ZIGBEE無線糧倉溫濕度檢測方案

時(shí)間：2013-08-15作者：北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司瀏覽：63

一、方案背景

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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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),**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。

二、方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 
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(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，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)**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(tái)軟件。它采用開放的C#**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。

三、方案設(shè)計(jì)

 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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，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**上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警限值時(shí)，對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈會(huì)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(huì)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。

四、 產(chǎn)品選型

 

1、名稱：無線傳輸模塊服務(wù)器   型號(hào)：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(hào)：ZIGBEE1080A             單價(jià)：800元   數(shù)量：8塊

3、名稱：模擬量采集模塊 型號(hào)：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(hào)：DAM-3024 單價(jià)：650元 數(shù)量：8個(gè)

5、名稱：溫濕度傳感器             型號(hào)：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(hào)：易控64點(diǎn)     單價(jià)：1500元（只是一套開發(fā)系統(tǒng)，需要編程。可委托我公司制作，費(fèi)用另算）

7、名稱：監(jiān)控電腦                    型號(hào):組裝機(jī)    單價(jià)：2500元（可自配）

五、方案的設(shè)計(jì)意義

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(huì)報(bào)警，提醒工作人員采取措施；

4．安裝方便，性能穩(wěn)定，**性高，方便維護(hù)；

 

 

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