CN104238603A - 一种乳鸽加工环境检测控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳鸽加工环境检测控制系统，现场数据无线采集模块采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，网络传输模块对采样的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输，数据平台与终端展示模块对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理及展示，中央控制模块根据数据平台与终端展示模块获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号，现场执行模块对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节，本发明将相同或不同功能的无线传感器构成网络化，实现数据无线采集与控制，提高了乳鸽加工环境的监测和控制能力，为智能化、自动化生产与管理提供了科学依据，保证了产品品质，提高了企业效益，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种乳鸽加工环境检测控制系统

技术领域

本发明属于控制领域，尤其涉及一种乳鸽加工环境检测控制系统。

背景技术

苏粤乳鸽是具有淮安特色风味的土特产，鸽肉不但营养丰富，还具有高蛋白、低脂肪等特点和食疗功效，深受消费者欢迎。农畜禽产品加工是食品工业重要一环，无论是发达国家还是发展中国家，食品加工都是国民经济中举足轻重的经济部门。为了保持乳鸽的香、嫩、软、甘于一体风味，除了原材料与配料精选之外，加工过程中风速、相对温度、相对湿度、风干时间等是影响乳鸽产品品味的关键参数，也是企业最难解决关键问题之一。

目前食品企业的现场加工检测控制都为集散控制，各类传感器和执行机构线缆相互独立，布线复杂；环境湿度、风速使得可靠性和抗干扰性能有所降低，复杂环境使产品质量控制难度加大，影响了产品品质。

发明内容

本发明提供了一种乳鸽加工环境检测控制系统，旨在解决目前乳鸽加工环境的检测控制为集散控制，各类传感器和执行机构线缆相互独立，布线复杂，现场加工环境的湿度、风速使乳鸽加工环境检测控制的可靠性和抗干扰性能有所降低，复杂的加工环境使产品质量控制难度加大，产品品质无法保证的问题。

本发明的目的在于提供一种乳鸽加工环境检测控制系统，该乳鸽加工环境检测控制系统包括：

现场数据无线采集模块，用于采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所采集的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行输出；

网络传输模块，用于接收所述现场数据无线采集模块输出的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所接收的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输；

数据平台与终端展示模块，用于接收所述网络传输模块远距离无线传输的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过不同的形式进行展示；

中央控制模块，用于根据所述数据平台与终端展示模块获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号；

现场执行模块，用于接收所述中央控制模块输出的现场控制信号，对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节。

进一步，所述现场数据无线采集模块包括：

无线传感器单元，用于采样乳鸽加工环境中温度及湿度信号；

无线网关，用于接收所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并将所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号对外输出。

进一步，所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号数据通过SleepTree协议传送到无线网关节点上，无线通信的频率为2.4GHz。

进一步，所述无线传感器单元包括：

无线温度传感器，用于采样乳鸽加工环境中温度信号；

无线空气湿度传感器，用于采样乳鸽加工环境中湿度信号；

单片机处理器，与所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器相连接，用于接收所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行处理、输出；

无线通信单元，与所述单片机处理器相连接，用于接收所述单片机处理器输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对所述单片机处理器输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行输出；

能量供应单元，与所述无线温度传感器、无线空气湿度传感器、单片机处理器、无线通信单元相连接，用于为所述无线温度传感器、无线空气湿度传感器、单片机处理器、无线通信单元提供能量供应。

进一步，所述单片机处理器采用低功耗的8位Atmega16L微处理器芯片，无线通信单元采用RF905无线模块，所述无线温度传感器采用型号为DS1820或DS1920的测温传感器。

进一步，所述网络传输模块通过GPRS基站实时监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据发送到数据平台与终端展示模块。

进一步，所述数据平台与终端展示模块包括：

现场数据监测单元，用于监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据；

数据空间及时间分布单元，用于将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过直观的形式向用户展示时间分布状况和空间分布状况；

历史数据单元，用于向用户提供历史时间的数值展示；

超阈值告警单元，用于用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映。

进一步，所述数据空间及时间分布单元通过折线图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示时间分布状况，所述数据空间及时间分布单元通过场图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示空间分布状况。

进一步，所述现场执行模块由一体化控制器、执行设备和相关线路连接组成，执行设备包括：进行风机、增降温度设备、加工时间调整设备、增降湿度设备。

进一步，该乳鸽加工环境检测控制系统的测控范围1500平方米，环境参数每二分钟保存一次且可连续可调，温度监控范围为1～80℃，湿度监控范围为45％～95％。

本发明实施例提供的乳鸽加工环境检测控制系统，现场数据无线采集模块采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，网络传输模块对采样的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输，数据平台与终端展示模块对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理及展示，中央控制模块根据数据平台与终端展示模块获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号，现场执行模块对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节，本发明综合了无线传感技术、现代网络技术、信息处理技术，将相同或不同功能的无线传感器构成网络化，实现数据无线采集与控制，提高了监测和控制能力，为智能化、自动化生产与管理提供了科学依据，该乳鸽加工环境检测控制系统可适应复杂的现场生产环境，具有较强的可靠性和抗干扰性能，保证了产品品质，提高了企业效益，自动化加工水平较高，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的乳鸽加工环境检测控制系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的乳鸽加工环境检测控制系统的网络拓扑结构示意图。

图中：11、现场数据无线采集模块；111、无线传感器单元；1111、无线温度传感器；1112、无线空气湿度传感器；1113、单片机处理器；1114、无线通信单元；1115、能量供应单元；112、无线网关；12、网络传输模块；13、数据平台与终端展示模块；131、现场数据监测单元；132、数据空间及时间分布单元；133、历史数据单元；134、超阈值告警单元；14、中央控制模块；15、现场执行模块；151、一体化控制器；152、执行设备。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的乳鸽加工环境检测控制系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该乳鸽加工环境检测控制系统包括：

现场数据无线采集模块11，用于采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所采集的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行输出；

网络传输模块12，用于接收现场数据无线采集模块11输出的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所接收的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输；

数据平台与终端展示模块13，用于接收网络传输模块12远距离无线传输的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过不同的形式进行展示；

中央控制模块14，用于根据数据平台与终端展示模块13获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号；

现场执行模块15，用于接收中央控制模块14输出的现场控制信号，对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节。

在本发明实施例中，现场数据无线采集模块11包括：

无线传感器单元111，用于采样乳鸽加工环境中温度及湿度信号；

无线网关112，用于接收无线传感器单元111采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并将无线传感器单元111采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号对外输出。

在本发明实施例中，无线传感器单元111采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号数据通过SleepTree协议传送到无线网关112节点上，无线通信的频率为2.4GHz。

在本发明实施例中，无线传感器单元111包括：

无线温度传感器1111，用于采样乳鸽加工环境中温度信号；

无线空气湿度传感器1112，用于采样乳鸽加工环境中湿度信号；

单片机处理器1113，与无线温度传感器1111及无线空气湿度传感器1112相连接，用于接收无线温度传感器1111及无线空气湿度传感器1112采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对无线温度传感器1111及无线空气湿度传感器1112采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行处理、输出；

无线通信单元1114，与单片机处理器1113相连接，用于接收单片机处理器1113输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对单片机处理器1113输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行输出；

能量供应单元1115，与无线温度传感器1111、无线空气湿度传感器1112、单片机处理器1113、无线通信单元1114相连接，用于为无线温度传感器1111、无线空气湿度传感器1112、单片机处理器1113、无线通信单元1114提供能量供应。

在本发明实施例中，单片机处理器1113采用低功耗的8位Atmega16L微处理器芯片，无线通信单元1114采用RF905无线模块，无线温度传感器1111采用型号为DS1820或DS1920的测温传感器。

在本发明实施例中，网络传输模块12通过GPRS基站实时监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据发送到数据平台与终端展示模块13。

在本发明实施例中，数据平台与终端展示模块13包括：

现场数据监测单元131，用于监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据；

数据空间及时间分布单元132，用于将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过直观的形式向用户展示时间分布状况和空间分布状况；

历史数据单元133，用于向用户提供历史时间的数值展示；

超阈值告警单元134，用于用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映。

在本发明实施例中，数据空间及时间分布单元132通过折线图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示时间分布状况，数据空间及时间分布单元132通过场图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示空间分布状况。

在本发明实施例中，现场执行模块15由一体化控制器151、执行设备152和相关线路连接组成，执行设备152包括：进行风机、增降温度设备、加工时间调整设备、增降湿度设备。

在本发明实施例中，该乳鸽加工环境检测控制系统的测控范围1500平方米，环境参数每二分钟保存一次且可连续可调，温度监控范围为1～80℃，湿度监控范围为45％～95％。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明是这样实现的，该乳鸽加工环境检测控制系统总体架构分为：现场数据无线采集模块11、网络传输模块12、数据平台与终端展示模块13、中央控制模块14、现场执行模块15，现场数据无线采集模块11实现温度、湿度采样，网络传输模块12的作用是实现无线传感器数据信号的发射与中央控制模块14对传感器数据信号的接收；数据平台与终端展示模块13的作用是建立加工技术数据库；现场执行模块15的作用是远程控制乳鸽加工环境。

现场数据无线采集的实现：

采用无线温度传感器1111、无线空气湿度传感器1112、单片机处理器1113、无线通信单元1114、能量供应单元1115实现乳鸽加工环境温度、湿度采样，数据通过SleepTree协议传送到无线网关112节点上，无线通信的频率选择2.4GHz。

单片机处理器1113将采用高性能、低功耗的8位Atmega16L微处理器芯片；无线通信模块采用Nordic公司的RF905无线模块，无线温度传感器1111采用DALLAS公司的DS1820或DS1920测温传感器。

网络传输的实现：

无线网关112节点信号经过GPRS基站实时监测加工现场的传感器参数发送到数据平台与终端展示模块13的服务器上，实现无线传感器数据信号的发射与中央控制模块14对传感器数据信号的接收。

数据平台与终端展示模块13实现现场数据监测、数据空间及时间分布、历史数据、超阈值告警功能。

数据空间及时间分布单元132将采集到的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过直观的形式向用户展示时间分布状况和空间分布状况；

历史数据单元133可向用户提供历史一段时间的数值展示；

超阈值告警单元134允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映。

现场执行模块15由一体化控制器151、执行设备152和相关线路组成，通过一体化控制器151可以控制各种生产执行设备152，执行设备152包括进行风机、增降温度设备、加工时间调整设备、增降湿度设备。

本发明的网络拓扑结构如图2所示，本发明的系统网络由两类点构成：无线传感器节点，包括无线空气湿度传感器1112、无线温度传感器1111；无线网关112节点。

本发明实施例提供的乳鸽加工环境检测控制系统，现场数据无线采集模块11采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，网络传输模块12对采样的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输，数据平台与终端展示模块13对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理及展示，中央控制模块14根据数据平台与终端展示模块13获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号，现场执行模块15对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节，本发明综合了无线传感技术、现代网络技术、信息处理技术，将相同或不同功能的无线传感器构成网络化，实现数据无线采集与控制，提高了监测和控制能力，为智能化、自动化生产与管理提供了科学依据，该乳鸽加工环境检测控制系统可适应复杂的现场生产环境，具有较强的可靠性和抗干扰性能，保证了产品品质，提高了企业效益，自动化加工水平较高，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，该乳鸽加工环境检测控制系统包括：

现场数据无线采集模块，用于采集乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所采集的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行输出；

网络传输模块，用于接收所述现场数据无线采集模块输出的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对所接收的乳鸽加工环境的温度及湿度信号进行远距离无线传输；

数据平台与终端展示模块，用于接收所述网络传输模块远距离无线传输的乳鸽加工环境的温度及湿度信号，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据进行处理，并对获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过不同的形式进行展示；

中央控制模块，用于根据所述数据平台与终端展示模块获取的乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据生成并输出现场控制信号；

现场执行模块，用于接收所述中央控制模块输出的现场控制信号，对乳鸽加工环境的温度及湿度进行现场调节。

2.如权利要求1所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述现场数据无线采集模块进一步包括：

无线传感器单元，用于采样乳鸽加工环境中温度及湿度信号；

无线网关，用于接收所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并将所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号对外输出。

3.如权利要求2所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述无线传感器单元采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号数据通过SleepTree协议传送到无线网关节点上，无线通信的频率为2.4GHz。

4.如权利要求2所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述无线传感器单元包括：

无线温度传感器，用于采样乳鸽加工环境中温度信号；

无线空气湿度传感器，用于采样乳鸽加工环境中湿度信号；

单片机处理器，与所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器相连接，用于接收所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对所述无线温度传感器及无线空气湿度传感器采样的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行处理、输出；

无线通信单元，与所述单片机处理器相连接，用于接收所述单片机处理器输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号，并对所述单片机处理器输出的处理后的乳鸽加工环境中温度及湿度信号进行输出；

能量供应单元，与所述无线温度传感器、无线空气湿度传感器、单片机处理器、无线通信单元相连接，用于为所述无线温度传感器、无线空气湿度传感器、单片机处理器、无线通信单元提供能量供应。

5.如权利要求4所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述单片机处理器采用低功耗的8位Atmega16L微处理器芯片，无线通信单元采用RF905无线模块，所述无线温度传感器采用型号为DS1820或DS1920的测温传感器。

6.如权利要求1所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述网络传输模块通过GPRS基站实时监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据发送到数据平台与终端展示模块。

7.如权利要求1所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述数据平台与终端展示模块进一步包括：

现场数据监测单元，用于监测乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据；

数据空间及时间分布单元，用于将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据通过直观的形式向用户展示时间分布状况和空间分布状况；

历史数据单元，用于向用户提供历史时间的数值展示；

超阈值告警单元，用于用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映。

8.如权利要求7所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述数据空间及时间分布单元通过折线图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示时间分布状况，所述数据空间及时间分布单元通过场图的形式将乳鸽加工环境的温度及湿度信号数据向用户展示空间分布状况。

9.如权利要求1所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，所述现场执行模块由一体化控制器、执行设备和相关线路连接组成，执行设备包括：进行风机、增降温度设备、加工时间调整设备、增降湿度设备。

10.如权利要求1所述的乳鸽加工环境检测控制系统，其特征在于，该乳鸽加工环境检测控制系统的测控范围1500平方米，环境参数每二分钟保存一次且可连续可调，温度监控范围为1～80℃，湿度监控范围为45％～95％。