ZIGBEE无线粮仓温湿度检测方案

一、方案背景

近年来，随着农业科学技术的不断进步，农业生产持续而稳定地增产，粮食生产数量也日益增多，在储藏过程中，粮食受温度、湿度以及其他因素的影响，可能出现发热、霉变、虫害等的情况。为了减少粮食储藏过程中的损失，障粮食的品质和质量,粮仓的温度和湿度检测就成为了关系到粮食储藏的两个重要因素。传统的温湿度测量是在粮仓内悬挂温湿度计，取其值来知道粮仓的实际温湿度,然后根据现有值与额定值进行比较。这些操作都是在人工情况下进行的，浪费了大量的人力物力，效率低，准确性差。

随着无线通讯技术的发展，一种无线的温湿度检测系统应运而生，采用ZIGBEE无线传输模块、温湿度传感器、模拟量采集模块组成一种粮库无线全数字温湿度监控系统,**摆脱了传统的人工抄录方法,能实时检测粮仓中的温湿度,并且通过上位机检测系统显示粮仓的温湿度，通过报警变量的设置，能够及时的让管理员采取相应的措施，确保粮仓内合适的温湿度环境。

二、方案系统结构

 
ZIGBEE无线粮仓温湿度检测系统分为应用层、网络层和现场设备层（感知层）这样的三层结构。系统由温湿度传感器、数据采集模块和无线通讯采集模块构成。温湿度传感器将得到的模拟信号温湿度信息传输到数据采集模块，数据采集模块将采集到的模拟信号转换成数字信号，通过无线通讯模块发送给监控中心计算机。如图所示：

 

 

1.         现场设备层：主要由关电开关、风扇、传感器组成，温湿度主要用来检测粮仓内的温度和湿度。风扇的设计用来调节粮仓内的温湿度。粮仓内的温度和湿度达到管理员所设的报警上**，可以通过控制上位机中的开关来控制风扇的控制。光电开关主要用来检测是否有人进入粮仓内。

2.         通讯网络层：由于粮仓比较多、分布比较分散和距离管理中心较远等现状，传统的传输方式布线困难，ＺＩＧＢＥＥ无线传输很好的解决了这些问题，传输距离远、抗干扰能力强，

3.         信息管理层：信息管理层主要由组态软件易控来实现，易控（INSPEC）是北京九思易自动化软件有限公司（BEIJING Control Ease Automation Software）在国内**推出的基于.NET Framework的新一代的自动化过程监视、控制和管理的平台软件。它采用开放的C#高级语言作为编程语言。用户程序可编译执行，运行快，功能强，可视化编程和智能感知等编程技术简化了用户程序的编写难度。

三、方案设计

 上位机的软件设计使用的是易控组态软件，其界面如下所示：

 主界面设计主要包括：

1.         实时数据指示灯，当正常通讯时，实时数据指示灯会亮，提示用户通讯正常。

2.         实时数据显示部分，包括温度和湿度的报警上限、当前的温度和湿度。其中温度和湿度的报警上限管理员可以根据实际情况进行设置，比如：温度的报警上限设置为20,湿度设置为30,那么当当前温度的值大于所设报警限值统演示图3中，温度报警指示灯会亮，当当前湿度的值大于所设的报警限值30，湿度指示灯会亮。

3.         风扇开关，当按下风扇开关时，风扇能够正常工作时，风扇状态显示：风扇已开，当风扇开关按下时，如果风扇由于故障无法工作时，那么风扇状态则会显示：风扇已关，此时管理员则可知道风扇有故障，派人到现场进行查看。

 

系统演示的工作流程：

温湿度传感器采集粮仓内的实时温度，通过数据采集模块将采集到的模拟信号转换成数字信号，通过无线通讯模块发送给上位机系统。当温度和湿度**上位机系统设置的报警限值时，对应的报警指示灯会亮，此时管理员可以通过按下风扇开关的按钮，通过继电器输出模块来控制风扇的开关，从而来调节粮仓内的温湿度。

当有物体遮挡光电开关时（检测距离大约20cm），此时门禁报警指示灯会亮，则管理员通过上位机门禁报警知道有人进入粮仓，及时采取相应的措施。

四、 产品选型

 

1、名称：无线传输模块服务器   型号：ZIGBEE1080               单价：900元   数量：1块

2、名称：无线传输模块客户端   型号：ZIGBEE1080A             单价：800元   数量：8块

3、名称：模拟量采集模块 型号：DAM-3059 单价：680元 数量：8个

4、名称：开关量采集模块 型号：DAM-3024 单价：650元 数量：8个

5、名称：温湿度传感器             型号：温湿度变送器                 单价：300元   数量：8块

6、名称：监控软件                    型号：易控64点     单价：1500元（只是一套开发系统，需要编程。可委托我公司制作，费用另算）

7、名称：监控电脑                    型号:组装机    单价：2500元（可自配）

五、方案的设计意义

1．可以通过控制室计算机实时采集粮仓内的温湿度；

2．信息实时上传；

3．当温度过高，系统会报警，提醒工作人员采取措施；

4．安装方便，性能稳定，**性高，方便维护；

 

单    位：北京阿尔泰科技发展有限公司

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