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ZIGBEE 無線糧倉溫濕度檢測方案
一、方案背景
近年來，隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)而穩(wěn)定地增產(chǎn)，糧食生產(chǎn)數(shù)量也日益增多，在儲藏過程中，糧食受溫度、濕度以及其他因素的影響，可能出現(xiàn)發(fā)熱、霉變、蟲害等的情況。為了減少糧食儲藏過程中的損失，障糧食的品質(zhì)和質(zhì)量,糧倉的溫度和濕度檢測就成為了關(guān)系到糧食儲藏的兩個重要因素。傳統(tǒng)的溫濕度測量是在糧倉內(nèi)懸掛溫濕度計，取其值來知道糧倉的實際溫濕度,然后根據(jù)現(xiàn)有值與額定值進行比較。這些操作都是在人工情況下進行的，浪費了大量的人力物力，效率低，準確性差。
隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，一種無線的溫濕度檢測系統(tǒng)應(yīng)運而生，采用 ZIGBEE 無線傳輸模塊、溫濕度傳感器、模擬量采集模塊組成一種糧庫無線全數(shù)字溫濕度監(jiān)控系統(tǒng),徹底擺脫了傳統(tǒng)的人工抄錄方法能實時檢測糧倉中的溫濕度,并且通過上位機檢測系統(tǒng) ，顯示糧倉的溫濕度，通過報警變量的設(shè)置，能夠及時的讓管理員采取相應(yīng)的措施，確保糧倉內(nèi)合適的溫濕度環(huán)境。
ZIGBEE 無線糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場設(shè)備層（感知層）這樣的三層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊和無線通訊采集模塊構(gòu)成。溫濕度傳感器將得到的模擬信號溫濕度信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過無線通訊模塊發(fā)送給監(jiān)控中心計算機。如圖：
1. 現(xiàn)場設(shè)備層：主要由關(guān)電開關(guān)、風(fēng)扇、傳感器組成，溫濕度主要用來檢測糧倉內(nèi)的溫度和濕度。風(fēng)扇的設(shè)計用來調(diào)節(jié)糧倉內(nèi)的溫濕度。糧倉內(nèi)的溫度和濕度達到管理員所設(shè)的報警上限時，可以通過控制上位機中的開關(guān)來控制風(fēng)扇的控制。光電開關(guān)主要用來檢測是否有人進入糧倉內(nèi)。
2. 通訊網(wǎng)絡(luò)層：由于糧倉比較多、分布比較分散和距離管理中心較遠等現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的傳輸方式布線困難，ＺＩＧＢＥＥ無線傳輸很好的解決了這些問題，傳輸距離遠、抗干擾能力強，
3. 信息管理層：信息管理層主要由組態(tài)軟件易控來實現(xiàn)，易控（INSPEC）是北京九思易自動化軟件有限公司（BEIJING Control Ease Automation Software）在國內(nèi)率先推出的基于.NET Framework 的新一代的自動化過程監(jiān)視、控制和管理的平臺軟件。它采用開放的 C#高級語言作為編程語言。用戶程序可編譯執(zhí)行，運行快，功能強，可視化編程和智能感知等編程技術(shù)簡化了用戶程序的編寫難度。
主界面設(shè)計主要包括：
1. 實時數(shù)據(jù)指示燈，當(dāng)正常通訊時，實時數(shù)據(jù)指示燈會亮，提示用戶通訊正常。
2. 實時數(shù)據(jù)顯示部分，包括溫度和濕度的報警上限、當(dāng)前的溫度和濕度。其中溫度和濕度的報警上限管理員可以根據(jù)實際情況進行設(shè)置，比如：溫度的報警上限設(shè)置為20,濕度設(shè)置為 30,那么當(dāng)當(dāng)前溫度的值大于所設(shè)報警限值統(tǒng)演示圖 3 中，溫度報警指示燈會亮，當(dāng)當(dāng)前濕度的值大于所設(shè)的報警限值 30，濕度指示燈會亮。
3. 風(fēng)扇開關(guān)，當(dāng)按下風(fēng)扇開關(guān)時，風(fēng)扇能夠正常工作時，風(fēng)扇狀態(tài)顯示：風(fēng)扇已開，當(dāng)風(fēng)扇開關(guān)按下時，如果風(fēng)扇由于故障無法工作時，那么風(fēng)扇狀態(tài)則會顯示：風(fēng)扇已關(guān)，此時管理員則可知道風(fēng)扇有故障，派人到現(xiàn)場進行查看。
系統(tǒng)演示的工作流程：
溫濕度傳感器采集糧倉內(nèi)的實時溫度，通過數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過無線通訊模塊發(fā)送給上位機系統(tǒng)。當(dāng)溫度和濕度高于上位機系統(tǒng)設(shè)置的報警限值時，對應(yīng)的報警指示燈會亮，此時管理員可以通過按下風(fēng)扇開關(guān)的按鈕，通過繼電器輸出模塊來控制風(fēng)扇的開關(guān)，從而來調(diào)節(jié)糧倉內(nèi)的溫濕度。當(dāng)有物體遮擋光電開關(guān)時（檢測距離大約 20cm），此時門禁報警指示燈會亮，則管理員通過上位機門禁報警知道有人進入糧倉，及時采取相應(yīng)的措施。
1) 名稱：無線傳輸模塊服務(wù)器 型號：ZIGBEE1080 單價：900 元 數(shù)量：1 塊
2) 名稱：無線傳輸模塊客戶端 型號：ZIGBEE1080A 單價：800元 數(shù)量：8 塊
3) 名稱：溫濕度傳感器 型號：溫濕度變送器 單價：300 元 數(shù)量：8 塊
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