CN106249784B - 一种片烟包芯温湿度无线监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种片烟包芯温湿度无线监测系统，包括：机械手、机械手控制器、上位机和信号采集装置；信号采集装置内设置有温湿度传感器，用于对片烟包芯内部的温湿度信息进行监测；机械手用于在机械手控制器的控制下，控制信号采集装置插入片烟包芯；机械手控制器设置在机械手上，用于依据上位机输出的机械手控制信号控制机械手的动作状态；上位机，用于获取并显示温湿度传感器监测得到的温度监测信号和湿度监测信号，将获取到的温度监测信号与基准温度值进行对比，将湿度监测信号与基准湿度值进行对比，输出与对比结果相匹配的警示信号；依据用户操作指令向机械手控制器输出用于控制信号采集装置插入片烟包芯的控制信号。提高了工作效率。

Description

一种片烟包芯温湿度无线监测系统

技术领域

本发明涉监控设备与系统技术领域，具体涉及一种片烟包芯温湿度无线监测系统。

背景技术

经打叶复烤后的片烟，通常需要在仓库中存放不少于2.5年，片烟在仓库中自然醇化过程中，如果仓储环境温湿度出现异常，或者原料在复烤环节叶片水分偏高，或者原料在复烤后转运到存储仓库的过程中的水分出现异常，可能会引起片烟局部霉变碳化，失去使用价值，造成片烟损失。

片烟在仓库中自然醇化过程中，若出现异常，会伴随着原料温度快速升高和相对湿度快速变化，为此，采用温湿度监测技术，实时监测片烟所在小环境的温度和相对湿度变化的数据信息，根据这些数据信息的变化趋势，感知原料在醇化过程中醇化情况。

由于包装箱内的片烟层层叠放致密，人工不能方便的把传感器外壳置入原料包芯设定的位置，通常用橡胶锤头敲击的办法，把未置入传感器的外壳置入片烟包芯设定位置，然后取出该外壳，再把置入数字传感器的外壳人工植入置入片烟包芯设定位置，整体过程而言，费事费力，且工作效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种片烟包芯温湿度无线监测系统，以实现解放用户劳动力提高工作效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种片烟包芯温湿度无线监测系统，包括：

机械手，与机械手相连的机械手控制器，与所述机械手控制器相连的上位机，与所述机械手可拆卸连接的信号采集装置；

所述信号采集装置内设置有温湿度传感器，用于对片烟包芯内部的温湿度信息进行监测；

所述机械手用于在所述机械手控制器的控制下，控制信号采集装置插入片烟包芯内部；

所述机械手控制器设置在机械手上，用于依据上位机输出的机械手控制信号控制所述机械手的动作状态；

所述上位机，用于获取并显示所述温湿度传感器监测得到的温度监测信号和湿度监测信号，将获取到的温度监测信号与基准温度值进行对比，将湿度监测信号与基准湿度值进行对比，输出与对比结果相匹配的警示信号；依据用户操作指令向所述机械手控制器输出用于控制信号采集装置插入所述片烟包芯的控制信号。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，所述机械手包括：

丝杆滑座机构，所述丝杆滑座机构内置有丝杆和与所述丝杆通过丝扣相连的滑座，所述信号采集装置采用可拆卸方式设置在滑座上，所述丝杆作为所述信号采集装置的移动轨道，所述丝杆转动时带动信号采集装置在丝杆的轴向方向上移动；

相互配合的从动齿轮和主动齿轮，所述从动齿轮与所述丝杆滑座机构的丝杆的第一端相连，所述主动齿轮转动时，带动从动齿轮转动，所述从动齿轮带动丝杆转动；

转换接头，所述转换接头的第一端与所述主动齿轮的转轴固定相连，所述转换接头的第二端为内多边形或外多边形结构，用于通过所述内多边形结构或外多边形结构与动力机构配合；

动力机构，用于在所述机械手控制器的控制下带动转换接头正转或反转，以控制所述温湿度传感器外壳进出片烟包芯。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，所述信号采集装置，包括：

与所述滑座可拆卸连接的保护壳；

设置在保护壳上的温湿度传感器外壳，所述温湿度传感器外壳内设置有温度传感器和湿度传感器。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，所述机械手还包括：

齿轮罩，用于保护主动齿轮和从动齿轮；

竖支撑架，用于支撑丝杆滑块机构；

横支撑架，所述横支撑架为楔形机构，一端与竖支撑架的一个端头铰接；

斜支撑架，一端与竖支撑架的另一个端头相连，另一端固定在所述丝杆滑座机构上。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，所述上位机为手持式移动终端，所述上位机与机械手控制器和信号采集装置之间通过无线网络进行数据通信。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，还包括：

温湿度传感器寻找模块，用于当判断是否有温湿度传感器穿过预设区域，如果是，输出告警信号。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，所述上位机，还包括：温湿度控制单元，用于当监测到温度监测信号大于基准温度值时，向温度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的温度降低的控制信号，当监测到湿度监测信号大于基准湿度值时，向湿度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的湿度降低的控制信号。

优选的，上述片烟包芯温湿度无线监测系统中，还包括：

服务器，用于存储上位机上传的数据信息；

所述上位机还用于，当获取到所述温度信息和湿度信息后，将所述温度信息和湿度信息以及所述温度信息和湿度信息的生成时间保存至所述服务器。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的片烟包芯温湿度无线监测系统，所述机械手控制器依据上位机的输出信号自动控制所述机械手的控制状态，实现所述信号采集装置自动插入片烟包芯，该过程中无需用户干预，节省用户体力，提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种片烟包芯温湿度无线监测系统；

图2为本申请实施例公开的片烟包芯温湿度无线监测系统中机械手的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的信号采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对于背景技术中公开的上述问题，本申请公开了一种片烟包芯温湿度无线监测系统，包括：

机械手100，与机械手相连的机械手控制器200，与所述机械手控制器200相连的上位机300，与所述接携手可拆卸连接的信号采集装置400；

所述信号采集装置400内设置有温湿度传感器，用于对片烟包芯内部的温湿度信息进行监测；

所述机械手100，用于在所述机械手控制器200的控制下，把信号采集装置400插入片烟包芯内部；

所述机械手控制器200设置在机械手100上，用于依据上位机300的输出或由机械手控制器200上的控制按钮生成的机械手控制信号控制所述机械手100的动作状态；

所述上位机300，用于获取并显示所述温湿度传感器监测得到的温度监测信号和湿度监测信号，将获取到的温度监测信号与基准温度值进行对比，将湿度监测信号与基准湿度值进行对比，输出与对比结果相匹配的警示信号；依据用户操作指令向所述机械手控制器200输出用于信号采集装置400插入所述片烟包芯的控制信号。

通过本申请上述实施例公开的技术方案可见，所述机械手控制器200依据上位机的输出信号或由机械手控制器上的按钮生成的控制信号自动控制所述机械手的控制状态，实现所述信号采集装置自动进插入片烟包芯，该过程中无需用户干预，节省用户体力，提高了工作效率。

参见图2，本申请还公开了一种机械手的具体结构图，参见图2，所述机械手包括：

丝杆滑座机构201，所述丝杆滑座机构201内置有丝杆202和与所述丝杆203通过丝扣相连的滑座204，所述信号采集装置400采用可拆卸方式设置在滑座204上，所述丝杆202作为所述信号采集装置400的移动轨道，所述丝杆202转动时带动信号采集装置400在丝杆202的轴向方向上移动；

相互配合的从动齿轮205和主动齿轮206，所述从动齿轮205与所述丝杆滑座机构201的丝杆202的第一端相连，所述主动齿轮206转动时，带动从动齿轮205转动，所述从动齿轮205带动丝杆202转动，从而控制所述信号采集装置400移动，所述滑座203的移动方向受所述主动齿轮206的转动方向控制；

转换接头207，所述转换接头207的第一端与所述主动齿轮206的转轴固定相连，所述转换接头207的第二端为内多边形或外多边形结构，用于通过所述内多边形结构或外多边形结构与动力机构配合，在动力机构的带动下通过所述转换接头207带动所述主动齿轮206转动，所述主动齿轮的转动方向受所述动力机构的动力输出方向控制；

动力机构，用于在所述机械手控制器的控制下带动转换接头正转或反转，以控制所述温湿度传感器外壳进出片烟包芯。

在本申请上述实施例公开的技术方案，所述机械手可以控制所述信号采集装置正向移动或反向移动，例如，用户认为本次插入的位置不合理时，可通过上位机或机械手上的控制按键，控制主动齿轮反向转动抽出所述信号采集装置。

对应于上述实施例公开的机械手，本申请还公开了一种与之适配的信号采集装置400，参见图3，所述信号采集装置400包括：

与所述滑座204可拆卸连接的保护壳212；

设置在保护壳212上的温湿度传感器外壳204，所述温湿度传感器外壳204优选为管状外壳，所述温湿度传感器外壳204内设置有温度传感器和湿度传感器，为了方便传感器进行信号监测，所述温湿度传感器外壳204上设置有与温、湿度传感器适配的通孔。所述丝杆202转动时所述滑座204带动保护壳212在丝杆的轴向方向上移动，为了方便所述温湿度传感器外壳204进出所述片烟包芯，所述温湿度传感器外壳204用于插入片烟包芯的一端端头可以为楔形端头；

参见图2，为了提高所述机械手的稳定性，还需所述丝杆滑座机构201进行固定，所述机械手100还包括：

齿轮罩208，用于保护主动齿轮和从动齿轮；

竖支撑架209，用于支撑丝杆滑块机构；

横支撑架210，所述横支撑架为楔形机构，一端与竖支撑架的一个端头铰接；

斜支撑架220，一端与竖支撑架的另一个端头相连，另一端固定在所述丝杆滑座机构上。

在使用时，可将所述横支撑架210挂在片烟包的侧壁上，从而无需人工固定所述丝杆滑座机构201。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，为了方便用户使用，所述上位机300可以为手持式移动终端当然也可以为台式电脑等，为了方便数据通信所述上位机300与机械手控制器200和信号采集装置400之间通过无线网络进行数据通信。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述信号采集装置400内设置有用于与上位机进行无线通信的无线信号收发模块，所述无线信号收发模块用于，当获取到温、湿度传感器的采集信号后，将接收到的信号转发至上位机，将信号发送至上位机后，判断预设时间段内是否获取到上位机的反馈信号，如果否，将这些信号通过路由器发送至上位机，与此对应，所述上位机还用于当获取到无线信号收发模块输出的温度监测信号和湿度监测信号后，直接或通过路由器向所述无线信号收发模块输出反馈信号。

所述温湿度传感器可以为DS18B20温度传感器、HS1101相对湿度传感器，或者SHT系列温湿度一体式数字传感器、或者PHILIP系列温湿度一体式数字传感器。

在本申请实施例公开的技术方案中，由于所述温湿度传感器已经滞留在所述片烟包芯内，因此，当用户需要使用该片烟包芯时，如果再疏忽的情况下，很容易会连同所述温湿度传感器一通带走，如果所述温湿度传感器进入后续流程，很容易造成后续设备损坏，对此，上述系统中还可以包括一温度传感器寻找模块，判断是否有预设温湿度传感器或信号采集装置穿过预设区域，如果是输出告警信号。

本申请实施例公开的技术方案中，所述上位机在判断温湿度信息不符合标准时，还可控制仓库内的相关设备运行，以达到调节仓库内的温湿度信息的目的，具体的，上述上位机还包括：温湿度控制单元，用于当监测到温度监测信号大于基准温度值时，向温度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的温度降低的控制信号，当监测到湿度监测信号大于基准湿度值时，向湿度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的湿度降低的控制信号。

为了方便历史数据存储，防止数据丢失，本申请上述实施例公开的技术方案中，还可以包括：

服务器，所述服务器用于存储上位机上传的数据信息；

本实施例中，所述上位机还用于，当获取到所述温度信息和湿度信息后，将所述温度信息和湿度信息以及所述温度信息和湿度信息的生成时间保存至所述服务器。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了使得所述温湿度传感器的工作时间尽可能长，本申请实施例中，所述温湿度传感器依据预设频率进行温湿度采集，所述预设频率的周期值，可以依据用户需求自行设定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，包括：

机械手，与机械手相连的机械手控制器，与所述机械手控制器相连的上位机，与所述机械手可拆卸连接的信号采集装置；

所述信号采集装置内设置有温湿度传感器，用于对片烟包芯内部的温湿度信息进行监测；

所述机械手用于在所述机械手控制器的控制下，控制信号采集装置插入片烟包芯内部；

所述机械手控制器设置在机械手上，用于依据上位机输出的机械手控制信号控制所述机械手的动作状态；

所述上位机，用于获取并显示所述温湿度传感器监测得到的温度监测信号和湿度监测信号，将获取到的温度监测信号与基准温度值进行对比，将湿度监测信号与基准湿度值进行对比，输出与对比结果相匹配的警示信号；依据用户操作指令向所述机械手控制器输出用于控制信号采集装置插入所述片烟包芯的控制信号；

所述信号采集装置内设置有用于与上位机进行无线通信的无线信号收发模块，所述无线信号收发模块用于，当信号采集装置获取到温、湿度传感器的采集信号后，将接收到的采集信号转发至上位机，将采集信号发送至上位机后，判断预设时间段内是否获取到上位机的反馈信号，如果否，将这些信号通过路由器发送至上位机；

所述上位机还用于当获取到无线信号收发模块输出的温度监测信号和湿度监测信号后，直接或通过路由器向所述无线信号收发模块输出反馈信号；

所述上位机，还包括：温湿度控制单元，用于当监测到温度监测信号大于基准温度值时，向温度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的温度降低的控制信号，当监测到湿度监测信号大于基准湿度值时，向湿度调控设备输出用于控制片烟包芯所处的仓库的湿度降低的控制信号；

温湿度传感器寻找模块，用于当判断是否有温湿度传感器穿过预设区域，如果是，输出告警信号。

2.根据权利要求1所述的片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，所述机械手包括：

丝杆滑座机构，所述丝杆滑座机构内置有丝杆和与所述丝杆通过丝扣相连的滑座，所述信号采集装置采用可拆卸方式设置在滑座上，所述丝杆作为所述信号采集装置的移动轨道，所述丝杆转动时带动信号采集装置在丝杆的轴向方向上移动；

相互配合的从动齿轮和主动齿轮，所述从动齿轮与所述丝杆滑座机构的丝杆的第一端相连，所述主动齿轮转动时，带动从动齿轮转动，所述从动齿轮带动丝杆转动；

转换接头，所述转换接头的第一端与所述主动齿轮的转轴固定相连，所述转换接头的第二端为内多边形或外多边形结构，用于通过所述内多边形结构或外多边形结构与动力机构配合；

动力机构，用于在所述机械手控制器的控制下带动转换接头正转或反转，以控制所述温湿度传感器外壳进出片烟包芯。

3.根据权利要求2所述的片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，所述信号采集装置，包括：

与所述滑座可拆卸连接的保护壳；

设置在保护壳上的温湿度传感器外壳，所述温湿度传感器外壳内设置有温度传感器和湿度传感器。

4.根据权利要求2所述的片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，所述机械手还包括：

齿轮罩，用于保护主动齿轮和从动齿轮；

竖支撑架，用于支撑丝杆滑块机构；

横支撑架，所述横支撑架为楔形机构，一端与竖支撑架的一个端头铰接；

斜支撑架，一端与竖支撑架的另一个端头相连，另一端固定在所述丝杆滑座机构上。

5.根据权利要求1所述的片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，所述上位机为手持式移动终端，所述上位机与机械手控制器和信号采集装置之间通过无线网络进行数据通信。

6.根据权利要求1所述的片烟包芯温湿度无线监测系统，其特征在于，还包括：

服务器，用于存储上位机上传的数据信息；

所述上位机还用于，当获取到所述温度信息和湿度信息后，将所述温度信息和湿度信息以及所述温度信息和湿度信息的生成时间保存至所述服务器。