1.項(xiàng)目背景
 
　　糧食是人類賴以生存的基本物質(zhì)，是關(guān)系國計(jì)民生的重要物資，糧食始終是經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會穩(wěn)定，國家自立的基礎(chǔ)。
  
　　目前我國地方各大糧庫都存在著，不同程度的糧食變質(zhì)問題，大部分糧庫還采用人工測溫的方式，不僅增大糧庫工作人員的工作量，且效率低，效果差。尤其是大型糧庫的溫度測量不能及時(shí)而徹底的完成，導(dǎo)致大面積的壞糧。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年因糧食存儲不當(dāng)而發(fā)霉變質(zhì)的糧食就達(dá)上億斤，造成了無法估量的損失。
 
　　糧食的溫濕度是影響糧食儲藏的最重要參數(shù)，如何控制好糧庫的溫濕度就變成了，保證糧食質(zhì)量的唯一的手段。北京惠企物聯(lián)科技，立足于物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)與應(yīng)用，積極響應(yīng)國家“大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)”的號召，以“全面感知-可靠傳遞-智能處理”為核心理念，在詳細(xì)的了解了糧庫應(yīng)用工藝后，將ZIGBEE技術(shù)充分的應(yīng)用到糧庫的智能管理中，使得糧庫的過程管理更加的科學(xué)和高效。

　　2.糧庫溫控現(xiàn)狀
        
　　早期的糧庫溫濕控制，主要是采用干溫度表、毛發(fā)濕度計(jì)、雙金屬式測量計(jì)、濕度測試紙等測試器材人工檢測。 它是將溫度計(jì)放入到插桿中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)插在糧堆的多個(gè)測溫點(diǎn)，管理人員定期拔出讀數(shù)，來確定糧食溫度的高、低，進(jìn)而決定是否倒糧。這種方法有一定的作用，但是由于溫度計(jì)精度、人工讀數(shù)錯(cuò)誤、人工讀數(shù)效率低下等原因。導(dǎo)致溫控檢測速度慢、精度低、抽樣不徹底、局部溫度過高不易被發(fā)現(xiàn)。進(jìn)而導(dǎo)致了局部糧食發(fā)霉變質(zhì)，引起大面積壞糧。 

　　3.系統(tǒng)簡介
 
　　本系統(tǒng)是采用最先進(jìn)的ZigBee無線傳輸技術(shù)。在糧庫的不同地方分置溫濕度傳感器，溫濕度傳感器是采用無線傳輸，將現(xiàn)場測量到的數(shù)據(jù)通過無線電磁波，傳送給糧庫內(nèi)的讀寫器，讀寫器再通過無線中繼器，將數(shù)據(jù)無線傳輸給電腦，電腦將接受到的數(shù)據(jù)存儲，并與系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值比較。若現(xiàn)場值超出標(biāo)準(zhǔn)值，系統(tǒng)會報(bào)警告知管理人員，并會自動(dòng)的控制風(fēng)機(jī)等設(shè)備作降溫處理。

　　4.系統(tǒng)模塊
     
　　4.1硬件組成
     
　　4.1.1溫濕度標(biāo)簽：
       
　　該溫濕度標(biāo)簽是由3部分組成：微型模擬溫濕度傳感器、單片機(jī)、無線收發(fā)模塊，標(biāo)簽內(nèi)帶有全球唯一的ID號。

　　微型模擬溫濕度傳感器：是采用微型的模擬傳感器，該傳感器將時(shí)時(shí)的采集糧庫內(nèi)的溫濕度參數(shù)，并將該數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)處理。該傳感器是采用TI公司的智能模塊，即高精，超微，高穩(wěn)定性于一身。非常適合于較小空間內(nèi)的測溫傳感。

　　單片機(jī)：采用增強(qiáng)型的8051單片，是工業(yè)控制中比較經(jīng)典的單片機(jī)，具有穩(wěn)定可靠的性能，和強(qiáng)大的功能。該單片機(jī)接收到溫濕度信號后，通過A/D智能轉(zhuǎn)換及放大，將數(shù)字信號傳送給無線收發(fā)模塊。

　　無線收發(fā)模塊： 將單片機(jī)傳送過來的數(shù)字信號調(diào)制成電磁波。采用TI公司的CC2420芯片，電源供電，2.4~2.5GHZ通訊頻段，最遠(yuǎn)可無線傳輸1000米。
 
　　該溫濕度標(biāo)簽的主要功能即為：采集現(xiàn)場的溫濕度數(shù)據(jù)，通過無線發(fā)送到讀寫器，并經(jīng)由讀寫器將數(shù)據(jù)上傳給電腦。
 
　　溫濕度標(biāo)簽的分類：
 
　　盒式溫濕度標(biāo)簽： 

　　4.1.2讀寫器：
　　將接受到的電磁波信號，通過解調(diào)。讀寫器內(nèi)同樣集成單片和收發(fā)模塊，讀寫器的收發(fā)模塊只接受傳感器標(biāo)簽的發(fā)送信號。讀寫器將解調(diào)過的信號，利用串口，網(wǎng)口上傳給電腦。

　　4.1.3電腦：
        
　　采用工業(yè)控制機(jī)，內(nèi)置可靠的工業(yè)串口或網(wǎng)口，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性； 系統(tǒng)采用組態(tài)軟件，可實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)分析能力，及強(qiáng)大的I/O口擴(kuò)展控制。

　　4.2軟件組成：

　　動(dòng)態(tài)記錄功能：連續(xù)如實(shí)的采集和記錄監(jiān)測溫度、濕度等參數(shù)的情況，以數(shù)字和圖形、表格方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄監(jiān)測信息；
　　超限報(bào)警功能：在出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的時(shí)候，如溫濕度、濕度超過上下限時(shí)，可以按照使用人員指定的方式輸出多種報(bào)警。如：聲音報(bào)警、電話振鈴報(bào)警、發(fā)送電子郵件報(bào)警、短消息報(bào)警，可設(shè)置短消息群發(fā)，并且系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員；
　　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能：實(shí)時(shí)顯示或者歷史顯示房間的各參數(shù)曲線變化，可以同時(shí)顯示多個(gè)不同房間的環(huán)境參數(shù)曲線，更方便比較分析?？娠@示參數(shù)列表、實(shí)時(shí)曲線圖（對應(yīng)具體數(shù)值并任意調(diào)整坐標(biāo)）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、折算數(shù)據(jù)、累計(jì)數(shù)據(jù)、歷史、報(bào)警畫面、報(bào)表等多種顯示、統(tǒng)計(jì)功能更加貼近用戶需求； 

　　5.流程介紹 
    
　　當(dāng)在糧庫中，安放好標(biāo)簽后，標(biāo)簽會時(shí)時(shí)采集糧庫中的溫濕度信息；并自動(dòng)的將數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器；讀寫器并將數(shù)據(jù)通過串口或網(wǎng)口，傳輸給電腦；電腦將接受到的數(shù)據(jù)存儲并比較，系統(tǒng)會掉出設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值，與采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)做比較；當(dāng)現(xiàn)場的溫濕度高于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，電腦則通過其I/O控制口，控制現(xiàn)場的風(fēng)機(jī)啟動(dòng)降溫；在此同時(shí)電腦會時(shí)時(shí)通過傳感器的信號，監(jiān)控糧倉內(nèi)的溫濕度，知道達(dá)到設(shè)定值。 
                  
　　舉例：

　　每只溫濕度傳感器都帶有一個(gè)ID號，而此ID號是有24位的字母、數(shù)字組成，可以實(shí)現(xiàn)無限的序號組合，即可實(shí)現(xiàn)全球唯一ID號；

　　每只標(biāo)簽的ID號與其所在的位置是相對應(yīng)的，這個(gè)可以在系統(tǒng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)，位置綁定在該ID號的信息中。即當(dāng)系統(tǒng)讀取到序號為“1234567”的ID號時(shí)，系統(tǒng)即會知道該標(biāo)簽是處于：第6號倉的，第3只溫濕度標(biāo)簽，具體位置是：高6.5米;距離A面墻3.2米；距離B面墻6.2米；如該標(biāo)簽測量的溫度較高時(shí)，系統(tǒng)就會知道具體的位置，方便調(diào)整。

　　當(dāng)標(biāo)簽測量到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后，即會利用自身內(nèi)置電源，激活單片機(jī)中的無線收發(fā)模塊，將數(shù)據(jù)無線發(fā)出，傳輸距離可最長達(dá)1000米；標(biāo)簽的發(fā)送距離可以根據(jù)現(xiàn)場的具體距離調(diào)制，可做到10~1000米間調(diào)整。  同時(shí)標(biāo)簽利用電磁波傳送，具有較強(qiáng)的穿透力，即便將標(biāo)簽植入糧食內(nèi)，同樣可以準(zhǔn)確讀取。

　　標(biāo)簽將數(shù)據(jù)傳送到讀寫器，讀寫器通過解調(diào)過來的數(shù)據(jù)，并通過串口485總線傳送給電腦。讀寫器掛式的安裝到糧倉外部，在通過線纜傳送給電腦數(shù)據(jù)。這樣可以為空間有限的糧倉節(jié)省空間，同時(shí)避免倉內(nèi)繁瑣布線的問題。

　　電腦接收讀寫器過來的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并與系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)值作比較。如下顯示：  

　　當(dāng)系統(tǒng)檢測到溫度，或濕度超出標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，一方面報(bào)警告知管理人員，由倉管員處理；另一方面會自動(dòng)控制倉內(nèi)的降溫設(shè)備開啟：像開啟風(fēng)機(jī)排濕，排熱；或通過調(diào)整其他的設(shè)備。系統(tǒng)同時(shí)會時(shí)時(shí)檢測標(biāo)簽傳過來的溫濕度值，當(dāng)溫濕度降到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，系統(tǒng)即控制降溫設(shè)備關(guān)閉。

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