粮仓的监控系统设计
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粮库智慧系统设计方案设计方案:粮库智慧系统一、系统介绍粮库智慧系统是一个集数据采集、分析、管理和控制于一体的智慧化管理系统。
通过该系统,可实现对粮库内粮食的实时监测、温湿度调控、入库出库管理、库存预警等功能,提高粮食储存的安全性、可控性和效率。
二、系统架构1. 传感器层:在粮库内布置各类传感器,如温湿度传感器、粮食重量传感器、氧气浓度传感器等,实时采集粮食储存环境的数据。
2. 数据传输层:将传感器采集到的数据传输到系统的服务器上,采用无线传输技术,如Wi-Fi、蓝牙等,确保数据的高效传输和实时性。
3. 数据处理层:对传感器数据进行处理和分析,提取出有价值的信息,如温湿度变化趋势、库存消耗速率等,并根据这些信息进行实时监控和预警。
4. 系统控制层:根据数据处理层的分析结果,控制粮库内的各个设备,如温湿度控制装置、自动化输送设备、防虫设备等,实现对粮库内环境和工艺的智能化控制。
5. 用户界面层:提供给用户进行系统操作和管理的界面,包括PC端界面和移动端APP,用户可以通过该界面查看粮食储存情况、设置预警参数、查看历史数据等。
三、系统功能1. 实时监测功能:系统能实时监测粮库内的各项指标,如温湿度、氧气浓度、库存等,利用传感器数据提供可视化的监测图表和数据分析报告。
2. 温湿度调控功能:根据设定的温湿度范围,系统能及时调控粮库内的温湿度,通过风机、加热器等设备实现粮食的有效保护和防霉处理。
3. 入库出库管理功能:系统能记录粮食的入库和出库情况,包括入库时间、出库时间、库存数量等,同时提供数据分析和报表功能,帮助用户进行粮食储存和管理的决策。
4. 库存预警功能:系统能根据库存数据和消耗速率等指标,实时进行预警,当库存量低于设定值时发出提醒,确保粮食储存的及时补充和调整。
5. 报警功能:系统能根据设定的阈值,监测粮食温湿度、氧气浓度等参数,一旦出现异常情况,即发出报警,提醒用户及时采取措施避免粮食损失。
四、系统优势1. 实时监测:系统能实现对粮库内环境和粮食状态的实时监测,及时发现问题并采取措施,有效减少粮食损失。
基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统的设计。
随着粮食储存技术的不断发展,对粮仓环境监控的要求也越来越高。
温湿度是影响粮食储存质量的关键因素,因此设计一种能够实时、准确地监测和调控粮仓内部温湿度的系统具有重要意义。
本文将从系统设计的背景、目的、主要研究内容和技术路线等方面进行全面概述。
本文将介绍粮仓温湿度监控系统的研究背景,包括粮食储存的重要性、温湿度对粮食储存质量的影响以及现有监控系统的不足。
明确本文的设计目标,即设计一种基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统,实现粮仓内部温湿度的实时监测、数据分析和远程控制。
接着,本文将详细介绍系统的主要研究内容,包括硬件设计、软件编程、数据采集与处理、通信协议的选择与实现等。
硬件设计部分将涉及STM32微控制器的选型、温湿度传感器的选择与连接、电源电路的设计等;软件编程部分将讨论如何实现数据的实时采集、处理与传输,以及系统的稳定性和可靠性保障;数据采集与处理部分将探讨如何从传感器获取准确的温湿度数据,并进行相应的数据处理和分析;通信协议的选择与实现部分将讨论如何选择合适的通信协议,实现远程监控和控制功能。
本文将总结系统的技术路线和实现方法,包括系统的整体架构设计、各个模块的协同工作以及系统的优化与改进。
通过本文的研究,旨在为大型粮仓温湿度监控系统的设计提供一种新的解决方案,为粮食储存行业的智能化和自动化发展提供有益参考。
二、系统总体设计在大型粮仓温湿度监控系统中,系统总体设计是项目的核心部分,它决定了整个系统的架构、功能和性能。
本设计基于STM32微控制器,充分利用其强大的处理能力和丰富的外设接口,构建一个稳定、可靠的温湿度监控系统。
系统总体设计需要明确监控系统的基本需求。
对于粮仓而言,温湿度是影响粮食储存质量的重要因素,因此系统需要实时监测粮仓内的温湿度数据,并根据预设的阈值进行报警。
智慧粮库管理系统设计方案智慧粮库管理系统是一种应用于粮食仓储业的管理系统,通过运用物联网技术和人工智能算法,对粮食仓库进行实时监控和数据分析,提高粮食仓储管理的效率和精度。
以下是一个智慧粮库管理系统的设计方案。
系统架构智慧粮库管理系统的核心思想是通过传感器、通信设备、云平台和管理终端四个模块构建完整的系统架构。
1. 传感器模块:该模块包含一系列传感器,用于检测粮食仓库中的温度、湿度、氧气浓度、CO2浓度等参数。
传感器将检测到的数据传输给通信设备模块。
2. 通信设备模块:该模块负责接收传感器模块传来的数据,并通过无线网络或有线网络将数据发送到云平台。
通信设备还可以将云平台下达的指令传输给传感器模块,实现对粮食仓库的远程控制。
3. 云平台模块:该模块是系统的核心,用于接收、存储和处理来自通信设备模块的数据。
云平台使用大数据和人工智能算法对数据进行分析,生成粮食仓库的实时监控报表、统计分析报告等。
同时,云平台还将相关信息反馈给管理终端模块,供管理员查看和操作。
4. 管理终端模块:该模块为系统的用户接口,通过电脑、手机或平板等设备,管理员可以查看粮食仓库的实时状态、历史数据和分析报告。
管理员还可以通过管理终端对仓库进行远程控制,例如调整温湿度、设定报警阈值等。
功能设计智慧粮库管理系统应具备以下功能:1. 实时监控:系统能够实时监测粮食仓库中的温度、湿度、氧气浓度、CO2浓度等参数,及时发现异常情况。
2. 数据分析:系统能够对传感器采集的数据进行统计分析,生成粮食仓库的实时监控报表、统计分析报告等,供管理员参考和决策。
3. 远程报警:系统能够自动监测粮食仓库的状态,一旦发现超过预设阈值的异常情况,会自动发送报警信息给管理员,并能够实现远程操作,及时处理异常情况。
4. 远程控制:管理员可以通过管理终端对粮食仓库进行远程控制,例如调整温湿度、开关灯光等。
5. 数据备份和恢复:系统应当定期对数据进行备份,以防止数据丢失,同时也能够提供数据恢复功能,方便管理员对历史数据进行查看和分析。
智慧粮仓管理系统设计方案智慧粮仓管理系统是一种基于互联网和物联网技术的粮食储存管理系统,通过对粮食储存环境和粮食质量进行实时监测和管理,提高粮食储存的安全性和可靠性。
下面是一个智慧粮仓管理系统的设计方案。
一、系统架构智慧粮仓管理系统由以下几个主要模块组成:1. 传感器模块:用于监测粮食储存环境的温度、湿度、氧气浓度等参数。
2. 数据采集模块:负责采集传感器模块的数据,并将数据上传至云平台中。
3. 云平台:用于接收、存储和处理从数据采集模块上传的数据,提供数据查询、分析和报警服务。
4. 控制中心:负责对粮仓进行远程监控和控制,通过云平台和终端设备与智能粮仓进行通信。
5. 终端设备:包括手机、电脑等用于接收来自云平台的信息,并向控制中心发送指令的设备。
二、功能模块1. 实时监测:通过传感器模块对粮食储存环境进行实时监测,并上传数据到云平台,包括温度、湿度、氧气浓度等参数。
2. 数据分析:云平台对上传的数据进行分析,并生成报表、图表等形式的分析结果,帮助用户了解粮食储存环境的变化趋势。
3. 预警功能:当监测到粮食储存环境异常时,云平台会发送报警信息给终端设备,用户可以及时采取措施避免粮食质量的损害。
4. 信息查询:用户可以通过终端设备查询粮仓相关信息,包括粮食质量、温湿度等参数,了解粮仓的实时状态。
5. 远程控制:用户可以通过终端设备向控制中心发送指令,对粮仓进行远程控制,如调整温湿度等参数。
三、实施步骤1. 选择适合的传感器模块:根据粮食储存环境的需求选择适合的传感器模块,如温湿度传感器、氧气传感器等。
2. 设计数据采集模块:设计合适的数据采集模块,通过传感器模块采集粮食储存环境的数据,并通过无线方式将数据上传至云平台。
3. 构建云平台:构建一个可靠的云平台,负责接收、存储和处理从数据采集模块上传的数据,并提供数据查询、分析和报警服务。
4. 开发终端设备应用程序:根据用户需求,开发适配不同终端设备的应用程序,用于接收来自云平台的信息,并向控制中心发送指令。
◎王兆国1王蓉晖2曹阳1王辰凯1(作者单位:1.吉林建筑大学电子信息工程专业2017级学生;2.吉林建筑大学电气与电子信息工程学院)智能粮仓的门锁监控系统的设计一、发展现状随着我国经济的高速发展,我国智能设备制造也在不断扩大,例如智能门锁在我国的销售量呈增长的态势。
但是市场上的智能门锁还不能满足我们前有项目的要求,现有是门锁制造厂商制造出来的门锁都是只含有我们需要的一个功能,导致综合性能差。
为了解决此类问题,本文设计了基于STC15F2K6S2单片机的指纹解锁报警系统。
该系统采用了光学指纹解锁的方式,相比传统的解锁方式更加安全可靠,同时,通过Zigbee 远程通信操作,可以告知用户仓库门开启的情况,并且可以保证在钥匙丢失或被盗后的门锁不会被他人打开,安全性能大大增强。
二、门锁监控系统的方案设计1.门锁监控系统的硬件设计。
本设计中提出的基于单片机指纹识别电路系统,是一个具有指纹解锁接收信号后并判断是否开锁功能的智能系统。
其包括STC15F2K6S2单片机系统、AS608光学指纹解锁系统、电磁继电器、LED 指示灯、自动报警电路和供电部分等组成。
图1系统总体框图该系统具指纹数据采集和处理的功能,首先通过指纹识别设备对用户的指纹进行采集并与原录入的指纹对比,然后将对比结果通过串口传送到单片机,若指纹识别成功,则给电磁继电器一个开启信号,将门开启,实现开锁功能,并在完成开锁后单片机发出指令实现Zigbee 联网通信。
系统总体框图如图1所示。
2.系统硬件设计。
该系统由AS608指纹识别模块、STC15F2K6S2单片机、Zigbee 模块、电磁继电器和自动报警等部分。
STC15F2K6S2是一款增强型的51型单片机,该系列增强型8051单片机集成了上电复位电路和精准R/C 振荡器;同时集成了大容量的RAM、ROM 以及EEPRM,集成了A/D、PWM、SPI 等高功能接口部件,可简化单片机系统的外围电路,可以使得单片机系统的设计更加简捷,使系统性能更加高效、可靠。
粮仓环境温湿度监控系统一、系统组成和设计粮食在存储期间,由于环境、气候和通风条件等因素的变化,粮仓内的温度或湿度会发生异常,这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。
同时粮仓中粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。
针对粮食存储的特殊性,粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度与湿度为主要检测参数,粮仓内气体成分含量为辅助参数。
本系统由网络型温湿度控制器(粮仓温湿度传感器专用)、通讯转换模块、声光报警器控制器、声光报警器、计算机和系统监名称组成参数用途网络型温湿度控制器必选1.供电:12VDC2.量程:温度:-20~+60℃湿度:0~100%RH3.准确度:湿度±3%RH温度±0.5℃4.输出:RS485(标准Modus协议)三路继电器输出5.安装:螺丝固定墙面1.采集环境监测点2.通过RS485总线传给上位机3.三路继电器输出,可以控制调节监测点的温湿度和通风声光报警器控制器可选1.供电:12VDC2.输出:RS485(标准Modus协议)一路继电器输出3.安装:螺丝固定墙面接受计算机RS485的报警信号,控制声光报警器通信转换模块必选采用隔离型,高速隔离RS485/RS232转换器RS485信号转换为RS232信号系统监控软件必选1.环境监控软件,采集,控制、记录、查询系统整体监控在本系统中,温湿度监测点主要为仓库内环境的温湿度值和粮食的温湿度值,分布在各个测点的温湿度控制器将采集到的温度和湿度的信息进行处理,利用RS485总线将温湿度的信息送给485转232的转换器,接到上位计算机服务器上进行显示,报警,查询。
监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储,然后将其与设定的报警值相比较,若实测值超出设定范围,则通过屏幕显示报警或语音报警,并打印记录。
与此同时,监控中心可向现场监测仪发出控制指令,监测仪根据指令控制空调器、吹风机、除湿机等设备进行降温除湿,以保证粮食存储质量。
粮仓粮库环境温湿度综合监控管理系统设计方案目录第一部分:概述(1)粮食仓储概述 (03)(2)粮仓粮库环境温湿度监控系统应用背景 (04)(3)粮仓粮库环境综合监控管理系统 (04)第二部分:系统组成结构◇上位管理主机 (05)◇数据通讯部分 (05)◇现场控制监测点 (05)第三部分:控制模式◇控制方式 (06)第四部分:功能特点(1)粮库环境温湿度监测 (07)(2)O2、CO2浓度监测• (07)(3)数据存储功能 (07)(4)设备联动控制功能 (08)(5)防火自动报警功能 (09)(6)现场报警功能 (09)(7)远程传输和网络管理功能 (09)第五部分:监测软件数据平台(1)友好的用户登陆管理界面 (10)(2)实时\历史、曲线\报表数据分析 (10)(3)多种形式的报警功能 (11)(4)远程控制 (11)(5)监控终端 (11)第一部分:概述(1)粮食仓储概述我国现有14亿人口,粮食储藏好坏是关系到人民健康、市场供给、国家稳定的大事。
随着人口增长迅速、耕地逐年减少、人类对社会物质生活的需求愈来愈高。
粮食的利用与保护得到社会的更加重视,人类必须杜绝粮食浪费与霉烂现象发生,珍惜粮食。
我国是世界上最大粮食生产和消费国。
据统计,我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15%,远远超过联合国粮农组织规定的5%,在这些损失中因未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食又占到5%。
粮食在储藏期间,如果水分超标,粮堆内部的水分就表现出向表面及粮粒间隙中的空气缓慢游离的趋势,因粮食水分从不流动的空气中逸出比较困难,它在粮粒间聚集,当湿度达到饱和点时即开始凝结,随之产生发酵和局部温度升高现象,这又促使粮粒释放出水分和加速相应的发酵过程。
当环境温度升高,粮食中带有的粉尘、杂质、特别是有机物杂质加速了上述过程,严重威胁到安全储粮,导致粮食腐烂。
因此粮仓粮库环境应保持通风、干燥,内外整洁有序。
储粮的智慧粮库系统设计方案智慧粮库系统是一种基于互联网和物联网技术的粮食储存管理系统,通过集成传感器、数据采集与分析、远程监控等技术手段,实现对粮食仓库的智能化管理。
下面是一份关于智慧粮库系统的设计方案。
一、系统结构设计智慧粮库系统主要分为以下几个模块:1. 传感器模块:安装在粮食仓库内部的传感器,用于实时获取粮食的温度、湿度、气体浓度等信息,并将数据上传至中央控制台。
2. 数据采集与分析模块:负责采集传感器上传的数据,并对数据进行分析和处理,生成粮食质量报告和预测分析报告。
3. 远程监控模块:可以通过互联网连接粮库系统,对粮库内部的情况进行实时监控和远程控制。
4. 报警系统模块:当粮食质量出现异常情况时,系统可以及时发送报警信息给相关人员,以便及时处理。
5. 管理与查询模块:提供给管理员和用户对粮食仓库的管理与查询功能,包括库存管理、入库出库查询、粮食质量查询等。
二、关键技术和功能设计1. 传感器选择:根据粮食储藏过程中的温度、湿度、气体浓度等要求,选择适合的传感器,确保数据的准确性和实时性。
2. 数据采集与处理:采用数据库技术和云平台技术,对传感器上传的数据进行采集、存储和处理,建立完整的粮食储存信息系统。
3. 粮食质量分析与预测:通过数据分析和预测算法,对粮食质量进行监测和预测,及时发现问题并采取措施保证粮食质量。
4. 远程监控和控制:通过互联网连接粮库系统,实现对粮食仓库进行实时监控和远程控制,包括温湿度调节、通风控制等。
5. 报警系统:设立报警点,当粮食温度、湿度、气体浓度等超出预定范围时,系统自动发送报警信息给相关人员。
6. 粮食库存管理:提供粮食入库、出库、库存查询等功能,方便管理员对粮食的管理和监控。
三、系统优势1. 实时监控:通过传感器和远程监控模块,实时监测粮食的温湿度、气体浓度等指标,及时发现问题,保障粮食质量。
2. 预警功能:系统设有报警系统,当粮食质量异常时会及时发出警报信息,方便管理员及时处理。
粮食仓储温度监控系统的设计毕业设计一、前言粮食是人们日常生活中必不可少的食物,而粮食的储存就显得尤为重要。
在粮食储存过程中,温度是影响粮食质量的重要因素之一。
因此,设计一个能够监控粮食仓储温度的系统对于确保粮食质量具有重要意义。
二、需求分析1.功能需求(1)采集温度数据:系统需要能够实时采集仓库内各个区域的温度数据。
(2)显示温度数据:系统需要将采集到的温度数据以图表或数字等形式进行展示。
(3)报警功能:当仓库内某个区域的温度超过设定阈值时,系统需要及时报警提醒管理员。
2.性能需求(1)准确性:系统需要能够准确地采集和显示温度数据。
(2)稳定性:系统需要具备较高的稳定性,避免出现误报或漏报等情况。
(3)实时性:系统需要具备较高的实时性,能够及时反映仓库内各个区域的温度变化情况。
3.安全需求(1)防火防爆:系统需要具备防火防爆等安全特性,确保在仓库内发生火灾或爆炸等情况时能够及时报警。
(2)数据安全:系统需要具备较高的数据安全性,确保温度数据不会被非法获取或篡改。
三、系统设计1.硬件设计(1)传感器:采用DS18B20数字温度传感器,可实现高精度温度测量,并具有多点采集和长距离传输等优点。
(2)主控板:采用STM32F103主控板,可实现高速运算和多种通信接口。
(3)显示屏:采用OLED显示屏,可实现低功耗、高亮度、高对比度等特性。
(4)报警器:采用蜂鸣器或LED灯等报警装置,当温度超过设定阈值时能够及时发出警报。
2.软件设计(1)传感器读取程序:通过STM32F103主控板读取DS18B20数字温度传感器采集到的温度数据,并将其存储到内存中。
(2)用户界面程序:通过OLED显示屏将内存中的温度数据以图表或数字等形式进行展示,并提供设置阈值和报警方式等功能。
(3)报警程序:当温度超过设定阈值时,通过蜂鸣器或LED灯等报警装置及时提醒管理员。
四、系统测试1.硬件测试(1)传感器测试:将DS18B20数字温度传感器分别放置在不同位置进行测试,检查其是否能够准确地采集温度数据。
粮库环境无线监控系统-方案设计一、总体设计方案以上是我公司为您量身定制的方案,本方案中,我方为您主要定制了四块内容:GPRS-RTU数传模块(硬件),粮仓环境监控控制器(硬件),服务器软件(软件),客户端软件(软件)。
简要说明:1、服务器:服务器软件运行的主机,负责数据的采集接收和分发。
2、Internet互联网:数据通讯的载体。
3、客户端:客户端软件运行的主机,客户端可以有多个。
利用客户端与服务器通信,获得相应的数据,并且向服务器发送相应的指令和数据,从而获取控制终端的相关数据。
4、移动通信网:GPRS-RTU模块通讯的载体。
5、GPRS-RTU:GPRS-RTU负责数据传输的模块。
6、485总线:专门为与能带有485的控制器进行数据交互或者做相关控制而设置的总线。
7、RF总线:适合于带有近距离无线通信的用户使用。
下面我们将详细介绍各块的功能、详细参数和设计方案。
二、GPRS-RTU数传模块(硬件)及粮仓环境监控控制器(硬件)A、GPRS-RTU数传模块(硬件)GPRS-RTU负责数据的传送,我们将留出数据传送接口和相关的控制接口,方便粮仓环境监控控制器控制操作。
主要框图如下:简单说明:1、一个RTU可能需要与多个粮仓环境监控控制器进行通讯2、考虑到可能采用电池供电,在不进行数据传输时,GPRS-RTU将采用休眠方式北京聚英翱翔电子有限公司或者控制GPRS-RTU模块的电源的切断。
3、具体工作过程如下:平常粮仓环境监控控制器负责监控粮仓的相关环境参数并记录保存,当需要传输粮仓环境监控相关数据时,仓环境监控控制器打开GPRS-RTU的供电电源,粮仓环境监控控制器把相关数据发给GPRS-RTU,待GPRS-RTU连上网后,GPRS-RTU模块把相关的数据发送到服务器,服务器进行解析保存,数据传输完毕后,关闭GPRS-RTU的供电电源,达到省电的目的。
4、根据需要,可以在近距离挂接RF模块(如Zigbee,RF905等无线模块),减少RTU数量,降低成本。
智慧粮仓系统设计方案智慧粮仓系统设计方案一、引言智慧粮仓系统是一个集传感器监测、数据分析、远程控制等功能于一体的系统,旨在提高粮仓管理的效率和粮食存储的安全性。
本文将从系统需求分析、系统架构设计、传感器选择和数据处理等方面进行详细的设计方案说明。
二、系统需求分析1.粮食存储管理:系统需要实时监测粮食的温度、湿度、氧气浓度等参数,并能够对异常情况进行报警。
同时,系统还需记录和管理粮食的投放、取出和转移等操作。
2.环境监测:系统需要监测粮仓的环境参数,如温度、湿度、气压等,以确保粮食存储在合适的环境中。
3.远程控制:系统需要支持远程控制,以便管理人员可以随时随地监测和控制粮仓的状态。
4.数据分析和报告:系统需要对采集到的数据进行分析和统计,生成粮食存储的报告和趋势分析。
三、系统架构设计智慧粮仓系统的整体架构如下图所示:+-----------+|用户接口 |+-----------+||+-----------+|数据分析 |+-----------+||+-----------+|远程控制 |+-----------+||+-----------+|传感器 |+-----------+1.传感器模块:通过安装在粮仓内部的传感器来实时监测粮食的温度、湿度、氧气浓度等参数。
传感器将采集到的数据发送给数据分析模块进行处理。
2.数据分析模块:负责接收传感器发送的数据,并对其进行分析和统计。
同时,也可以生成粮食存储的报告和趋势分析供用户参考。
3.远程控制模块:可以通过用户接口进行远程监控和控制。
用户可以通过手机、电脑等终端设备,随时随地查看粮仓的状态和进行相应的控制操作。
四、传感器选择和数据处理1.温度传感器:使用精准的温度传感器来监测粮食的温度变化。
在温度超过预设范围时,系统会自动报警并采取相应措施。
2.湿度传感器:湿度传感器用于监测粮食的湿度变化。
系统可以根据湿度参数来调整仓内的通风和除湿设备。
3.氧气传感器:氧气传感器用于监测粮食的氧气浓度。
基于单片机的无线粮仓监控系统设计无线粮仓监控系统是一种基于单片机的智能监控系统,主要用于对粮仓内部环境进行实时监测和数据传输。
它由传感器、单片机、无线模块和上位机软件组成,通过传感器采集粮仓内部的温度、湿度、氧气浓度等数据,并通过单片机进行处理和控制,最终将数据通过无线模块传输到上位机,实现对粮仓的实时监控和远程管理。
该系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,首先需要选择合适的单片机作为系统的核心控制器,常用的有基于ARM架构的STM32系列单片机和基于AVR架构的ATmega系列单片机。
根据需求选择不同的单片机,然后搭建传感器网络,选择适合粮仓监测的传感器,例如温湿度传感器、氧气浓度传感器等并将其连接到单片机的IO口上,通过采样和转换电路将模拟信号转换为数字信号。
接下来选择合适的无线模块,例如WiFi模块、蓝牙模块或者LoRa模块,并将其连接到单片机的串口上,通过串口通信实现单片机与上位机的数据传输。
软件设计方面,首先需要对单片机进行编程,编写代码实现对传感器数据的采集、处理和控制,并通过无线模块将数据发送到上位机。
根据不同的传感器选择相应的采集和处理算法,例如对温湿度传感器采集到的数据进行温湿度计算和校准,对氧气浓度传感器采集到的数据进行氧气浓度计算。
同时,还可以根据需要增加报警功能,当温度、湿度或氧气浓度超过设定阈值时发出警报。
最后,编写上位机软件,接收和解析从单片机传输过来的数据,并进行数据显示、存储和分析等操作。
在实际应用中,无线粮仓监控系统可以通过上位机软件实现对多个粮仓的集中管理,可以实时监测每个粮仓的温度、湿度和氧气浓度等参数,通过数据分析可以提前发现粮食变质和虫害等问题,并及时采取措施进行处理,从而避免粮食损失和粮食质量下降。
此外,系统还可以提供报表和图表功能,方便用户对粮仓内部环境的变化进行分析和掌握。
总之,基于单片机的无线粮仓监控系统是一种实用可靠的智能监控系统,通过对粮仓内部环境进行实时监测和数据传输,可以提高粮食贮存的安全性和稳定性,对粮食生产和管理起到重要的作用。
基于plc的粮仓粮情监控系统设计粮食是人类的重要粮食资源,而粮仓则是储存和保护粮食的重要设施。
然而,由于种种原因,如温度、湿度、虫害等因素的影响,粮仓中的粮食往往容易受到损害。
因此,为了保障粮食质量和安全储存,在现代农业生产中,基于PLC(可编程逻辑控制器)的粮仓粮情监控系统应运而生。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的设备。
它具有可编程、可扩展等特点,在工业生产中得到了广泛应用。
基于PLC的粮仓监控系统可以实时监测和控制温度、湿度、气体浓度等重要参数,并通过报警和自动化操作来保障储存环境。
首先,在基于PLC的粮仓监控系统中,温度是一个重要参数。
高温会导致虫害滋生和发酵过程加速,从而影响到储存质量;低温则容易导致冷凝水形成,并加速霉菌滋生。
因此,在系统设计中应考虑安装适当数量的温度传感器,实时监测粮仓内的温度,并将数据传输给PLC进行处理。
当温度超过设定的阈值时,PLC将触发报警装置,并自动开启通风设备或启动制冷装置,以维持粮仓内的适宜温度。
其次,湿度是另一个重要参数。
过高的湿度会导致粮食吸湿、发霉等问题,而过低的湿度则会引起粮食变质。
为了监测粮仓内的湿度情况,系统应配备湿度传感器,并将数据传输给PLC进行处理。
当湿度超过或低于设定阈值时,PLC将触发报警装置,并自动开启或关闭加湿、除湿设备等。
此外,在基于PLC的粮仓监控系统中,气体浓度也是需要关注和监控的重要参数之一。
一些气体如二氧化碳和二氧化硫等,在高浓度下会对粮食产生不利影响。
因此,在系统设计中应配备气体传感器,并将数据传输给PLC进行处理。
当气体浓度超过预设阈值时,PLC将触发报警装置,并自动开启通风系统以改善空气质量。
除了监测和控制环境参数外,基于PLC的粮仓监控系统还可以实现对粮食的实时监测和管理。
通过在粮仓内安装称重传感器,可以实时检测粮食的重量,并将数据传输给PLC进行处理。
PLC可以根据预设的阈值来判断粮食的储存情况,并通过显示屏或远程监控系统向用户提供相关信息。
粮仓智能监控系统的设计探析摘要:在科技快速发展和信息化技术广泛应用的背景下,智能监控系统在各个领域的应用越来越广泛。
粮仓作为储存粮食和保障粮食安全的重要设施,其安全和管理问题一直备受关注。
为了提高粮仓管理的效率和粮食质量的保障,粮仓智能监控系统应运而生。
本文将探析粮仓智能监控系统的设计,以期为粮仓管理者和科技工作者提供有益的参考和思路。
关键词:粮仓;智能监控系统;设计引言粮仓智能监控系统的设计目标是提供一个高效、准确、可靠的监控平台,实现对粮仓环境、储粮设备和粮食质量的全面监测和管理。
系统的设计需要充分考虑粮仓的特点和需求,如大容量、复杂环境、长期储存等,同时系统应具备实时监测、数据分析、预警和远程控制等功能,以实现对粮仓的全面管理和粮食质量的保障。
通过应用智能监控系统,能够提升粮仓管理效率,对于社会发展具有重要的现实意义。
1粮仓智能监控系统的整体架构设计粮仓智能监控系统的整体架构设计方案主要包括传感器网络、数据采集与传输、数据处理与存储、远程监控与管理和应用平台。
传感器网络用于实时采集粮仓内的环境参数数据,数据采集与传输模块负责将采集到的数据传输至后台服务器,数据处理与存储模块对数据进行处理、分析和存储,远程监控与管理模块提供远程监控和管理功能,应用平台为用户提供友好的界面和功能[1]。
2粮仓智能监控系统的硬件设计2.1数据传输设计根据粮仓监测需求,选择合适的传感器进行数据采集,包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器等,传感器节点需合理布置在粮仓内,覆盖关键区域,确保数据的全面性和准确性,在设计方案中采用射频模块传感器nrf905;传感器节点负责采集环境参数数据,并进行预处理,包括数据清洗、滤波、异常值检测等,可以提高数据的质量和准确性,减少噪声和干扰对数据的影响;传感器节点集成无线通信模块,以实现与网关节点的无线通信,本次设计方案中无线通信技术采用Wi-Fi通信模块。
2.2网关节点设计网关节点负责接收传感器节点传输的数据,并进行数据处理,包括数据的解析、校验、格式转换等,网关节点还可以对数据进行预处理,例如数据的聚合、平均化等;网关节点集成与传感器节点相兼容的无线通信模块,确保与传感器节点之间的无线通信稳定,通信模块支持与云平台或服务器的无线连接,以实现数据传输;网关节点与云平台建立连接,将采集到的数据传输至云平台,采用了云服务提供商提供的API,确保数据的安全传输和接收;网关节点负责将接收到的数据进行存储和缓存,以防止数据丢失和传输延迟,设计方案中采用了闪存存储设备,同时设置合适的缓存策略,确保数据的完整性和可靠性[2]。
智慧粮仓环境监控系统设计方案智慧粮仓环境监控系统设计方案一、引言随着科技的发展,智慧粮仓环境监控系统的需求越来越大。
传统的粮仓监控存在一些问题,如数据采集不准确、难以追踪粮仓环境变化等。
为了解决这些问题,本文提出了一种智慧粮仓环境监控系统的设计方案。
二、系统结构本系统主要分为三个部分:传感器、数据采集服务器和管理平台。
1. 传感器系统通过安装多种传感器来获取粮仓的环境数据,如温度、湿度、氧气浓度等。
传感器可以根据实际粮仓环境需求进行选择。
2. 数据采集服务器数据采集服务器负责实时采集传感器传输过来的数据,并对数据进行处理和存储。
可以通过无线网络、有线网络或者LoRa等技术与传感器进行连接,并实现对传感器的管理和监控。
3. 管理平台管理平台是系统的核心部分,用于实时监控粮仓的环境变化和对数据进行分析和管理。
管理平台可以提供实时数据监控、历史数据查询、报警功能等,可以通过Web页面或者移动APP进行访问。
三、系统功能1. 实时数据监控系统可以实时监控粮仓的环境数据,如温度、湿度等,并将数据显示在管理平台上,以便用户实时查看。
2. 历史数据查询用户可以通过管理平台查询历史数据,了解粮仓环境的变化趋势。
系统可以提供数据的图表展示和导出功能,方便用户进行数据分析和报告生成。
3. 报警功能系统可以根据用户设置的阈值进行报警。
当粮仓环境的数据超出用户设定的正常范围时,系统会发送报警信息给用户,以便及时采取措施。
4. 远程控制系统可以通过管理平台远程控制粮仓的环境设备,如风机、加热器等。
用户可以根据环境变化情况,通过管理平台对设备进行控制和调整。
四、系统优势1. 数据采集准确系统通过高质量的传感器数据采集和处理,可以提供准确的粮仓环境数据,避免了传统的手工采集不准确的问题。
2. 实时监控系统可以实时监控粮仓的环境变化,帮助用户及时发现问题并做出应对。
3. 高效管理系统通过管理平台提供的历史数据查询和报警功能,方便用户进行数据分析和管理,提高了工作效率。
粮仓多点温度监测系统设计一、系统概述:本系统通过安装多个传感器在粮仓内不同位置进行温度检测,将检测到的温度数据采集、传输给中心控制器,经过分析和处理后,将数据显示在人机界面上,并通过声光报警装置提示用户。
本系统具有实时性、准确性、可操作性等特点,能够在第一时间发现粮仓内的温度异常情况并进行及时处理,确保粮食的质量和安全。
二、系统组成:本系统主要由温度传感器、数据采集器、通信模块、中心控制器、电源、人机交互界面、报警装置等组成。
1、温度传感器:本系统所采用的温度传感器为PT1000型号的热敏电阻传感器,可测量室内温度范围为-50~150°C。
传感器精度高、测量范围广,且使用寿命长,是目前较为常用的温度传感器之一。
2、数据采集器:数据采集器主要用来采集传感器所检测到的温度数据,将数据通过模拟信号转换为数字信号,再将数字信号通过通信模块传输至中心控制器。
3、通信模块:本系统所采用的通信模块为GSM/GPRS通讯模块,可通过短信或GPRS网络将数据传输至中心控制器,并可接收中心控制器发送的控制指令,实现远程控制。
4、中心控制器:中心控制器是本系统的核心部件,主要用于数据处理、控制指令下达和人机交互。
数据处理方面,中心控制器能够对传感器采集到的温度数据进行实时分析和处理,并根据设定的阈值进行判断和判定,当温度超过或低于设定的值时,自动触发报警装置。
在控制指令下达方面,中心控制器可以通过短信或GPRS网络向本系统发送远程控制指令,以实现远程控制功能。
5、人机交互界面:人机交互界面是本系统与用户直接交互的界面,主要用来显示温度监测数据、操作控制系统,并展示报警信息。
界面采用易于操作的界面设计,将温度数据以清晰直观的形式呈现给用户,方便用户对仓内温度变化情况进行监控和控制。
6、报警装置:报警装置主要用来提示用户粮仓内温度异常情况,并引起用户的重视和注意。
在温度超过或低于设定的值时,报警装置将立即发出声光报警信号,提醒用户进行处理。
沈阳航空航天大学课程设计(论文)题目粮仓的监控系统设计班级 04070301 学号 2010040703001 学生姓名顾颖指导教师卢艳军目录0.前言 (2)1.系统总体方案设计 (3)2. 系统硬件设计 (4)2.1 传感器 (4)2.3 数据采集卡的选用 (4)3. 系统软件设计 (5)3.1 数据采集程序 (5)3.2 超限报警并动作 (5)3.3数据保存程序 (6)4.运行结果及分析 (9)5.结论 (10)6. 参考文献 (10)7. 课设体会 (11)粮仓的监控系统设计顾颖沈阳航空航天大学自动化学院摘要:温湿度检测在科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门得到了广泛的应用,因此设计简单方便的温湿度控制系统具有十分重要的意义。
本文采用NI-6024-E传统数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集。
该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、保留数据、按日查询、并显示历史曲线以及超限报警并动作等功能。
关键字:多通道数据采集;实时显示;保留数据;按日查询;历史曲线;超限报警并动作。
0.前言虚拟仪器是全新概念的最新一代测量仪器。
自1987年诞生以来,这一技术与前几代测量仪器相比,以前所未有的速度迅猛发展。
LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境,是一个功能强大并且灵活的软件,利用它可以方便的建立自己的虚拟仪器。
使用这种语言编程时,基本上不需要编写程序代码,而是“绘制”程序流程图。
LabVIEW尽可能利用工程技术人员熟悉的术语、图标和概念,因而它是一种面向最终用户的开发工具,可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力,可以为实现仪器编程和数据采集等系统提供便捷途径。
虚拟仪器的功能与计算机技术同步发展。
这是因为计算机是虚拟仪器的核心设备,该仪器的功能是通过软件的仿真实现的。
它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能,改由功能强大的计算机来执行,所以计算机是其核心;当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕,虚拟仪器的硬件平台就被确定,以后软件就成为仪器的关键部分,这也是“软件就是仪器”之说的来由。
这意味着只要按照测量原理,采用适当的信号分析技术与处理技术,编制某种测量软件就可构成该功能的测量仪器。
以LabVIEW为代表的图形化语言,有称为“G”语言。
它能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持,为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件,是一种通用的编程系统,具有各种各样、功能强大的函数库,包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储,甚至还有目前十分热门的网络功能。
LabVIEW也有完善的仿真、调试工具,如设置断点、单步等。
LabVIEW的动态连续跟踪方式,可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况,比其它语言的开发环境更方便、更有效。
此外利用LabVIEW ,可产生独立运行的可执行文件,能脱离LabVIEW 环境运行,像许多重要的软件一样,LabVIEW 提供了Windows 、UNIX 、Linux 、Macintosh 的多种版本,这给发布应用程序带来了极大的方便随着计算机技术的迅速发展,虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。
虚拟仪器的概念是由美国NI 公司提出来的,是指在通用的计算机平台上,用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统,即虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统。
虚拟仪器的三大主要功能是:数据采集;数据测试和分析;结果输出显示。
数据采集是一切测试测量过程的第一步。
目前,有很多的传统电子仪器已有相应的替代产品,而且还出现不少全新的仪器类型和测试系统体系。
在科学技术高速发展的今天,如何用简单便宜,性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品,已经成为人们研究的主要趋势。
1.系统总体方案设计本系统有硬件和软件两大部分做成,其中硬件是基础,软件是核心。
系统的硬件主要由温湿度传感器、数据采集卡、计算机等各部分组成。
根据任务要求,基于LabVIEW 的温湿度控制系统设计包含以下部分:虚拟输入、数据采集、数据存储、数据查询、超限报警等电路设计及其他附属功能的设计。
虚拟仪器前面板的设计美观大方、操作方便,后面板的设计简洁、布线合理、功能完善。
本设计采用虚拟仪器技术搭建基于LabVIEW 软件开发平台设计的温湿度控制系统结构图如图1所示。
图1 系统的主程序框图2. 系统硬件设计2.1 传感器传感器部分是跟外界沟通的门户,负责把外界的各种物理信息,如:光、压力、温度、湿度、声音等物理信号变成电信号。
因为本系统中被测信号的输入采用虚拟输入,所以传感器部分在设计中没有得到具体的体现,但是这部分是设计过程中必须要考虑的。
2.2信号调理电路从传感器得到的信号大多要经过调理才能进入数据采集设备,信号调理功能包括放大、隔离、滤波等。
由于不同传感器有不同的特性,除通用功能外,还要根据具体传感器的特性和要求来设计特殊的信号调理功能。
本设计中对输入的信号进行了放大操作,以提高分辨率和降低噪声,使调理后的信号的电压范围和A/D的电压范围相匹配。
如图2。
图2 信号调理电路2.3 数据采集卡的选用数据采集卡的性能与众多因素相关,根据具体情况而定。
所以在数据采集卡构成系统时,首先必须对数据采集卡的性能有所了解。
例如采样频率、采样方法、分辨率、电压动态范围、I/O通道数数等。
本系统中采用NI-6024-E数据采集卡采用传统DAQ驱动程序进行数据多通道采集。
3 系统软件设计3.1 数据采集程序根据任务要求,要对2个温度,1个湿度进行多通道数据采集。
本设计是运用传统DAQ进行的,在这部分中,主要是采集参数设置,其中包括物理通道的选择、采样模式、采样率、输入方式配置等。
具体程序见图3图3数据采集程序图3.2 超限报警并动作这部分程序采用Case Structure 条件分支结构,温湿度上下限由用户自行编写。
经信号调理电路放大后,与温湿度阈值想比较,当温度超过温度上限时温度报警指示从而判断条件为真风扇会打开否则风扇会关闭。
与此相同当湿度超过湿度上限时湿度报警指示从而判断条件为真或者为假进而控制天窗打开或者关闭。
具体程序如图4图4 超限报警动作程序图3,3数据保存程序数据保存程序是把采集来的数据保存到指定文件里。
在本次设计中由于采集的是波形所以使用写入波形至文件函数,同时采用格式化时间函数将时间字符串一同写入指定文件。
写入波形至文件函数如图5,格式化日期\时间字符串(函数)如图6,具体数据保存程序如图7图5 写入波形至文件图6 格式化日期\时间字符串(函数)图7数据存储程序图3.4数据查询显示历史曲线这部分采用事件结构,事件结构(Event Structure)具有同时响应多重选择能力,例如,单击鼠标的同时又移动鼠标,这时两个事件同时发生,而事件结构(Event Structure)结构能同时响应这两个事件。
而传统的选择结构(Case Structure)没有这个能力,它只能一次接受并响应一个选择。
事件结构(Event Structure)能够响应两种类型的事件:通知(Notify)事件和过滤(Filter)事件。
事件结构(Event Structure)位于Function 模板→ Structure子模板中,如图6示,图中Structure 子模板中带有“e”字的代码框即Event Structure,其创建方法与其它构相同。
图8 事件结构(Event Structure)事件结构(Event Structure)图标和端口介绍事件结构(Event Structure)图标如图7示,超时端口用于连接一个具体数值,用于指定等待事件的毫秒数,默认值是 -1,即无限等待。
如果设置了处理超时事件的子图形代码框,那么在事件发生之前超时的话, LabVIEW 就会产生一个超时事件。
事件数据端口用于访问事件数据,事件数据端口的数目依据事件的多少及其类型而定。
事件选择标签用于指定和显示当前响应的是哪一个事件。
在该图标的快捷菜单中选择Add Event Case可以添加多个子图形代码框。
图形代码框中用于放置事件响应后所要执行的代码,如图9示。
图9事件结构(Event Structure)图标(注:1为超时端口,2为事件数据端口,3为事件选择标签)当数据采集部分停止后可以在查询窗口按时间查询历史曲线。
历史查询窗口如图10,具体程序如图11.图10历史查询窗口如图11历史查询程序图4.运行结果及分析VI运行时,前面板实时显示温湿度波形,并包含报警提示,当数据采集停止时可通过历史查询窗口查询历史温湿度曲线。
如图12所示。
系统响应速度快,性能良好,基本符合设计要求。
图12 系统运行结果5.结论通过本次课程设计“粮仓的监控系统设计”采用NI-6024-E数据采集卡,基于LabVIEW的发平台,进行多通道数据采集实现了2温度1个湿度的虚拟仪器系统,实现了温湿度的实时显示,并将结果以曲线的形式显示在前面板,同时还实现了对历史数据的存储调用。
与传统仪器相比较,界面友好,操作方便、直观、自动化程度高等特点6 参考文献[1] 蔡建安陈洁华基于LabVIEW的工程软件应用重庆大学出版社 2006[2] 侯国屏. LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.北京:清华大学出版社,2007.[3] 刘君华等.基于 LabVIEW的虚拟仪器设计. 北京: 电子工业出版社,2003[4] 王海宝等. LabVIEW虚拟仪器程序设计与应用. 四川: 西南交通大学出版社社. 2005[5] 张易知等.虚拟仪器的设计与实现.西安:西安电子科技大学出版社,20027 课设体会虚拟仪器是当前测控领域的技术热点,它代表了未来仪器技术的发展方向。
而LabVIEW 是世界上最优秀的虚拟仪器软件开发平台。
据统计,使用LabVIEW 开发虚拟仪器比使用基于文本的语言开发效率可以提高10-15倍,程序的执行速度却几乎不受影响;同时在信号处理等方面的强大功能方面是组态软件不可比拟的。
同时虚拟仪器又是一个模糊的概念,例如在程序设计的时候很难找到控件,在参数设置的时候,又很难像在连接实物图那样清楚参数的大小,单位等。
总体来说,我们还是非常的依赖它那强大的功能。
本次课程设计根据题目的要求设计了一个基于LabVIEW的粮仓的温湿度控制系统,通过仔细的查找资料,基本完成了课程设计的要求。
尽管在课程设计的过程中遇到了一些困难和问题,都在指导老师的耐心指导下一一解决。
实现了课程设计的任务要求,收获颇多。
特别是自己在设计系统的时候,实现了课程设计的要求,很有成就感。
系统的工作过程在计算机上实现,把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单,对实验原理有更深的理解。