瀚之显粮食仓储无线温度监测分析系统技术方案

粮食仓储环境无线监测分析系统南京瀚之显电子科技有限公司2010年3月一、背景介绍粮食是关系国计民生的重要战略物资，吃饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食的储存和保管工作，国家和各级政府都十分重视。粮食温度是能否保证粮食安全存储的重要指标之一，在粮食储存和保管过程中温度对粮食有直接影响，稍有疏忽，温度过高，就会造成粮食发烧，给国家和人民造成巨大的经济损失。我国有13亿人口，9亿多农民，保持粮食生产和流通的稳定至关重要。建国60多年来，粮食仓储和流通设施建设取得了很大成绩，粮食仓储规模比1049年的多750万吨，增加了二十多倍。目前，我国的粮食加工和仓储单位一般采用代谢那个的钢板仓或方仓储存原粮。这些储粮仓一般高约二十米，直径达十米以上。以往管理人员对这种大型粮仓仓内温度的监测非常困难，一种方法是把有温度计的钢管插入粮食中，过几个小时，估计粮食温度与温度计标示的温度一致后，把钢管取出并马上读温度值，显然，这种测温手段不仅费时费力，而且误差较大，无法测量粮仓深处的温度，往往由于判断失误和管理不利造成局部或大范围粮食霉变的现象时有发生。二、系统概述无线粮食仓储温度监测分析系统是我公司研发的综合环境监测系统，该系统适用于由房式仓、筒式仓、浅圆仓等多种仓型构成的大中小粮库，也适用于工业、农业上实时监测环境温、湿度等环境因子。该系统长期运行稳定、监测数据准确，无线数据传输，无需布线，使用维护方便。操作软件是基于windows环境编写的应用程序，测温软件实用、操作简单，另外可与粮库储运管理系统集成在一起构成粮库综合管理系统，亦可独立安装成为粮食仓储温度监测分析系统。本系统由无线温湿度传感器、无线路由、无线网关和计算机监测分析软件等部分组成，为粮食仓储企业建立一个全方位的计算机自动监测、分析系统，实现粮食仓储企业对粮情管理的自动化。本系统的无线温度传感器采用了新一代的WSN无线传感器网络，是应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。具有功耗低、数据传输可靠、网络容量大、兼容性好、安全性、实现成本低等特点。可以定时采集和发送当前监测数据，免除了布线的烦恼。三、系统功能及特点（一）粮温监测硬件结构功能在对粮库实际情况进行充分、系统分析的基础上，对温度监测系统硬件部分的设计以实用、可靠、方便为原则，充分发挥无线粮温监测分析系统的性能。系统硬件各部分功能介绍如下：1、主控计算机安装粮温监测分析系统软件，接收并处理粮温数据。配置：主频1GHZ以上，内存256M以上，硬盘4G以上，WIN2000以上操作系统，配带打印机。该计算机用户可自行配置，本公司负责安装粮温监测分析系统软件。2、无线网关置于室外，内置为工业级嵌入式系统，安全可靠，负责管理无线传感器网络中的无线温度传感器，同时接收无线温度传感器传输过来的温度数据，并通过TCP/IP网口或RS232/485接口把数据传送到计算机。3、无线路由器置于室外，当无线温度传感器的无线信号无法直接到达无线网关时，作为路由进行数据的存储转发。4、无线温度传感器高精度智能温度传感器，具有无线数据传输功能，美国Dalas温度探头，测量精度±0.5℃，数字接口，可连接3个数字温度传感探头。温度探头可互换性强，无需校准即可直接替换。无线温度传感器内置大容量长寿命一次性锂电池，工作电压为3.3V直流，超低功耗，对粮库不会造成安全隐患。传感器无需更换电池，可连续使用5年以上。5、测温电缆带有若干温度传感器的多芯电缆，安装时根据具体需要分布于仓房中，并连接到无线温度传感器。（二）计算机粮温监测分析软件系统计算机粮温监测分析软件是基于windows环境编写的应用程序。监测分析软件可以根据粮库的实际情况对宏观的操作界面进行调整。该分析软件包括温度监测和温度数据系统分析两部分,现介绍如图：1、粮温监测1)、粮温监测分单仓、多仓、全库三种测温方式a.单仓测温：可选择仓号，监测查看任意一个粮仓的粮温情况；也可用鼠标直接点击库区平面图上该仓直接进入测温程序，使操作更为方便直观。b.多仓测温：当需要查看某一部分粮仓（如一个由多仓组成的库区）的粮温时可选择这种方式。c.全库测温：采用这种方式可浏览整个粮库所有粮仓的粮温情况。2)、粮库示意图：绘出的整个粮库的平面图，在粮库示意图的仓库图标上点击鼠标左键进入该库的粮情管理系统快捷菜单，在这里可以进行测温、查看该仓立体方位图、测温电缆分布图、仓库信息、温度报表打印和粮情即时分析。粮情即时分析是对该库粮食温度进行水平方向、垂直方向用三维立体方式进行综合分析，从而使粮食管理人员更直观的了解仓库内粮食温度变化情况。测温时操作界面可显示各点粮食温度情况，并可显示出高温点、故障点，并用不同颜色的图例显示在测温电缆分布图上，从而非常直观地找到异常粮温点。2、粮情管理粮情管理是以测温系统采集的粮库粮食温度为依据，对粮库粮食的储藏情况进行综合分析，使粮管人员对粮食的霉变情况、虫害发生情况得出合理的结论。1）采集完粮仓内的粮温后，进行数据保存，系统可自动计算出仓内的最高、最低和平均温度值，还可计算出每层的最高、最低和平均温度值，供管理人员分析。2）工作人员每天可多次进行测温，并保存当天最后一次的信息。3）三温二湿图：有了多天的粮温数据信息后，系统可给出各测温点的温度曲线和仓库平均温度曲线，仓储管理人员可以直观地了解一段时间内粮温的变化趋势。温、湿度曲线图，既可以在屏幕上显示，也可以打印出来。4）粮情管理系统的历史温度管理部分中可以进行历史温度查询、温度报表导入导出、温度报表综合打印、温度报表简表打印。立体查询图中，用渐变色标出各点粮温。5）系统可给出各仓仓储信息表，用户可根据实际情况添入各项信息，并可以进行各仓库信息查询。仓储信息表的主要内容包括：仓号、仓型、储粮品种、仓容、结存、入仓时间、容重、杂质等仓库储粮信息。仓储信息表的内容可和报表一同打印出来。四、特色产品（一）完全自主知识产权的通讯装置和通讯协议瀚之显拥有完全知识产权的780MHz无线通讯装置和通讯协议。在此装置和协议下设计的无线传感器、无线路由设备、无线网关和相关软件完全受保护。在780MHz频段下工作的物联网（WSN）设备无相关性干扰，功耗极低并且穿透性强，处于行业领先位置。（二）温湿度LED电子公示牌全无线数据传输，双色LED显示，视角大，覆盖面宽，可为用户提供更直观的视觉感受！说明：Φ3.75室内双基色，造型多样，技术成熟