粮库监控.pdf
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粮库综合监控系统粮库综合监控系统北京博联感知科技发展有限公司北京市海淀区清河安宁庄东路15号1号楼121室电话:
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jiayin_1系统概述系统概述国家粮库是国家基础设施建设重点工作之一。
加强国家粮库建设,是贯彻落实粮食流通体制改革政策,切实做到常年常时挂牌按保护价敞开收购农民余粮的基本保障,也是增加农民收入,保护农民种粮积极性的主要措施。
加强国家粮库建设,将不断增加国家粮食储备规模,改善国家粮库的布局和结构,提高粮食储备的技术装备水平,进一步增强国家对粮食的宏观调控能力和抗御风险的能力。
各地要充分认识国家粮库建设的重要意义,加强组织协调,进行周密部署,保证国家粮库建设的顺利进行。
为响应国家政策的号召,各地方政府需要花费很大的人力、物力来进行粮库的建设和粮食安全的监督管理。
随着计算机的普及和互联网的广泛应用,无线传感网络也应运而生,并同自动监技术一起被运用在仓库等地方,这就减少了大量的人力、物力。
使用计算机自动监测系统,对粮仓内的温度、湿度的测量,由计算机实现库内温度湿度的高低超限报警,并可智能地控制风机、谷物冷却器及粮食干燥机等辅助设计,从而使仓内粮食达到并保持安全的储藏条件,同时通过视频监控,可以对现场进行视频录制,防止偷盗,更有效的保障了粮库的安全。
通过无线传感网、互联网和GPRS网络三网融合,使主控室计算机可集中监测显示各粮仓的温湿度实时值、平均值及各个传感器的短路、断路信息和实时报警信息等,并进行历史数据存储及查询、打印。
2关键技术简介关键技术简介2.1短距离无线数传网络(短距离无线数传网络(Zigbee)简介)简介Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从20米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接,每个Zigbee网络节点不仅本身可以与监控对象(例如传感器)直接进行数据采集和监控,它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据。
下图中白色圆点为传感器或电表、水表、等数据源,所有无线数据和控制信息均可双向传输。
zigbee的目标就是针对工业,家庭自动化,遥测遥控,汽车自动化、农业自动化和医疗护理等等应用领域,例如灯光自动化控制,传感器的无线数据采集和监控,油田,电力,矿山和物流管理等应用领域。
另外它还可以对局部区域内移动目标例如城市中的车辆进行定位。
2.2GPRS网络简介网络简介GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的,是为GSM用户提供分组形式的数据业务。
GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。
这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似,因此现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。
GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。
从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
3系统组成系统组成整个粮库远程监控系统如上图所示由四部分组成:
现场采集和无线数据传输部分、数据通过GPRS网络进行远程传输部分、远程监控室的数据中心、远程控制终端软件。
通过一体化的无线传感网络节点(传感器与无线网络节点一体化),将传感器的数据实时发送给网络中继器,再通过中继器转给数据接收模块,在通过GPRSDTU将数据发送到远程监控中心的数据库服务器上。
(1)粮库里无线传感器将各信息参数实时采集后通过Zigbee无线网络将数据送往数据接收器器,数据接收器通过RS232接口与GPRSDTU通信模块连接。
(2)GPRS数据传输部分在对GPRSDTU通信模块进行配置时预先输入数据中心的固定IP地址,GPRSDTU通信模块收到无线传感网络发来的数据后,把这些数据送到前面设置的IP地址网络服务器中,通过端口映射转发到数据中心服务器。
GPRSDTU发送数据的过程为:
数据送到中国移动GPRS网络中,然后再经过无线网关进入Internet,最后在数据中心进行数据接收和存储。
(3)远程监控中心由网络服务器、防火墙、数据中心服务器、工作站组成。
数据中心服务器通过Internet接收来自各粮库的数据,并对数据进行存储、历史趋势分析、报表打印等。
、(4)远程控制终端软件通过Internet访问远程监控中心的数据中心服务器,来获取存储在数据库中的各粮库的实时数据和历史数据,同时也可以利用手机进行访问,可以向数据中心发送控制指令,由数据中心再分发给各个无线传感网络节点中的控制终端。
3.1系统网络结构系统网络结构本系统中真正实现的三网合一,即无线传感器网络(WSN)、移动GPRS网络和Internet互联网三网互结合到一起,为用户提供了安全、可靠的数据通信链路,并避免了传统网络布线的所耗费的人力、物力和财力,大大节省了网络运营成本。
如下图所示:
无线传感器网络通过Zigbee的通讯技术,主要由各粮库数据接收器以及中间具有路由功能的Zigbee中继器节点和一体化的Zigbee传感器节点组成,一体化的Zigbee传感器节点内置了温湿度传感器和Zigbee发射模块,周期性发射传感器采集到的数据,再经由中继器发送到数据器接收,。
各粮库的数据通过这一网络在结合GPRSDTU来实现远程数据传输,统一上传到远程监控中心的计算机进行分析和数据存储。
3.2软件系统主要功能软件系统主要功能监控中心监测软件采用通用编程工具开发,具有灵活性好、针对性强的特点,可以对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理(报警)、存储,制作输出报表、绘出各种曲线,从而实现整个系统的远程采集、实时监测及自动化管理功能。
界面友好、操作简单方便,真正实现了高效率和办公自动化。
1)用户身份验证、权限管理,根据不同用户来划分不同的功能;2)粮仓管理,设置粮仓信息和仓内传感器节点的布点信息;3)温度、湿度、虫害等粮情信息的实时监测,谷冷、通风、熏蒸的粮情实时控制;4)以折线图、柱状图、Excel表格等形式来输出某时段内的粮情统计信息;5)每天的粮情信息自动存储,以便于历史查询;6)异常情况报警,当温度、湿度指标超出正常范围,通过短信的形式对管理人员进行提醒;4总结总结本系统通过利用zigbee无线网络技术、传感器技术、GPRS移动网络技术,改变了传统网络结构,避免了传统网络综合布线的缺点,大大节省了系统部署成本,并提供了相关远程管理、监控软件,在系统运行异常时,通过短信第一时间通知管理者,提供了工作效率,充分保证了粮食的安全。
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