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[背景]
在現(xiàn)代社會里，煙草行業(yè)一直備受爭議，人們對吸煙與健康問題日益關(guān)注，如何提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量、降低卷煙焦油量、減少吸煙對人體的不良影響一直是煙草行業(yè)的重要研究內(nèi)容，它直接關(guān)系到煙草行業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國煙草行業(yè)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，并成為國家的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，所以面對國際禁煙浪潮和世界衛(wèi)生組織框架條約束縛，煙草行業(yè)健康地、可持續(xù)地發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)的意義。煙草行業(yè)在我國屬于傳統(tǒng)輕工業(yè)之一，其生產(chǎn)過程十分復(fù)雜，而煙草倉庫倉儲和管理工作質(zhì)量是煙草生產(chǎn)和銷售中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此建設(shè)煙草倉庫實(shí)時監(jiān)測控制系統(tǒng)具有非常重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價值。
而且在卷煙生產(chǎn)和儲存過程中，對于煙草質(zhì)量的保證至關(guān)重要。煙廠中的倉儲環(huán)境對卷煙品質(zhì)影響很大，傳統(tǒng)煙草倉庫環(huán)境質(zhì)量采用人工測量記錄，管理人員對倉儲環(huán)境缺乏有效的監(jiān)測手段。信息化水平的提高，為改進(jìn)煙草行業(yè)生產(chǎn)和銷售階段的倉儲管理方式提供了新的手段，研究建立高效的煙草倉庫遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具有非常重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價值。
【目的】
煙廠建設(shè)本著煙草行業(yè)發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策，大力推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級，以科技創(chuàng)新提高生產(chǎn)力水平，充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源，帶動生產(chǎn)要素的合理流動，使企業(yè)資源得到優(yōu)化配置和充分利用，盡量節(jié)省建設(shè)投資。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來。它能將監(jiān)控系統(tǒng)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來，使兩個相互獨(dú)立的系統(tǒng)開始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將封裝成IP包的監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上，與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)融為一體，使網(wǎng)絡(luò)中的每一臺多媒體計算機(jī)上均可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控信息的管理和調(diào)用，提高管理水平和管理效率。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)監(jiān)控的范疇，在其基礎(chǔ)上增加了管理的概念。它事實(shí)上已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理的一個有力工具。
“十二五”規(guī)劃明確提出要以加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶�，發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，推動物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)應(yīng)用，同時煙草行業(yè)“卷煙上水平”總體規(guī)劃進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)要積極推動中國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)前沿技術(shù)，努力建設(shè)覆蓋全領(lǐng)域，全過程的中國煙草物聯(lián)網(wǎng)�；诋�(dāng)前煙草行業(yè)在倉儲物流方面的物聯(lián)網(wǎng)（主要是傳感器，條碼技術(shù)，射頻識別技術(shù)RFID）應(yīng)用已基本成熟,北京九純健應(yīng)用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，把環(huán)境監(jiān)測、安防、視頻監(jiān)控三者相結(jié)合進(jìn)行有效聯(lián)動，形成網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)測系統(tǒng)，以有效解決企業(yè)的安全隱患（防火，防水，防潮，防盜,防入侵），并提供準(zhǔn)確的實(shí)時數(shù)據(jù)，在煙草的儲存與片煙醇化方面提供有利的數(shù)據(jù)支持，以便企業(yè)可以減少各種損失，降低煙草企業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
建設(shè)煙草倉庫實(shí)時監(jiān)測控制系統(tǒng)具有非常重要的實(shí)際意義
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的價值和目的主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)保證煙葉的產(chǎn)品質(zhì)量
卷煙成品的質(zhì)量主要由原材料煙葉的質(zhì)量決定，煙葉質(zhì)量在經(jīng)過挑選后都具備了較高的品質(zhì)，而持續(xù)保持高品質(zhì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是其存放環(huán)境，由于煙葉儲存的特殊性，使得煙葉的存放成為煙廠生產(chǎn)過程中一個很重要的環(huán)節(jié)煙葉的特性之一是在高溫環(huán)境下容易吸收大量水分，在溫度降低時又釋放出來，結(jié)露成水，造成微生物的大量繁殖，引起煙葉大面積的沖燒、變色、變質(zhì)、霉?fàn)�、蟲蛀等現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在自然的狀態(tài)下，倉庫的環(huán)境根據(jù)氣候的變化不能持續(xù)滿足存儲要求，所以需要有效地控制倉庫中的溫度和濕度，給煙葉存放帶來一個安全的環(huán)境在實(shí)際生產(chǎn)中，煙葉倉儲的人工監(jiān)管存在許多難以避免的人為因素失誤，并且對煙葉堆垛內(nèi)部的溫濕度測量更是難以保證數(shù)據(jù)的及時、準(zhǔn)確和可靠。而煙葉倉庫監(jiān)測系統(tǒng)將溫度、濕度傳感器布置在煙葉堆垛內(nèi)部和倉庫的適宜位置，可以實(shí)時測量倉庫各處的溫度和濕度并及時傳送給監(jiān)控室，測量數(shù)據(jù)能實(shí)時顯示在監(jiān)控室的電腦屏幕上，保證監(jiān)控人員能夠全面了解煙葉倉庫的情況。一旦某點(diǎn)溫度、濕度超過預(yù)定設(shè)置，系統(tǒng)將迅速向監(jiān)控人員報警，詳細(xì)顯示庫房具體位。置的異常溫度、濕度變化，并指導(dǎo)煙葉翻垛及通風(fēng)等生產(chǎn)操作，可以有效預(yù)防因溫度、濕度變化引起的煙葉變質(zhì)等各種事件發(fā)生。
(2)有助于研究煙葉自然醇化機(jī)理
煙葉存儲的另一特殊性是煙葉經(jīng)過相當(dāng)時間的存儲過程后在顏色、香氣、吃味方面都有顯著變化，這種煙葉品質(zhì)的變化被稱為“自然醇化’’，煙葉存放過程實(shí)際就是其自然醇化的過程。煙葉在自然醇化過程中對環(huán)境要求很高，不同質(zhì)量的煙葉其最佳醇化時間、存放要求都不一樣；在煙葉自然醇化過程中對倉庫環(huán)境要求有適當(dāng)?shù)臏囟�、濕度、二氧化碳和氧氣的含量，其中倉庫環(huán)境的溫濕度有決定性影響，不適宜的溫濕度會造成煙葉過度醇化使品質(zhì)嚴(yán)重下降。
煙葉倉庫的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采集了煙葉的醇化過程中的第一手環(huán)境資料，它有助于合理地掌握自然醇化速度調(diào)控，也為研究醇化規(guī)律和醇化預(yù)測模型提供了大量信息，可以逐步建立庫存煙葉醇化質(zhì)量信息檔案，并根據(jù)煙葉醇化質(zhì)量提出合理的使用建議。
(3)提高生產(chǎn)效率和管理水平
煙草倉庫實(shí)時監(jiān)測管理系統(tǒng)跟人工監(jiān)管相比具有不可比擬的優(yōu)勢，系統(tǒng)實(shí)時性好、可靠性高、操作簡便，可有效地提高生產(chǎn)效率和管理水平。煙草倉庫監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣間隔時間短，監(jiān)測數(shù)據(jù)既能定時傳輸也可隨時召喚，布置在煙葉堆垛內(nèi)的定點(diǎn)監(jiān)測比人工臨時測量更穩(wěn)定和更準(zhǔn)確。煙草倉庫實(shí)時監(jiān)測管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)管理，是煙草行業(yè)信息化系統(tǒng)的重要組成部分。
(4)保障生產(chǎn)安全
煙草倉庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)將已有的氣體傳感監(jiān)測裝置、防火報警裝置和視頻防盜裝置結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測環(huán)境溫濕度、檢測室內(nèi)易燃?xì)怏w、非法闖入報警等系統(tǒng)功能，這樣形成一個全方位的倉庫環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效地保障
生產(chǎn)安全。
[系統(tǒng)功能]
1自動監(jiān)測全部傳感器的測定值，并實(shí)時顯示監(jiān)控室的計算機(jī)屏幕上，
2報表功能: 按用戶要求輸出報表，打印溫濕度變化的記錄數(shù)據(jù)和曲線；
3曲線功能: 提供實(shí)時、歷史趨勢圖、對環(huán)境的溫度、濕度及包心溫度的變化用曲線顯示在屏幕上；
4傳感器參數(shù)修改功能: 通過通訊網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)上的傳感器中的參數(shù)進(jìn)行修改、設(shè)定(站址、量程、零點(diǎn)、溫度系數(shù))；
5 通過485通訊將各個倉庫、發(fā)酵庫的實(shí)時監(jiān)控統(tǒng)一傳送到制定的監(jiān)控室內(nèi)，實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控。
6可以實(shí)現(xiàn)對各個倉庫和位置的溫濕度等情況實(shí)時監(jiān)控，通過九純健的上機(jī)軟件設(shè)定上下限值，超高或超低可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的聲光報警，電話語音自動報警，或是通過九純健的短信報警器系統(tǒng)，以短信的形式通知相關(guān)責(zé)任人，也可以通過軟件的設(shè)定、直接在監(jiān)控室內(nèi)顯示報警等等。
[系統(tǒng)建設(shè)方案]
根據(jù)煙葉發(fā)酵庫溫、濕度控制的要求，煙葉發(fā)酵庫溫、濕度控制及監(jiān)測擬采用新一代無線數(shù)字式環(huán)境溫、濕度監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)在煙葉發(fā)酵庫內(nèi)的多點(diǎn)溫、濕度24小時實(shí)時自動監(jiān)控。具體方案如下：
根據(jù)煙葉發(fā)酵庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)及布局特點(diǎn)，在發(fā)酵庫內(nèi)設(shè)置3～4個溫、濕度監(jiān)測點(diǎn)，這些監(jiān)測點(diǎn)將根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行設(shè)置點(diǎn)優(yōu)化選擇。監(jiān)測點(diǎn)優(yōu)化設(shè)定的原則是：
1) 監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先設(shè)置在是發(fā)酵庫中遠(yuǎn)離通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)送風(fēng)口位置或通風(fēng)效果不好的位置；
2) 監(jiān)測點(diǎn)在發(fā)酵庫內(nèi)分布盡可能均勻，確保對整個發(fā)酵庫溫、濕度的有效監(jiān)控；
3) 監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)根據(jù)發(fā)酵庫中溫、濕度的實(shí)際情況進(jìn)行合理布置。如在發(fā)酵庫靠近天花板位置和天花板上溫度一般較庫內(nèi)其它位置較高，應(yīng)考慮布置一定數(shù)量的監(jiān)測點(diǎn)。在靠近地面的墻面上濕度較大，也應(yīng)有一定的監(jiān)測點(diǎn)；
4) 監(jiān)測點(diǎn)位置以不影響發(fā)酵庫中煙包碼放和運(yùn)輸為原則。
每個監(jiān)測點(diǎn)的溫、濕度信息通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收，這些信息由骨干網(wǎng)絡(luò)與中央控制計算機(jī)連接，由中央控制計算機(jī)對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀和分析，并形成各個監(jiān)測點(diǎn)的溫、濕度監(jiān)測歷史趨勢圖。如果發(fā)現(xiàn)某個或某幾個溫、濕度監(jiān)測點(diǎn)的溫、濕度出現(xiàn)異常，中央控制計算機(jī)將顯示發(fā)生異常監(jiān)測點(diǎn)的位置并進(jìn)行報警，同時提示管理員是否進(jìn)行聯(lián)動功能，打開就近的通風(fēng)機(jī)或空調(diào)機(jī)進(jìn)行工作。進(jìn)行聯(lián)動的原則是：
1) 確保溫、濕度異常在最短時間內(nèi)得到控制；
2) 選擇控制距離發(fā)生溫、濕度異常最近的通風(fēng)機(jī)或空調(diào)機(jī)工作。
在發(fā)酵庫固定監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行溫、濕度監(jiān)測的同時，對于某些需重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測的監(jiān)測點(diǎn)還可以進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測。一般可考慮多配置1～2個溫、濕度檢測器。關(guān)于發(fā)酵庫內(nèi)通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)控制，如果發(fā)酵庫中通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的自動控制系統(tǒng)已經(jīng)建立，那么僅需將中央控制計算機(jī)的控制信號傳給該系統(tǒng)即可。如果發(fā)酵庫中通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的自動控制系統(tǒng)未建立，可采用控制器實(shí)現(xiàn)中央控制計算機(jī)對通風(fēng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的自動控制。該部分控制如何實(shí)現(xiàn)視發(fā)酵庫的具體情況而定，本文將不作詳細(xì)論述。
系統(tǒng)組成
儲藏室和發(fā)酵庫溫濕度控制系統(tǒng)由：中央控制計算機(jī)、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、大屏顯示器、無線ZigBee系統(tǒng)、無線檢測器（溫、濕度傳感器）等部分組成。
[系統(tǒng)工程圖]
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