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ZIGBEE 無(wú)線糧倉(cāng)溫濕度檢測(cè)方案
一、方案背景
近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(chǔ)藏過(guò)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(chóng)害等的情況。為了減少糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中的損失，障糧食的品質(zhì)和質(zhì)量,糧倉(cāng)的溫度和濕度檢測(cè)就成為了關(guān)系到糧食儲(chǔ)藏的兩個(gè)重要因素。傳統(tǒng)的溫濕度測(cè)量是在糧倉(cāng)內(nèi)懸掛溫濕度計(jì)，取其值來(lái)知道糧倉(cāng)的實(shí)際溫濕度,然后根據(jù)現(xiàn)有值與額定值進(jìn)行比較。這些操作都是在人工情況下進(jìn)行的，浪費(fèi)了大量的人力物力，效率低，準(zhǔn)確性差。
隨著無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，一種無(wú)線的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，采用 ZIGBEE 無(wú)線傳輸模塊、溫濕度傳感器、模擬量采集模塊組成一種糧庫(kù)無(wú)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(shí)時(shí)檢測(cè)糧倉(cāng)中的溫濕度,并且通過(guò)上位機(jī)檢測(cè)系統(tǒng) ，顯示糧倉(cāng)的溫濕度，通過(guò)報(bào)警變量的設(shè)置，能夠及時(shí)的讓管理員采取相應(yīng)的措施，確保糧倉(cāng)內(nèi)合適的溫濕度環(huán)境。
ZIGBEE 無(wú)線糧倉(cāng)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和現(xiàn)場(chǎng)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(wú)線通訊采集模塊構(gòu)成。溫濕度傳感器將得到的模擬信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送給監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。如圖：
1. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：主要由關(guān)電開(kāi)關(guān)、風(fēng)扇、傳感器組成，溫濕度主要用來(lái)檢測(cè)糧倉(cāng)內(nèi)的溫度和濕度。風(fēng)扇的設(shè)計(jì)用來(lái)調(diào)節(jié)糧倉(cāng)內(nèi)的溫濕度。糧倉(cāng)內(nèi)的溫度和濕度達(dá)到管理員所設(shè)的報(bào)警上限時(shí)，可以通過(guò)控制上位機(jī)中的開(kāi)關(guān)來(lái)控制風(fēng)扇的控制。光電開(kāi)關(guān)主要用來(lái)檢測(cè)是否有人進(jìn)入糧倉(cāng)內(nèi)。
2. 通訊網(wǎng)絡(luò)層：由于糧倉(cāng)比較多、分布比較分散和距離管理中心較遠(yuǎn)等現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的傳輸方式布線困難，ＺＩＧＢＥＥ無(wú)線傳輸很好的解決了這些問(wèn)題，傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)，
3. 信息管理層：信息管理層主要由組態(tài)軟件易控來(lái)實(shí)現(xiàn)，易控（INSPEC）是北京九思易自動(dòng)化軟件有限公司（BEIJING Control Ease Automation Software）在國(guó)內(nèi)率先推出的基于.NET Framework 的新一代的自動(dòng)化過(guò)程監(jiān)視、控制和管理的平臺(tái)軟件。它采用開(kāi)放的 C#高級(jí)語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言。用戶程序可編譯執(zhí)行，運(yùn)行快，功能強(qiáng)，可視化編程和智能感知等編程技術(shù)簡(jiǎn)化了用戶程序的編寫(xiě)難度。
主界面設(shè)計(jì)主要包括：
1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指示燈，當(dāng)正常通訊時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)指示燈會(huì)亮，提示用戶通訊正常。
2. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示部分，包括溫度和濕度的報(bào)警上限、當(dāng)前的溫度和濕度。其中溫度和濕度的報(bào)警上限管理員可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，比如：溫度的報(bào)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(bào)警限值統(tǒng)演示圖 3 中，溫度報(bào)警指示燈會(huì)亮，當(dāng)當(dāng)前濕度的值大于所設(shè)的報(bào)警限值 30，濕度指示燈會(huì)亮。
3. 風(fēng)扇開(kāi)關(guān)，當(dāng)按下風(fēng)扇開(kāi)關(guān)時(shí)，風(fēng)扇能夠正常工作時(shí)，風(fēng)扇狀態(tài)顯示：風(fēng)扇已開(kāi)，當(dāng)風(fēng)扇開(kāi)關(guān)按下時(shí)，如果風(fēng)扇由于故障無(wú)法工作時(shí)，那么風(fēng)扇狀態(tài)則會(huì)顯示：風(fēng)扇已關(guān)，此時(shí)管理員則可知道風(fēng)扇有故障，派人到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看。
系統(tǒng)演示的工作流程：
溫濕度傳感器采集糧倉(cāng)內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度，通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線通訊模塊發(fā)送給上位機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)溫度和濕度高于上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警限值時(shí)，對(duì)應(yīng)的報(bào)警指示燈會(huì)亮，此時(shí)管理員可以通過(guò)按下風(fēng)扇開(kāi)關(guān)的按鈕，通過(guò)繼電器輸出模塊來(lái)控制風(fēng)扇的開(kāi)關(guān)，從而來(lái)調(diào)節(jié)糧倉(cāng)內(nèi)的溫濕度。當(dāng)有物體遮擋光電開(kāi)關(guān)時(shí)（檢測(cè)距離大約 20cm），此時(shí)門(mén)禁報(bào)警指示燈會(huì)亮，則管理員通過(guò)上位機(jī)門(mén)禁報(bào)警知道有人進(jìn)入糧倉(cāng)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
1) 名稱：無(wú)線傳輸模塊服務(wù)器 型號(hào)：ZIGBEE1080 單價(jià)：900 元 數(shù)量：1 塊
2) 名稱：無(wú)線傳輸模塊客戶端 型號(hào)：ZIGBEE1080A 單價(jià)：800元 數(shù)量：8 塊
3) 名稱：溫濕度傳感器 型號(hào)：溫濕度變送器 單價(jià)：300 元 數(shù)量：8 塊
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