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ZIGBEE智能粮库温控管理系统解决方案
作者：北京惠企通达物联科技有限公司
来源：RFID世界网
日期：2010-12-10 16:11:20
摘要：北京惠企物联科技，立足于物联网的研发与应用，积极响应国家“大力发展物联网”的号召，以“全面感知-可靠传递-智能处理”为核心理念，在详细的了解了粮库应用工艺后，将ZIGBEE技术充分的应用到粮库的智能管理中，使得粮库的过程管理更加的科学和高效。
1.项目背景
粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国计民生的重要物资，粮食始终是经济发展，社会稳定，国家自立的基础。
目前我国地方各大粮库都存在着，不同程度的粮食变质问题，大部分粮库还采用人工测温的方式，不仅增大粮库工作人员的工作量，且效率低，效果差。尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成，导致大面积的坏粮。据统计，我国每年因粮食存储不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成了无法估量的损失。
粮食的温湿度是影响粮食储藏的最重要参数，如何控制好粮库的温湿度就变成了，保证粮食质量的唯一的手段。北京惠企物联科技，立足于物联网的研发与应用，积极响应国家“大力发展物联网”的号召，以“全面感知-可靠传递-智能处理”为核心理念，在详细的了解了粮库应用工艺后，将ZIGBEE技术充分的应用到粮库的智能管理中，使得粮库的过程管理更加的科学和高效。
2.粮库温控现状
早期的粮库温湿控制，主要是采用干温度表、毛发湿度计、双金属式测量计、湿度测试纸等测试器材人工检测。 它是将温度计放入到插杆中，根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，来确定粮食温度的高、低，进而决定是否倒粮。这种方法有一定的作用，但是由于温度计精度、人工读数错误、人工读数效率低下等原因。导致温控检测速度慢、精度低、抽样不彻底、局部温度过高不易被发现。进而导致了局部粮食发霉变质，引起大面积坏粮。
本系统是采用最先进的ZigBee无线传输技术。在粮库的不同地方分置温湿度传感器，温湿度传感器是采用无线传输，将现场测量到的数据通过无线电磁波，传送给粮库内的读写器，读写器再通过无线中继器，将数据无线传输给电脑，电脑将接受到的数据存储，并与系统设定的标准值比较。若现场值超出标准值，系统会报警告知管理人员，并会自动的控制风机等设备作降温处理。
4.1硬件组成
4.1.1温湿度标签：
该温湿度标签是由3部分组成：微型模拟温湿度传感器、单片机、无线收发模块，标签内带有全球唯一的ID号。
微型模拟温湿度传感器：是采用微型的模拟传感器，该传感器将时时的采集粮库内的温湿度参数，并将该数据传送给单片机处理。该传感器是采用TI公司的智能模块，即高精，超微，高稳定性于一身。非常适合于较小空间内的测温传感。
单片机：采用增强型的8051单片，是工业控制中比较经典的单片机，具有稳定可靠的性能，和强大的功能。该单片机接收到温湿度信号后，通过A/D智能转换及放大，将数字信号传送给无线收发模块。
无线收发模块： 将单片机传送过来的数字信号调制成电磁波。采用TI公司的CC2420芯片，电源供电，2.4~2.5GHZ通讯频段，最远可无线传输1000米。
该温湿度标签的主要功能即为：采集现场的温湿度数据，通过无线发送到读写器，并经由读写器将数据上传给电脑。
温湿度标签的分类：
盒式温湿度标签：
当在粮库中，安放好标签后，标签会时时采集粮库中的温湿度信息；并自动的将数据发送给读写器；读写器并将数据通过串口或网口，传输给电脑；电脑将接受到的数据存储并比较，系统会掉出设置的标准值，与采集到的现场数据做比较；当现场的温湿度高于标准值时，电脑则通过其I/O控制口，控制现场的风机启动降温；在此同时电脑会时时通过传感器的信号，监控粮仓内的温湿度，知道达到设定值。
举例：
每只温湿度传感器都带有一个ID号，而此ID号是有24位的字母、数字组成，可以实现无限的序号组合，即可实现全球唯一ID号；
每只标签的ID号与其所在的位置是相对应的，这个可以在系统建数据库时，位置绑定在该ID号的信息中。即当系统读取到序号为“1234567”的ID号时，系统即会知道该标签是处于：第6号仓的，第3只温湿度标签，具体位置是：高6.5米;距离A面墙3.2米；距离B面墙6.2米；如该标签测量的温度较高时，系统就会知道具体的位置，方便调整。
当标签测量到现场的数据后，即会利用自身内置电源，激活单片机中的无线收发模块，将数据无线发出，传输距离可最长达1000米；标签的发送距离可以根据现场的具体距离调制，可做到10~1000米间调整。 同时标签利用电磁波传送，具有较强的穿透力，即便将标签植入粮食内，同样可以准确读取。
标签将数据传送到读写器，读写器通过解调过来的数据，并通过串口485总线传送给电脑。读写器挂式的安装到粮仓外部，在通过线缆传送给电脑数据。这样可以为空间有限的粮仓节省空间，同时避免仓内繁琐布线的问题。
电脑接收读写器过来的数字数据，并与系统内设置的标准值作比较。如下显示：
公司名称：北京惠企通达物联科技有限公司
地址：北京市海淀区苏州街55号名商大厦3层303
联系电话：010-57035818
联系人：赵文
联系电话：13001076144 18663539058
邮箱：bjhqwlkj@163.com
网址：www.bjwlwkj.com
粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国计民生的重要物资，粮食始终是经济发展，社会稳定，国家自立的基础。
目前我国地方各大粮库都存在着，不同程度的粮食变质问题，大部分粮库还采用人工测温的方式，不仅增大粮库工作人员的工作量，且效率低，效果差。尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成，导致大面积的坏粮。据统计，我国每年因粮食存储不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成了无法估量的损失。
粮食的温湿度是影响粮食储藏的最重要参数，如何控制好粮库的温湿度就变成了，保证粮食质量的唯一的手段。北京惠企物联科技，立足于物联网的研发与应用，积极响应国家“大力发展物联网”的号召，以“全面感知-可靠传递-智能处理”为核心理念，在详细的了解了粮库应用工艺后，将ZIGBEE技术充分的应用到粮库的智能管理中，使得粮库的过程管理更加的科学和高效。
2.粮库温控现状
早期的粮库温湿控制，主要是采用干温度表、毛发湿度计、双金属式测量计、湿度测试纸等测试器材人工检测。 它是将温度计放入到插杆中，根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，来确定粮食温度的高、低，进而决定是否倒粮。这种方法有一定的作用，但是由于温度计精度、人工读数错误、人工读数效率低下等原因。导致温控检测速度慢、精度低、抽样不彻底、局部温度过高不易被发现。进而导致了局部粮食发霉变质，引起大面积坏粮。
本系统是采用最先进的ZigBee无线传输技术。在粮库的不同地方分置温湿度传感器，温湿度传感器是采用无线传输，将现场测量到的数据通过无线电磁波，传送给粮库内的读写器，读写器再通过无线中继器，将数据无线传输给电脑，电脑将接受到的数据存储，并与系统设定的标准值比较。若现场值超出标准值，系统会报警告知管理人员，并会自动的控制风机等设备作降温处理。
4.1硬件组成
4.1.1温湿度标签：
该温湿度标签是由3部分组成：微型模拟温湿度传感器、单片机、无线收发模块，标签内带有全球唯一的ID号。
微型模拟温湿度传感器：是采用微型的模拟传感器，该传感器将时时的采集粮库内的温湿度参数，并将该数据传送给单片机处理。该传感器是采用TI公司的智能模块，即高精，超微，高稳定性于一身。非常适合于较小空间内的测温传感。
单片机：采用增强型的8051单片，是工业控制中比较经典的单片机，具有稳定可靠的性能，和强大的功能。该单片机接收到温湿度信号后，通过A/D智能转换及放大，将数字信号传送给无线收发模块。
无线收发模块： 将单片机传送过来的数字信号调制成电磁波。采用TI公司的CC2420芯片，电源供电，2.4~2.5GHZ通讯频段，最远可无线传输1000米。
该温湿度标签的主要功能即为：采集现场的温湿度数据，通过无线发送到读写器，并经由读写器将数据上传给电脑。
温湿度标签的分类：
盒式温湿度标签：
4.1.2读写器：
将接受到的电磁波信号，通过解调。读写器内同样集成单片和收发模块，读写器的收发模块只接受传感器标签的发送信号。读写器将解调过的信号，利用串口，网口上传给电脑。
4.1.3电脑：
采用工业控制机，内置可靠的工业串口或网口，保证了数据传输的稳定性； 系统采用组态软件，可实现快速的数据分析能力，及强大的I/O口扩展控制。
4.2软件组成：
动态记录功能：连续如实的采集和记录监测温度、湿度等参数的情况，以数字和图形、表格方式进行实时显示和记录监测信息；
超限报警功能：在出现异常数据的时候，如温湿度、湿度超过上下限时，可以按照使用人员指定的方式输出多种报警。如：声音报警、电话振铃报警、发送电子邮件报警、短消息报警，可设置短消息群发，并且系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；
数据统计分析功能：实时显示或者历史显示房间的各参数曲线变化，可以同时显示多个不同房间的环境参数曲线，更方便比较分析。可显示参数列表、实时曲线图（对应具体数值并任意调整坐标）、实时数据、折算数据、累计数据、历史、报警画面、报表等多种显示、统计功能更加贴近用户需求；
当在粮库中，安放好标签后，标签会时时采集粮库中的温湿度信息；并自动的将数据发送给读写器；读写器并将数据通过串口或网口，传输给电脑；电脑将接受到的数据存储并比较，系统会掉出设置的标准值，与采集到的现场数据做比较；当现场的温湿度高于标准值时，电脑则通过其I/O控制口，控制现场的风机启动降温；在此同时电脑会时时通过传感器的信号，监控粮仓内的温湿度，知道达到设定值。
举例：
每只温湿度传感器都带有一个ID号，而此ID号是有24位的字母、数字组成，可以实现无限的序号组合，即可实现全球唯一ID号；
每只标签的ID号与其所在的位置是相对应的，这个可以在系统建数据库时，位置绑定在该ID号的信息中。即当系统读取到序号为“1234567”的ID号时，系统即会知道该标签是处于：第6号仓的，第3只温湿度标签，具体位置是：高6.5米;距离A面墙3.2米；距离B面墙6.2米；如该标签测量的温度较高时，系统就会知道具体的位置，方便调整。
当标签测量到现场的数据后，即会利用自身内置电源，激活单片机中的无线收发模块，将数据无线发出，传输距离可最长达1000米；标签的发送距离可以根据现场的具体距离调制，可做到10~1000米间调整。 同时标签利用电磁波传送，具有较强的穿透力，即便将标签植入粮食内，同样可以准确读取。
标签将数据传送到读写器，读写器通过解调过来的数据，并通过串口485总线传送给电脑。读写器挂式的安装到粮仓外部，在通过线缆传送给电脑数据。这样可以为空间有限的粮仓节省空间，同时避免仓内繁琐布线的问题。
电脑接收读写器过来的数字数据，并与系统内设置的标准值作比较。如下显示：
公司名称：北京惠企通达物联科技有限公司
地址：北京市海淀区苏州街55号名商大厦3层303
联系电话：010-57035818
联系人：赵文
联系电话：13001076144 18663539058
邮箱：bjhqwlkj@163.com
网址：www.bjwlwkj.com
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