基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，包括設(shè)置在倉房內(nèi)的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器通過D21DL無線通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線終端，所述無線終端經(jīng)測控分機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至主機的服務器，將實時溫濕度數(shù)據(jù)上傳至服務器，相較早期總線通訊技術(shù)具有故障率低、維護簡單、施工周期短等特點。
【專利說明】
基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及糧食倉儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，將現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)、智能數(shù)據(jù)分析和智能檢測相結(jié)合以簡便糧庫監(jiān)管，提高糧庫監(jiān)管可靠性和效果。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食儲藏是國家為荒災、防備戰(zhàn)爭以及其他突發(fā)性事件而采取的有效措施。糧食是人類生存的必需品，溫度與濕度是保存好糧食的先決條件，隨著中國加入WTO和糧食市場的逐漸開放，儲存大量的糧食對穩(wěn)定國民經(jīng)濟的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。影響糧食安全儲藏主要參數(shù)是糧食的濕度和溫度，這兩者之間是互相關(guān)聯(lián)的。人們通常使用溫度計、濕度計來測量糧庫的溫度和濕度，通過人工加熱、加濕、通風和降溫等方法來控制糧庫的溫度、濕度，這種方法不但控制精度低、實時性差，而且操作人員的勞動強度大。同時溫度與相對濕度的大幅度變化可能導致種子大范圍腐爛或者影響種子的發(fā)芽率，從而帶來極大地經(jīng)濟及財產(chǎn)損失。因此，保證適宜的糧庫溫度、濕度對保證農(nóng)產(chǎn)品種子存儲質(zhì)量十分重要。目前糧庫中的糧食倉儲管理工作存在以下問題:
[0003]I)糧庫信息采集手段落后，數(shù)據(jù)信息化程度不高:現(xiàn)有系統(tǒng)對溫度、濕度、蟲害、氣體、水分等數(shù)據(jù)取樣采集手段發(fā)展不平衡，除溫度、濕度外，其他數(shù)據(jù)的采集絕大部分仍然采用人工手段進行現(xiàn)場采集。同時，管理人員對數(shù)據(jù)的查看往往停留在紙質(zhì)表單或者業(yè)務系統(tǒng)電力列表，不能對當前糧庫信息進行直觀的了解，建立不了形象化的概念。問題是數(shù)據(jù)庫可以修改，為不實數(shù)據(jù)留存漏洞，缺少有效的監(jiān)管。
[0004]2)糧庫管理設(shè)備需要人工控制，數(shù)據(jù)感知采集自動化程度不高:目前不少糧庫的管理手段還處于人力時代，數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制均采用人工操作，其中大量設(shè)備更需要工作人員進行現(xiàn)場操作，比如出入庫、貨車入倉卸貨和行車路徑管理、通風設(shè)備、制冷設(shè)備等，所以造成糧庫數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)上的具有一定的滯后性，不能及時的進行控制，往往容易導致調(diào)節(jié)管理不及時造成的糧食損失。
[0005]3)糧庫各控制系統(tǒng)相對獨立，缺乏統(tǒng)一聯(lián)動機制:目前糧庫管理所涉及到的控制系統(tǒng)或者設(shè)備都是相對獨立的，前端的各個傳感器的接入沒有形成統(tǒng)一的接口標準和協(xié)議，無法對設(shè)備進行統(tǒng)一接入和規(guī)范化管理。多數(shù)設(shè)備或系統(tǒng)功能單一，且各系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)，無法完成復雜調(diào)控任務。
[0006]4)糧庫設(shè)備標準不統(tǒng)一，數(shù)字糧庫建設(shè)推進緩慢:目前介入數(shù)字糧庫建設(shè)的廠家數(shù)量眾多，僅僅傳感器產(chǎn)品供應商就面對眾多的同行業(yè)競爭對手，出于保護自身知識產(chǎn)權(quán)及商業(yè)機密的目的，廠家均自行制定產(chǎn)品的接口標準和通信協(xié)議，而數(shù)字糧庫建設(shè)是一個龐雜的系統(tǒng)集成工程，不同部分涉及廠家眾多，不統(tǒng)一的技術(shù)標準規(guī)范在系統(tǒng)集成過程中帶來了極大的阻礙，延緩了糧庫數(shù)字化升級改造進步。
[0007]如中國專利CN103324221A，公開了一種糧庫智能化綜合控制系統(tǒng)，測溫點分布較廣、定位性能較強，而且能杜絕電子元器件探測糧溫、不懼磷化氫腐蝕、采用無線通信結(jié)構(gòu)、能夠遠程監(jiān)控糧情，監(jiān)控效果與安全性均較強，應用范圍較廣。然而其結(jié)構(gòu)設(shè)計上較為復雜，光纖溫度傳感器成本高、容易損壞，對糧庫的復雜使用環(huán)境適應性不強，而且軟件系統(tǒng)功能上顯得較為單一化。
[0008]如中國專利CN103235572A，公開了一種智能化數(shù)字糧庫監(jiān)管系統(tǒng)，通過溫濕度監(jiān)測模塊和通風控制模塊、庫容監(jiān)測模塊進行聯(lián)動，可以實現(xiàn)通風作業(yè)、熏蒸作業(yè)的啟動控制，由系統(tǒng)自動計算當前庫容，可大大提高庫容計算精度。其不足點在于監(jiān)測范圍較小，通信方式單一，功能不夠全面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種故障率低、維護簡單、施工周期短、監(jiān)測精度高的基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0011 ] 一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，包括設(shè)置在倉房內(nèi)的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器通過D2IDL無線通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線終端，所述無線終端經(jīng)測控分機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至主機的服務器，將實時溫濕度數(shù)據(jù)上傳至服務器，相較早期總線通訊技術(shù)具有故障率低、維護簡單、施工周期短等特點。
[0012]所述溫濕度傳感器與無線終端均采用優(yōu)質(zhì)航空插頭連接，無線終端可以通過非電氣連接吸貼在倉房分機處，使得分機數(shù)據(jù)和主機數(shù)據(jù)傳輸不間斷。傳感電纜如需更換，僅需用備品更換掉故障測溫電纜，無需廠家現(xiàn)場服務。
[0013]所述溫濕度傳感器采用了瑞士 Scnsir 1n公司推出的SHTl I芯片制成的溫濕度傳感器，它是數(shù)字溫濕度傳感器，能夠直接讀取被測物的溫濕度值，采用D21DL無線通訊傳輸數(shù)據(jù)。
[0014]所述服務器內(nèi)設(shè)置有溫、濕度檢測模塊、數(shù)據(jù)查看模塊、圖標顯示模塊、打印報表模塊、數(shù)據(jù)維護模塊、基本信息模塊、用戶管理模塊；
[0015]其中溫、濕度檢測模塊只需選中需要測的倉房，點擊測溫按鈕即可完成測溫、濕度。
[0016]數(shù)據(jù)查看模塊分為平面查看和立體查看，平面查看是將數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)在頁面上，立體查看是以三維的模擬立體圖更直觀的把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶。
[0017]圖標顯示模塊由，整倉均溫曲線、三溫曲線、溫度曲線、濕度曲線，四個組成，更加直觀的分析溫、濕度數(shù)據(jù);每個圖都可以選擇折線圖、或者柱狀圖。
[0018]打印報表模塊分單倉打印和多倉連續(xù)打印，單倉打印一次只打印一個倉房，多倉連續(xù)打印是一次性打印多個倉房的數(shù)據(jù)。
[0019]數(shù)據(jù)維護模塊有數(shù)據(jù)備份和恢復，刪除等，保障您的數(shù)據(jù)安全。
[0020]用戶管理模塊包括用戶的增刪改和用戶的角色，角色權(quán)限的分配等，權(quán)限劃分的十分細致，方便管理用戶，采用mysql數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]I)簡易化設(shè)計使得系統(tǒng)可維護性較簡單，無需專業(yè)知識，用戶僅需采購相應的備品即可實現(xiàn)系統(tǒng)的無故障運轉(zhuǎn)；統(tǒng)軟硬件之間兼容性非常好。在同一系統(tǒng)內(nèi)可同時運行數(shù)字、模擬、有線及無線設(shè)備。
[0023]2)系統(tǒng)采用無線通訊和有線通訊兩種設(shè)計模式，用戶無需復雜的電纜鋪設(shè)，即節(jié)約人工維護成本又避免了因為倒倉維護對測溫電纜的破損，而且去掉了容易導致故障的電纜接頭，而采用安普插頭連接。本方案使糧倉管理更加簡單化，也使維護變得更容易。
[0024]3)測控分機設(shè)計獨特，測控分機具備單倉檢測、單倉顯示、單倉打印功能，可避免因通訊線路不暢或電腦損壞造成不能檢測糧情的問題。
[0025]4)抗干擾能力強，數(shù)據(jù)傳輸準確，不用向無線電委員會申請專用頻道，不產(chǎn)生電信資費，工程造價低，完全可取代通訊線材。
[0026]5)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，設(shè)備間可自由互換，故障隔離效果好(如出現(xiàn)某一故障點，不影響其他設(shè)備正常工作)。
[0027]6)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活多樣，適合各種大、中、小型糧庫。軟件設(shè)計可適應房式倉、立筒倉、淺圓倉、磚圓倉等多種倉型。適用溫度范圍寬，可適應我國南北地區(qū)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框架圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，包括設(shè)置在倉房內(nèi)的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器通過D2IDL無線通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線終端，所述無線終端經(jīng)測控分機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至主機的服務器，將實時溫濕度數(shù)據(jù)上傳至服務器，相較早期總線通訊技術(shù)具有故障率低、維護簡單、施工周期短等特點。
[0032]所述溫濕度傳感器與無線終端均采用優(yōu)質(zhì)航空插頭連接，無線終端可以通過非電氣連接吸貼在倉房分機處，使得分機數(shù)據(jù)和主機數(shù)據(jù)傳輸不間斷。傳感電纜如需更換，僅需用備品更換掉故障測溫電纜，無需廠家現(xiàn)場服務。
[0033]所述溫濕度傳感器采用了瑞士 Scnsir 1n公司推出的SHTl I芯片制成的溫濕度傳感器，它是數(shù)字溫濕度傳感器，能夠直接讀取被測物的溫濕度值，采用D21DL無線通訊傳輸數(shù)據(jù)。
[0034]所述服務器內(nèi)設(shè)置有溫、濕度檢測模塊、數(shù)據(jù)查看模塊、圖標顯示模塊、打印報表模塊、數(shù)據(jù)維護模塊、基本信息模塊、用戶管理模塊；
[0035]其中溫、濕度檢測模塊只需選中需要測的倉房，點擊測溫按鈕即可完成測溫、濕度。
[0036]數(shù)據(jù)查看模塊分為平面查看和立體查看，平面查看是將數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)在頁面上，立體查看是以三維的模擬立體圖更直觀的把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶。
[0037]圖標顯示模塊由，整倉均溫曲線、三溫曲線、溫度曲線、濕度曲線，四個組成，更加直觀的分析溫、濕度數(shù)據(jù);每個圖都可以選擇折線圖、或者柱狀圖。
[0038]打印報表模塊分單倉打印和多倉連續(xù)打印，單倉打印一次只打印一個倉房，多倉連續(xù)打印是一次性打印多個倉房的數(shù)據(jù)。
[0039]數(shù)據(jù)維護模塊有數(shù)據(jù)備份和恢復，刪除等，保障您的數(shù)據(jù)安全。
[0040]用戶管理模塊包括用戶的增刪改和用戶的角色，角色權(quán)限的分配等，權(quán)限劃分的十分細致，方便管理用戶，采用mysql數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)。
[0041 ]部分硬件介紹
[0042]UD21DL
[0043]A、透明式數(shù)據(jù)傳輸，無需改變原有通信程序及連接方法；
[0044]B、串口具有TTL、RS232、RS485半雙工多種電平接口 ；
[0045]C、內(nèi)裝E2ROM及看門狗電路，可掉電記憶設(shè)置參數(shù)；
[0046]D、采用CRC檢驗，可驗出傳輸中99.99%錯誤；
[0047]E、具有組網(wǎng)通信模式，便于點對多點通信；
[0048]F、頻率源采用VC0/PLL頻率合成器，可方便靈活地通過串口設(shè)置頻點；
[0049]G、工業(yè)級產(chǎn)品設(shè)計，工作溫度范圍寬，可適合野外工作；
[0050]H、同時具有串口通訊及開關(guān)量1，可直接用于報警遙控等用途；
[0051]1、采用溫補頻率基準，頻率的瞬時及長期穩(wěn)定度高；
[0052]J、完全獨立開發(fā)，在使用或客戶二次開發(fā)的過程中能提供良好的技術(shù)支持；
[0053]K、全封閉鋁合金外殼，抗干擾能力強；
[0054]L、全SMT組裝，工藝先進、可靠性高；
[0055]2.SHTll
[0056]A、SHT11是瑞士 Scnsir1n公司推出的一款數(shù)字溫濕度傳感器芯片。該芯片廣泛應用于暖通空調(diào)、汽車、消費電子、自動控制等領(lǐng)域。共主要特點如下:
[0057]B、高度集成，將溫度感測、濕度感測、信號變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上；
[0058]C、提供二線數(shù)字串行接口 SCK和DATA，接口簡單，支持CRC傳輸校驗，傳輸可靠性尚;
[0059]D、測量精度可編程調(diào)節(jié)，內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器(分辨率為8?12位，可以通過對芯片內(nèi)部寄存器編程米選擇)；
[0060]E、測量精確度高，由于同時集成溫濕度傳感器，可以提供溫度補償?shù)臐穸葴y量值和高質(zhì)量的露點計算功能；
[0061 ] F、封裝尺寸超小(7.62mmX 5.08mmX 2.5mm)，測量和通信結(jié)束后，自動轉(zhuǎn)入低功耗模式；
[0062]G、高可靠性，采用CMOSens工藝，測量時可將感測頭完全浸于水中。
[0063]實施例2
[0064]如圖1所示，一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，包括設(shè)置在倉房內(nèi)的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器通過D2IDL無線通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線終端，所述無線終端經(jīng)測控分機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至主機的服務器，將實時溫濕度數(shù)據(jù)上傳至服務器，相較早期總線通訊技術(shù)具有故障率低、維護簡單、施工周期短等特點。
[0065]所述溫濕度傳感器與無線終端均采用優(yōu)質(zhì)航空插頭連接，無線終端可以通過非電氣連接吸貼在倉房分機處，使得分機數(shù)據(jù)和主機數(shù)據(jù)傳輸不間斷。傳感電纜如需更換，僅需用備品更換掉故障測溫電纜，無需廠家現(xiàn)場服務。[ΟΟ??] 所述溫濕度傳感器采用了瑞士Sens ir 1n公司推出的SHT11芯片制成的溫濕度傳感器，它是數(shù)字溫濕度傳感器，能夠直接讀取被測物的溫濕度值，采用D21DL無線通訊傳輸數(shù)據(jù)。
[0067]所述服務器內(nèi)設(shè)置有溫、濕度檢測模塊、數(shù)據(jù)查看模塊、圖標顯示模塊、打印報表模塊、數(shù)據(jù)維護模塊、基本信息模塊、用戶管理模塊；
[0068]其中溫、濕度檢測模塊只需選中需要測的倉房，點擊測溫按鈕即可完成測溫、濕度。
[0069]數(shù)據(jù)查看模塊分為平面查看和立體查看，平面查看是將數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)在頁面上，立體查看是以三維的模擬立體圖更直觀的把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶。
[0070]圖標顯示模塊由，整倉均溫曲線、三溫曲線、溫度曲線、濕度曲線，四個組成，更加直觀的分析溫、濕度數(shù)據(jù);每個圖都可以選擇折線圖、或者柱狀圖。
[0071 ]打印報表模塊分單倉打印和多倉連續(xù)打印，單倉打印一次只打印一個倉房，多倉連續(xù)打印是一次性打印多個倉房的數(shù)據(jù)。
[0072]數(shù)據(jù)維護模塊有數(shù)據(jù)備份和恢復，刪除等，保障您的數(shù)據(jù)安全。
[0073]用戶管理模塊包括用戶的增刪改和用戶的角色，角色權(quán)限的分配等，權(quán)限劃分的十分細致，方便管理用戶，采用mysql數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)。
[0074]所述航空插頭采用優(yōu)質(zhì)絕緣材料制成，所述優(yōu)質(zhì)絕緣材料是由以下重量的材料制成:天然橡膠500g、改性聚丙稀100g、改性木粉30g、蓖麻子錯10g、納米碳化娃20g、鄰苯二甲酸二辛酯10g、聚氨酯80g、聚羥基脂肪酸酯5g、月桂醇聚氧乙烯醚10g、穩(wěn)定劑50g、硫酸鈣120g、戊二醛I Og、丙三醇I Og;該電纜絕緣層絕緣效果好，耐腐蝕，耐擠壓，適合糧庫使用。
[0075]上述的制備方法如下:
[0076](I)先向天然橡膠中加入改性聚丙烯和納米碳化硅，混合均勻后于微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10分鐘，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚和戊二醛，繼續(xù)微波處理10分鐘，即得物料I;
[0077](2)向改性木粉中加入蓖麻子蠟和聚羥基脂肪酸酯，加熱至90_100°C保溫攪拌15分鐘，然后加入硫酸鈣，繼續(xù)保溫攪拌10分鐘，即得物料II;
[0078](3)向物料I中加入物料I1、鄰苯二甲酸二辛酯、聚氨酯、穩(wěn)定劑和丙三醇，混合均勻后加熱至60-70°C保溫攪拌10分鐘，即得混合物料；
[0079](4)將上述混合物料加入擠出機中，經(jīng)熔融、剪切共混后擠出。
[0080]所述改性木粉是由如下重量的原料制成:木粉100g、陶瓷粉10g、納米高嶺土8g、羧甲基殼聚糖15g、聚乙烯醇10g、凡士林5g、乙醇30g，其制備方法為:先向木粉中加入陶瓷粉，靜置30分鐘后加熱至55-60°C保溫攪拌15分鐘，待冷卻至室溫后將納米高嶺土和乙醇加入，混合物于超聲頻率40kHz、功率100W下超聲處理30分鐘，再加入聚乙烯醇和凡士林，混合均勻后于微波頻率2450MHz、功率800W下微波處理10分鐘，然后加入羧甲基殼聚糖，混合均勻后繼續(xù)微波處理15分鐘，隨后送入真空干燥機，所得固體經(jīng)粉碎機粉碎過180目篩制得。經(jīng)改性處理的木粉性能穩(wěn)定，原料易得，用于加工電纜絕緣層絕緣效果佳。
[0081]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在倉房內(nèi)的溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器通過D2IDL無線通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線終端，所述無線終端經(jīng)測控分機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸至主機的服務器，將實時溫濕度數(shù)據(jù)上傳至服務器； 所述服務器內(nèi)設(shè)置有溫、濕度檢測模塊、數(shù)據(jù)查看模塊、圖標顯示模塊、打印報表模塊、數(shù)據(jù)維護模塊、基本信息模塊、用戶管理模塊； 其中溫、濕度檢測模塊只需選中需要測的倉房，點擊測溫按鈕即可完成測溫、濕度； 數(shù)據(jù)查看模塊分為平面查看和立體查看，平面查看是將數(shù)據(jù)以表格的形式呈現(xiàn)在頁面上，立體查看是以三維的模擬立體圖更直觀的把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶； 圖標顯示模塊由，整倉均溫曲線、三溫曲線、溫度曲線、濕度曲線，四個組成，更加直觀的分析溫、濕度數(shù)據(jù);每個圖都可以選擇折線圖、或者柱狀圖； 打印報表模塊分單倉打印和多倉連續(xù)打印，單倉打印一次只打印一個倉房，多倉連續(xù)打印是一次性打印多個倉房的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)維護模塊有數(shù)據(jù)備份和恢復，刪除，保障數(shù)據(jù)安全； 用戶管理模塊包括用戶的增刪改和用戶的角色，角色權(quán)限的分配，權(quán)限劃分的十分細致，方便管理用戶，采用mysql數(shù)據(jù)庫存取數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感技術(shù)的糧情監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度傳感器與無線終端均采用航空插頭連接，無線終端通過非電氣連接吸貼在倉房分機處，使得分機數(shù)據(jù)和主機數(shù)據(jù)傳輸不間斷。
【文檔編號】G08C17/02GK105894771SQ201610209584
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】曹靜, 王 鋒, 張俊, 呂存軍, 韓小濤, 王志卿
【申請人】安徽聚力機械制造有限公司