專利名稱：多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器。
背景技術(shù)：
目前糧食在長期儲藏中，用電子技術(shù)全面自動準(zhǔn)確的檢測其各項(xiàng)指標(biāo)比較費(fèi)事費(fèi)力，現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)可檢測糧堆各處溫度和空間濕度，而對糧堆內(nèi)部濕度、糧食水分、糧堆內(nèi)蟲害霉菌糧質(zhì)等情況進(jìn)行綜合性自動檢測卻沒有切實(shí)可行的儀器設(shè)備和有效簡捷的辦法。以前有報(bào)道檢測糧食溫度、濕度、水分和蟲害的儀器，采用分立元器件和指針表頭、耳機(jī)聽蟲的方式，其技術(shù)落后，難于實(shí)用，并未得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型應(yīng)用微電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，采用多功能傳感器探頭、微循環(huán)技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理變送器等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對糧堆內(nèi)溫度、濕度、糧食水分及蟲霉、糧質(zhì)等綜合數(shù)據(jù)及視頻圖像的檢測和傳輸。主要用于各類糧食倉儲企業(yè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測或網(wǎng)絡(luò)總線連接遙控遙測，能方便直觀地檢測糧食儲藏中的糧食水分、糧堆中的濕度、溫度、蟲霉糧質(zhì)等各項(xiàng)目狀況，解決國內(nèi)各類糧倉檢測項(xiàng)目單一，技術(shù)落后，信息采集不準(zhǔn)確不及時(shí)，重復(fù)性大及浪費(fèi)人、財(cái)、物力等問題，減輕勞動強(qiáng)度，確保糧食的安全儲存，提高糧食倉儲現(xiàn)代化管理水平。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，包括檢測插桿(1)，數(shù)據(jù)處理裝置及顯示裝置，檢測插桿(1)的最下端固定有插桿尖頭(2)，檢測插桿(1)中設(shè)有多功能傳感器(3)，多功能傳感器(3)的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端配接顯示裝置或與檢測網(wǎng)絡(luò)總線相連接，智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，且設(shè)有兩個(gè)輸出端口，分別是數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。
檢測插桿(1)中還設(shè)有環(huán)流風(fēng)扇(4)，且環(huán)流風(fēng)扇(4)位于多功能傳感器(3)的上方，智能數(shù)據(jù)處理變送器的控制端接微循環(huán)電路的輸入端，微循環(huán)電路的輸出端接環(huán)流風(fēng)扇(4)的輸入端。智能數(shù)據(jù)處理變送器上還設(shè)有紅外線傳輸接口。
多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器及測水電極構(gòu)成?；蚨喙δ軅鞲衅?3)由溫度傳感器、濕度傳感器、圖像傳感器及測水電極構(gòu)成。
檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，多功能傳感器(3)位于最下端一節(jié)的空心插桿內(nèi)，環(huán)流風(fēng)扇(4)位于最上端一節(jié)的空心插桿的上端口。或檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，空心插桿內(nèi)設(shè)有多功能傳感器(3)，且設(shè)有多功能傳感器(3)的空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，且多功能傳感器(3)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間?；驒z測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，每一節(jié)空心插桿內(nèi)均設(shè)有多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)，且每一節(jié)空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，且多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間。
工作原理空心插桿將其內(nèi)設(shè)置的多功能傳感器插入糧堆深部要檢測處(深于4米可借助電動扦樣設(shè)備進(jìn)行操作)，微循環(huán)控制裝置通過環(huán)流分扇使傳感器上下周圍空氣經(jīng)過空心插桿通道，形成微量空氣循環(huán)使傳感器探頭檢測到局部環(huán)境中的糧食水分、糧堆溫度、間隙濕度及糧質(zhì)蟲霉等數(shù)據(jù)視像信號，經(jīng)A/D預(yù)處理電路處理為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號，通過線纜經(jīng)智能數(shù)據(jù)處理變送器進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后再送入數(shù)顯儀表(也可送入計(jì)算機(jī)或倉內(nèi)檢測網(wǎng)絡(luò)總線)，進(jìn)行顯示、處理、分析、控制等作業(yè)環(huán)節(jié)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果1、本實(shí)用新型的多功能傳感器探頭由測水電極、濕度傳感器、溫度傳感器、圖像傳感器及A/D預(yù)處理電路密集組成一體，構(gòu)成了以檢測糧堆溫度、濕度、糧食水分及蟲霉、糧質(zhì)等功能為一體的微型化探頭，密縮組裝于空心插桿的探測腔內(nèi)，具有體積小巧便于下入糧堆的特點(diǎn)，A/D預(yù)處理電路采用CMOS多通道A/D集成電路及DSP數(shù)字信號處理電路，可將上述各傳感器檢測到的數(shù)值依次處理為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號送入智能數(shù)據(jù)處理變送器。
2、由于糧堆內(nèi)含雜成分不同、糧粒內(nèi)部微成分構(gòu)成不同、導(dǎo)電性能電介質(zhì)等因素差別及不同的測量手法和同一品種、不同產(chǎn)地、糧堆的疏松緊密壓力不同、儲存時(shí)期不同季節(jié)溫差變化等因素，這些都會引起糧堆電導(dǎo)信號不穩(wěn)定、反復(fù)變化、各部位不一致，以至儲藏期間糧食水分的自動檢測一直得不到很好解決，本實(shí)用新型的糧食水分檢測采用綜合檢測法進(jìn)行，即將測水電極檢測到的數(shù)據(jù)和多功能傳感器探頭檢測到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，由單片機(jī)根據(jù)不同糧食特點(diǎn)構(gòu)成的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行智能化數(shù)據(jù)綜合處理，得出準(zhǔn)確的水分?jǐn)?shù)值，這就克服了國內(nèi)通常采用的單純檢測糧堆導(dǎo)電特性及電介質(zhì)參數(shù)漂移不準(zhǔn)確不一致的因素。
3、為了直接觀察糧堆內(nèi)部的糧質(zhì)、蟲害、霉菌等情況，本實(shí)用新型設(shè)置了一套微型短焦距圖像傳感器，通過監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)屏幕可清晰直接的觀看所檢測部位糧粒糧質(zhì)、蟲害雜質(zhì)和糧粒上的病斑霉菌，及時(shí)準(zhǔn)確獲得糧堆信息，并可用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對圖像進(jìn)行處理比較。
4、糧食是熱的不良導(dǎo)體，糧堆密度及糧質(zhì)含雜等特殊性使離傳感器不遠(yuǎn)部位如0.5M處的溫度也得約50小時(shí)的傳遞，插入糧堆中的傳感器探頭一般只能感測緊貼部位物質(zhì)的溫度濕度，采用常規(guī)的檢測方式其濕度、溫度檢測距離范圍狹小，只能直接感應(yīng)傳感器四周(0.1-0.2)立方米的糧堆內(nèi)的濕度和溫度，而檢測稍遠(yuǎn)部位溫度濕度的變化需要長時(shí)間傳遞平衡，本實(shí)用新型在空芯插桿內(nèi)傳感器件上下部位制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔，即開設(shè)通氣孔(上下部位相距1.5-2.5米)，并在空芯插桿內(nèi)設(shè)置微型環(huán)流風(fēng)扇，結(jié)合微循環(huán)技術(shù)使傳感器探頭周圍上下一定范圍內(nèi)氣體通過空芯插桿與糧堆間隙空氣循環(huán)流動，通過氣體循環(huán)，可及時(shí)探測到較遠(yuǎn)部位溫濕度等糧堆數(shù)據(jù)的變化，擴(kuò)大了檢測范圍并提高了檢測速度，其檢測數(shù)據(jù)更具代表性。這一獨(dú)特的測濕測溫結(jié)構(gòu)，可使糧堆檢測范圍擴(kuò)大十幾倍，檢測數(shù)據(jù)迅速準(zhǔn)確更具代表性。
6、本實(shí)用新型檢測插桿通過智能數(shù)據(jù)處理變送器與外部檢測儀表(可為便攜式計(jì)算機(jī)或檢測網(wǎng)絡(luò)總線)連接。智能數(shù)據(jù)處理變送器具有現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理能力，其智能數(shù)據(jù)處理變送器采用微型微功耗CMOS電路，針對不同任務(wù)通過內(nèi)部固化程序和可擦寫存儲電路編制不同應(yīng)用程序；如單點(diǎn)擴(kuò)容技術(shù)使用倉內(nèi)原有糧檢系統(tǒng)的檢測設(shè)備檢測點(diǎn)位進(jìn)行擴(kuò)容，原一個(gè)測溫點(diǎn)位可續(xù)接多項(xiàng)目多層次多個(gè)測組，可使外接連線簡化，不會造成重復(fù)投資和浪費(fèi)，增加了檢測項(xiàng)目，擴(kuò)大了檢測范圍。智能數(shù)據(jù)處理變送器對檢測的各類數(shù)據(jù)，根據(jù)不同應(yīng)用程序進(jìn)行處理打包輸出，即可現(xiàn)場測試檢測又可通過網(wǎng)絡(luò)傳輸遙測遙控。智能數(shù)據(jù)處理變送器提供三種傳輸方式紅外線數(shù)字傳輸方式(現(xiàn)場不用連線即可進(jìn)行檢測)、數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。
7、本實(shí)用新型利用多媒體技術(shù)對采集到的圖像等信息進(jìn)行對比和多維分析，采用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，操作方便直觀，對采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、匯總并將其歸類，引入各類相關(guān)數(shù)據(jù)資料可更深入形象的處理分析糧堆內(nèi)的各項(xiàng)物理現(xiàn)狀和發(fā)生發(fā)展情況，指導(dǎo)儲糧管理工作，并可通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、電話網(wǎng)、為各級糧管部門和有關(guān)單位提供網(wǎng)上實(shí)時(shí)查閱和檢測各地糧庫儲糧安全狀況。由于檢測、處理、控制等大部分工作已由智能數(shù)據(jù)處理變送器中的單片機(jī)完成，顯示儀表的配置可簡可繁，簡單的可直接以數(shù)碼管和監(jiān)視器組成，配接計(jì)算機(jī)更可以進(jìn)行大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和分析控制，也可方便的接入庫房糧情檢測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理。
8、由于傳感組件圖像攝取鏡頭、微型環(huán)流風(fēng)扇都要組裝集成到空心插桿內(nèi)，因此本實(shí)用新型的各種電子器件選用微型貼片元件，傳感組件功耗小于0.15W，對檢測環(huán)境基本無附加影響，智能數(shù)據(jù)處理變送器采用固體電池，不工作時(shí)處于休眠狀態(tài)，有信號喚醒進(jìn)入待命狀態(tài)，特別有利于組成網(wǎng)絡(luò)遙控遙測。
9、本實(shí)用新型可根據(jù)需要采用多種組合，如傳感器探頭各功能的不同組合，微循環(huán)開孔位置尺寸長短大小及采用自然循環(huán)還是微型風(fēng)機(jī)循環(huán)、現(xiàn)場檢測或網(wǎng)絡(luò)傳輸遙測遙控的不同傳輸方式選擇(紅外線數(shù)字傳輸方式、數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口)等。


圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本實(shí)用新型第四種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為圖1的局部放大圖，圖6為圖4的局部放大圖，圖7為本實(shí)用新型的電路方框圖，圖8為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1、5、7、8描述本實(shí)用新型的第一種實(shí)施例。
一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，每節(jié)插桿為長1.2MΦ20MM的無縫鋼管，兩頭絲扣可多節(jié)連接，人工插入糧堆可達(dá)3-4米，采用電動插樣設(shè)備輔助可下入糧堆5-20米。多功能傳感器(3)位于最下端一節(jié)的空心插桿內(nèi)，環(huán)流風(fēng)扇(4)位于最上端一節(jié)的空心插桿的上端口。檢測插桿(1)的最下端固定有插桿尖頭(2)。多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器、圖像傳感器及測水電極構(gòu)成。多功能傳感器(3)的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端配接顯示裝置，智能數(shù)據(jù)處理變送器的控制端接微循環(huán)電路的輸入端，微循環(huán)電路的輸出端接環(huán)流風(fēng)扇(4)的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，設(shè)有三個(gè)輸出端口，分別是紅外線傳輸接口、數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。顯示裝置為筆記本計(jì)算機(jī)，且通過紅外線傳輸接口與智能數(shù)據(jù)處理變送器相連接。
結(jié)合附圖2、7、8描述本實(shí)用新型的第二種實(shí)施例。基本結(jié)構(gòu)與第一種實(shí)施例相同，不同之處在于顯示裝置為數(shù)顯儀表和監(jiān)視器，數(shù)顯儀表、監(jiān)視器及智能數(shù)據(jù)處理變送器集成為一體，構(gòu)成一個(gè)便攜式儀器，且數(shù)顯儀表和監(jiān)視器通過數(shù)據(jù)總線接口與智能數(shù)據(jù)處理變送器相連接。
結(jié)合附圖3、7、8描述本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例。
一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，每節(jié)插桿為長1.2MΦ20MM的無縫鋼管，兩頭絲扣可多節(jié)連接，人工插入糧堆可達(dá)3-4米，采用電動插樣設(shè)備輔助可下入糧堆5-20米?？筛鶕?jù)檢測要求在空心插桿內(nèi)設(shè)置多功能傳感器(3)，且設(shè)有多功能傳感器(3)的空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，且多功能傳感器(3)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間。檢測插桿(1)的最下端固定有插桿尖頭(2)。多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器及測水電極構(gòu)成。多功能傳感器(3)的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，且設(shè)有兩個(gè)輸出端口，分別是數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端通過RS232數(shù)字接口與檢測網(wǎng)絡(luò)總線相連接。
結(jié)合附圖4、6、7、8描述本實(shí)用新型的第四種實(shí)施例。檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，每節(jié)插桿為長1.2MΦ20MM的無縫鋼管，兩頭絲扣可多節(jié)連接，人工插入糧堆可達(dá)3-4米，采用電動插樣設(shè)備輔助可下入糧堆5-20米。每一節(jié)空心插桿內(nèi)均設(shè)有多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)，且每一節(jié)空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間。檢測插桿(1)的最下端固定有插桿尖頭(2)。多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器、圖像傳感器及測水電極構(gòu)成。多功能傳感器(3)的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器的控制端接微循環(huán)電路的輸入端，微循環(huán)電路的輸出端接環(huán)流風(fēng)扇(4)的輸入端。智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，且設(shè)有兩個(gè)輸出端口，分別是數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端通過RS232數(shù)字接口與檢測網(wǎng)絡(luò)總線相連接。
權(quán)利要求1.一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，包括檢測插桿，數(shù)據(jù)處理裝置及顯示裝置，檢測插桿(1)的最下端固定有插桿尖頭(2)，其特征是檢測插桿(1)中設(shè)有多功能傳感器(3)，多功能傳感器(3)的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端配接顯示裝置或與檢測網(wǎng)絡(luò)總線相連接，智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，且設(shè)有兩個(gè)輸出端口，分別是數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是檢測插桿(1)中還設(shè)有環(huán)流風(fēng)扇(4)，且環(huán)流風(fēng)扇(4)位于多功能傳感器(3)的上方，智能數(shù)據(jù)處理變送器的控制端接微循環(huán)電路的輸入端，微循環(huán)電路的輸出端接環(huán)流風(fēng)扇(4)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是智能數(shù)據(jù)處理變送器上還設(shè)有紅外線傳輸接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器及測水電極構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是多功能傳感器(3)由溫度傳感器、濕度傳感器、圖像傳感器及測水電極構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，多功能傳感器(3)位于最下端一節(jié)的空心插桿內(nèi)，環(huán)流風(fēng)扇(4)位于最上端一節(jié)的空心插桿的上端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，空心插桿內(nèi)設(shè)有多功能傳感器(3)，且設(shè)有多功能傳感器(3)的空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，且多功能傳感器(3)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5所述的多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其特征是檢測插桿(1)為多節(jié)空心插桿，每一節(jié)空心插桿內(nèi)均設(shè)有多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)，且每一節(jié)空心插桿的兩端均制有感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)，且多功能傳感器(3)和環(huán)流風(fēng)扇(4)位于感應(yīng)環(huán)流導(dǎo)氣孔(5)之間。
專利摘要一種多功能數(shù)字視頻糧倉檢測器，其檢測插桿中設(shè)有多功能傳感器和環(huán)流風(fēng)扇，且環(huán)流風(fēng)扇位于多功能傳感器的上方，多功能傳感器的輸出端接A/D預(yù)處理電路的輸入端，A/D預(yù)處理電路的輸出端接智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器的輸出端配接顯示裝置或與檢測網(wǎng)絡(luò)總線相連接，智能數(shù)據(jù)處理變送器的控制端接微循環(huán)電路的輸入端，微循環(huán)電路的輸出端接環(huán)流風(fēng)扇的輸入端，智能數(shù)據(jù)處理變送器為一單片機(jī)，且設(shè)有兩個(gè)輸出端口，分別是數(shù)據(jù)總線接口及RS232數(shù)字接口。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對糧堆內(nèi)溫度、濕度、糧食水分及蟲霉、糧質(zhì)等綜合數(shù)據(jù)及視頻圖像的檢測和傳輸。主要用于各類糧食倉儲企業(yè)，現(xiàn)場檢測或網(wǎng)絡(luò)總線連接遙控遙測均可。
文檔編號G01D21/02GK2525477SQ0222453
公開日2002年12月11日 申請日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月5日
發(fā)明者陳彥海, 萬華平, 張湘潭, 樊裕民, 薛永剛 申請人:寶雞市匯永科技工貿(mào)有限公司