIGBEE无线传输模块、温湿度传感器、模拟量采集模块组成一种粮库无线全数字温湿度监控系统,彻底摆脱了传统的人工抄录方法,能实时检测粮仓中的温湿度,并且通过上位机检测系统显示粮仓的温湿度,通过报警变量的设置,能够及时的让管理员采取相应的措施,确保粮仓内合适的温湿度环境。
二、方案系统结构
ZIGBEE无线粮仓温湿度检测系统分为应用层、网络层和现场设备层(感知层)这样的三层结构。系统由温湿度传感器、数据采集模块和无线通讯采集模块构成。温湿度传感器将得到的模拟信号温湿度信息传输到数据采集模块,数据采集模块将采集到的模拟信号转换成数字信号,通过无线通讯模块发送给监控中心计算机。如图所
1. 现场设备层:主要由关电开关、风扇、传感器组成,温湿度主要用来检测粮仓内的温度和湿度。风扇的设计用来调节粮仓内的温湿度。粮仓内的温度和湿度达到管理员所设的报警上限时,可以通过控制上位机中的开关来控制风扇的控制。光电开关主要用来检测是否有人进入粮仓内。
2. 通讯网络层:由于粮仓比较多、分布比较分散和距离管理中心较远等现状,传统的传输方式布线困难,ZIGBEE无线传输很好的解决了这些问题,传输距离远、抗干扰能力强,
3. 信息管理层:信息管理层主要由组态软件易控来实现,易控(INSPEC)是北京九思易自动化软件有限公司(BEIJING Control Ease Automation Software)在国内率先推出的基于.NET framework的新一代的自动化过程监视、控制和管理的平台软件。它采用开放的C#高级语言作为编程语言。用户程序可编译执行,运行快,功能强,可视化编程和智能感知等编程技术简化了用户程序的编写难度。
三、方案设计
主界面设计主要包括:
1. 实时数据指示灯,当正常通讯时,实时数据指示灯会亮,提示用户通讯正常。
2. 实时数据显示部分,包括温度和湿度的报警上限、当前的温度和湿度。其中温度和湿度的报警上限管理员可以根据实际情况进行设置,比如:温度的报警上限设置为20,湿度设置为30,那么当当前温度的值大于所设报警限值统演示图3中,温度报警指示灯会亮,当当前湿度的值大于所设的报警限值30,湿度指示灯会亮。
3. 风扇开关,当按下风扇开关时,风扇能够正常工作时,风扇状态显示:风扇已开,当风扇开关按下时,如果风扇由于故障无法工作时,那么风扇状态则会显示:风扇已关,此时管理员则可知道风扇有故障,派人到现场进行查看。
系统演示的工作流程:
温湿度传感器采集粮仓内的实时温度,通过数据采集模块将采集到的模拟信号转换成数字信号,通过无线通讯模块发送给上位机系统。当温度和湿度高于上位机系统设置的报警限值时,对应的报警指示灯会亮,此时管理员可以通过按下风扇开关的按钮,通过继电器输出模块来控制风扇的开关,从而来调节粮仓内的温湿度。
当有物体遮挡光电开关时(检测距离大约20cm),此时门禁报警指示灯会亮,则管理员通过上位机门禁报警知道有人进入粮仓,及时采取相应的措施。
四、 产品选型
1、名称:无线传输模块服务器 型号:ZIGBEE1080 单价:900元 数量:1块
2、名称:无线传输模块客户端 型号:ZIGBEE1080A 单价:800元 数量:8块
3、名称:温湿度传感器 型号:温湿度变送器 单价:300元 数量:8块
4、名称:监控软件 型号:易控64点 单价:1500元(只是一套开发系统,需要编程。可委托我公司制作,费用另算)
5、名称:监控电脑 型号:组装机 单价:2500元(可自配)
五、方案的设计意义
1.可以通过控制室计算机实时采集粮仓内的温湿度;
2.信息实时上传;
3.当温度过高,系统会报警,提醒工作人员采取措施;
4.安装方便,性能稳定,可靠性高,方便维护;
系统演示的工作流程:
温湿度传感器采集粮仓内的实时温度,通过数据采集模块将采集到的模拟信号转换成数字信号,通过无线通讯模块发送给上位机系统。当温度和湿度高于上位机系统设置的报警限值时,对应的报警指示灯会亮,此时管理员可以通过按下风扇开关的按钮,通过继电器输出模块来控制风扇的开关,从而来调节粮仓内的温湿度。
当有物体遮挡光电开关时(检测距离大约20cm),此时门禁报警指示灯会亮,则管理员通过上位机门禁报警知道有人进入粮仓,及时采取相应的措施。
四、 产品选型
1、名称:无线传输模块服务器 型号:ZIGBEE1080 单价:900元 数量:1块
2、名称:无线传输模块客户端 型号:ZIGBEE1080A 单价:800元 数量:8块
3、名称:温湿度传感器 型号:温湿度变送器 单价:300元 数量:8块
4、名称:监控软件 型号:易控64点 单价:1500元(只是一套开发系统,需要编程。可委托我公司制作,费用另算)
5、名称:监控电脑 型号:组装机 单价:2500元(可自配)
五、方案的设计意义
1.可以通过控制室计算机实时采集粮仓内的温湿度;
2.信息实时上传;
3.当温度过高,系统会报警,提醒工作人员采取措施;
4.安装方便,性能稳定,可靠性高,方便维护;
单 位:北京阿尔泰科技发展有限公司
开 户 行:中国农业银行北京龙岗路支行
账 号:11-231601040000198
地址:北京市海淀区清河龙岗路27号1号楼210室
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