基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及糧倉溫度監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]“國以民為本，民以食為天”，這說明糧食對國家的重要性，糧食儲備的安全關(guān)系著國家的安穩(wěn).糧食通常集中存放在糧庫中，糧庫中一般的糧倉就可存放數(shù)千噸的糧食，而且這些糧食存放的時(shí)間有長有短.為了保證糧食在倉房存儲期間不致腐爛變質(zhì)，就必須使倉房內(nèi)糧食的溫度保持在一定數(shù)值之下.所以采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)測糧倉的溫度，確保糧食儲藏的安全，降低儲藏的成本，延緩糧食品質(zhì)變化將有十分重要的意義。
[0003]另外，隨著糧食產(chǎn)量的增加，儲糧設(shè)備也越來越趨向大型化發(fā)展，現(xiàn)代的糧食儲存都采用直徑達(dá)幾十米的鋼板倉或水泥倉。根據(jù)國家糧食保護(hù)法規(guī)定，必須定期抽樣檢查糧庫各點(diǎn)的糧食溫度，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。但大部分糧庫目前還是采取人工測溫的方法，這不僅使糧庫工作人員工作量增大，且工作效率低，尤其是大型糧庫的溫度檢測任務(wù)如不能及時(shí)、徹底的完成，則有可能會造成糧食大面積變質(zhì)。針對這一情況，國家近年來投入巨資對部分國有大型糧庫進(jìn)行了計(jì)算機(jī)化的改造，但在數(shù)據(jù)傳輸方式上仍然采用的是傳統(tǒng)布線方式的糧情測控方案，糧倉與監(jiān)控中心大多采用RS-485等有線連接的數(shù)據(jù)通信方式，連線繁多、遠(yuǎn)程通信困難；當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí)就可能影響整個系統(tǒng)的順暢.不利于糧倉的監(jiān)控與管理?，F(xiàn)在，可通過無線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，把糧食管理部門所屬企業(yè)全部聯(lián)通起來.各企業(yè)內(nèi)部通過zigbee數(shù)傳模塊把其所有通過各種傳感器得到的數(shù)據(jù)采集回來.及時(shí)集中上報(bào)糧食管理部門就可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)監(jiān)控。
[0004]根據(jù)目前我國采用的這種糧庫糧倉溫度測控系統(tǒng)所面臨的問題，并考慮到目前我國的國情及糧食存儲工作的特點(diǎn)，本實(shí)用新型將要研究的是一種全新模式的“基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測系統(tǒng)”。該系統(tǒng)主要完成對存儲糧食的溫度參數(shù)進(jìn)行采集、存儲和向監(jiān)控中心傳送數(shù)據(jù)以及執(zhí)行監(jiān)控中心的指令等功能，在設(shè)計(jì)中提出了一種新型的多點(diǎn)無線測溫方法，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)思想，將分散在各個糧倉內(nèi)部的溫度感知設(shè)備聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集聯(lián)糧倉內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)。本測溫系統(tǒng)具備糧倉溫度自動測量、無線傳輸?shù)裙δ埽哂幸欢ǖ膽?yīng)用價(jià)值。對降低糧食儲藏?fù)p失、保障糧食安全、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)起到了重要作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)儲糧及糧倉管理自動化，對于糧情測控系統(tǒng)的改革和發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0007]基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測裝置，其特征在于，包括
[0008]上位機(jī)管理系統(tǒng)，為電子計(jì)算機(jī)，放在監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)對整個糧情進(jìn)行監(jiān)控和管理，以及對下位機(jī)進(jìn)行控制；
[0009]中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元，用于對命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)流流向的邏輯判斷，相當(dāng)于一個中繼器；
[0010]糧倉溫度采集單元，用于完成對某座糧倉溫度值的采集并將采集的參數(shù)值送出；
[0011]溫度傳感器，用于測量糧倉內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；多個臨近的糧倉溫度采集單元為一組構(gòu)成zigbee區(qū)域網(wǎng)，由一中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元管理，一上位機(jī)管理系統(tǒng)監(jiān)控管理，糧倉溫度采集單元與中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元之間、中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元與上位機(jī)管理系統(tǒng)之間均采用無線通訊方式；糧倉溫度采集單元與溫度傳感器之間采用有線連接方式；1臺上位機(jī)用戶監(jiān)控畫面可以監(jiān)控管理32臺中位機(jī)；一臺中位機(jī)可監(jiān)控管理32臺下位機(jī)；一個下位機(jī)可以連接256個溫度傳感器；所述中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元包括zigbee模塊、GPRS模塊、蓄電池、DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和微控制器，蓄電池輸出電壓經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換處理后與中位機(jī)其他所有模塊相連為它們提供電能；zigbee模塊和GPRS模塊分別和微控制器相連；所述糧倉溫度采集單元由控制內(nèi)核、下位機(jī)zigbee模塊、聲光告警單元和直流電源依次連接而成，直流電源與下位機(jī)所有組成部分相連為它們提供電能；下位機(jī)zigbee模塊與控制內(nèi)核相連；聲光告警單元與控制內(nèi)核相連。
[0012]作為優(yōu)選，所述的溫度傳感器采用DS18820，安裝在相應(yīng)的糧倉內(nèi)，具有測溫精度高，測溫范圍寬的特點(diǎn)。
[0013]作為優(yōu)選，所述的溫度傳感器采用Ι-Wire總線技術(shù)，將地址線、數(shù)據(jù)線和控制線合并為一根信號線通過下位機(jī)傳感器接口與控制內(nèi)核進(jìn)行信息通訊。溫度讀取、溫度測量和溫度設(shè)置等所需的能源也都可以在數(shù)據(jù)線上獲取而無須另加電源。一臺下位機(jī)可以連接256個DS18B20傳感器，每個傳感器的1管腳和3管腳與地(GND)相連，每個傳感器的2管腳通過一個電阻接到同一根連線上，并連接到下位機(jī)的傳感器接口上。
[0014]通常，當(dāng)用戶需要查看某個糧倉的溫度數(shù)據(jù)時(shí)，就在上位機(jī)管理系統(tǒng)的用戶界面上輸入該糧倉的ID號，然后上位機(jī)管理系統(tǒng)機(jī)發(fā)出讀溫度數(shù)據(jù)命令，此命令通過無線GPRS網(wǎng)絡(luò)傳給中位機(jī)，它將收到命令通過無線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下傳至某個糧倉溫度采集單元，最后糧倉溫度采集單元將溫度傳感器采集到的溫度數(shù)據(jù)回傳給上位機(jī)管理系統(tǒng)完成應(yīng)答。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，用戶這時(shí)候需要查看報(bào)警糧庫、糧垛的具體數(shù)據(jù)時(shí)，就在上位機(jī)管理系統(tǒng)的用戶界面上輸入該糧倉的ID號，這樣命令就直達(dá)出現(xiàn)報(bào)警的下位機(jī)獲得歷史數(shù)據(jù)信息以便操作員確認(rèn)處理。
[0015]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016]系統(tǒng)無須對倉房進(jìn)行改造，同樣能實(shí)現(xiàn)快速，準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)糧情數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫記錄保存和分析處理，提供保糧決策依據(jù)；(2)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無線的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集，布線短、節(jié)點(diǎn)少、不易受干擾。線路也比較穩(wěn)定，熏蒸損壞也很輕微。特別是糧食進(jìn)出倉時(shí)測溫網(wǎng)絡(luò)不易被破壞，大大降低了平時(shí)的維護(hù)費(fèi)用安全性，靈活性大為提高，降低系統(tǒng)的造價(jià)；
(3)系統(tǒng)采用最新的1C器件，儀器可靠性增加，集成度高，安置靈活，可拆卸，降低系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用；(4)采用無線的數(shù)據(jù)采集和處理，減少了人工，提高了糧食系統(tǒng)的勞動生產(chǎn)率。(5)1一 Wire總線技術(shù)大大降低了布線難度和費(fèi)用。
【附圖說明】
[0017]圖1是整體系統(tǒng)組成。
[0018]圖2是中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元(簡稱中位機(jī))的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3是糧倉溫度采集單元(簡稱下位機(jī))內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
[0020]圖4是傳感器連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]如圖1-4所示，本實(shí)用新型新型實(shí)施例提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的糧倉溫度監(jiān)測裝置，包括
[0023]上位機(jī)管理系統(tǒng)，為電子計(jì)算機(jī)，放在監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)對整個糧情進(jìn)行監(jiān)控和管理，以及對下位機(jī)進(jìn)行控制；
[0024]中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元，用于對命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)流流向的邏輯判斷，相當(dāng)于一個中繼器；
[0025]糧倉溫度采集單元，用于完成對某座糧倉溫度值的采集并將采集的參數(shù)值送出；
[0026]溫度傳感器，用于測量糧倉內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；多個臨近的糧倉溫度采集單元為一組構(gòu)成zigbee區(qū)域網(wǎng)，由一中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元管理，一上位機(jī)管理系統(tǒng)監(jiān)控管理，糧倉溫度采集單元與中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元之間、中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元與上位機(jī)管理系統(tǒng)之間均采用無線通訊方式；糧倉溫度采集單元與溫度傳感器之間采用有線連接方式；1臺上位機(jī)用戶監(jiān)控畫面可以監(jiān)控管理32臺中位機(jī)；一臺中位機(jī)可監(jiān)控管理32臺下位機(jī)；一個下位機(jī)可以連接256個溫度傳感器；所述中位機(jī)轉(zhuǎn)接單元包括zigbee模塊、GPRS模塊、蓄電池、DC-DC轉(zhuǎn)換模塊和微控制器，蓄電池輸出電壓經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換處理后與中位機(jī)其他所有模塊相連為它們提供電能；zigbee模塊和GPRS模塊分別和微控制器相連；所述糧倉溫度采集單元由控制內(nèi)核、下位機(jī)zigbee模塊、聲光告警單元和直流電源依次連接而成，直流電源與下位機(jī)所有組成部分相連為它們提供電能；下位機(jī)zigbee模塊與控制內(nèi)核相連；聲光告警單元與控制內(nèi)核相連。
[0027]所述的溫度傳感器采用DS18820，安裝在相應(yīng)