CN201215494Y - 粮仓温湿度无线检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种运用无线通信技术进行粮情检测的粮仓温湿度无线检测系统，包括设置在仓内的传感器、与传感器连接并收集来自传感器信号的数据采集模块、接收来自数据采集模块的仓内信息的系统主机，其中，数据采集模块由RFID标签和RFID阅读器组成，RFID标签与传感器连接，收集来自传感器的信号；RFID阅读器收集RFID标签的信号，并将信号输送到系统主机上。本实用新型运用无线通信方式进行数据移动，仓库内不用穿墙、打孔、埋线，提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低了工人劳动强度和电缆的损坏率。而且，无线传输不受网络布局限制，可扩展性增强，不同模块之间连接方便。

Description

粮仓温湿度无线检测系统

技术领域

本实用新型属于粮情检测领域，具体说是一种运用无线通信技术对粮仓的温度和湿度进行检测的技术。

背景技术

粮情检测过程是把粮情传感器所感应到粮堆内的温、湿度变化情况，通过传输部件反映到主控机房的计算机上，使库房保管人员可以随时观察到粮堆内的粮情变化，以便采取及时相应的处理措施，确保储粮的安全。作为储粮系统中的一个分支系统，粮情检测系统是粮情分析和控制的基础。因此检测到的数据是否准确、能否稳定地传输给测控主机，是系统有效运行的关键所在。

目前国内计算机粮情测控系统中，粮仓内检测到的湿、温度数据都是通过有线方式传输到后台进行处理应用。实际使用中，几百根电缆形成了一个巨型网络系统。图1示出的是当前运用较多的自动化监测系统。这是一种有线连接，即每一个传感器由一根电缆连接到数据采集器上。这种传输可归结存在以下缺点：电缆覆盖范围大，受各类因素干扰，且线路容易遭受机械损坏；信号电缆穿越仓房墙体，仓房的气密性受影响；由于仓内电缆与外部电缆的有线连接，易遭受雷电冲击损坏；有线连接存在大量电缆接头，受熏蒸气体腐蚀后故障频发，降低系统可靠性和维护性，安装强度大；大量电缆埋设工作需要事先编号设置，难以临时增加测量点；在粮食轮换倒仓时拆除电缆的工作量大，且损坏率较高。另外，一般的温湿度检测装置只能够测量仓房空间的粮情，无法深入粮堆内部测量。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无线连接，可实现粮堆内的温湿度检测系统。具体采用以下技术方案：一种粮仓温湿度无线检测系统，包括：

设置在仓内的传感器；

数据采集模块，其与传感器连接，并收集来自传感器的信号；

系统主机，接收来自数据采集模块的仓内信息；

其中，数据采集模块由RFID标签和RFID阅读器组成，RFID标签与传感器连接，收集来自传感器的信号；RFID阅读器收集RFID标签的信号，并将信号输送到系统主机上。

本实用新型数据采集模块采用RFID标签和RFID阅读器，RFID标签将传感器测得的数据进行编码处理、通过无线通信方式发送给RFID阅读器，RFID阅读器接收、解码识别后直接或通过仓外传输设备输送到终端，即系统主机。这样，仓内的粮情数据信息实现了无线传递。相比传统的有线传输方式，这种无线方式无需运用各种连接电缆，也就是仓库内不用穿墙、打孔、埋线。由于故障大多数是由电缆连接引起，因此无线传输提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低工人劳动强度和电缆的损坏率。而且，无线传输不受网络布局限制，可扩展性增强，不同模块之间连接方便。

另外，仓外传输模块可以采用光电转换器，通过光缆与系统主机连接；或者仓外传输模块采用数传电台，通过无线通信与系统主机连接，这种方式实现了仓外的无线数据传输。

仓内设置的传感器可以是测温电缆，RFID标签设置在测温电缆的顶端，与测温电缆连为一体。使用时插入到粮堆内，RFID标签露在粮堆表面发送数据，这样就使数据采集不仅局限于采集粮仓内空间温湿度，还能检测粮堆内的温度。

附图说明

图1是现有粮仓温湿度数据采集系统示意图。

图2是本实用新型的粮仓温湿度无线检测系统示意图。

图3是本实用新型涉及的RFID标签电路模块结构图。

图4是本实用新型涉及的RFID阅读器电路模块结构图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型包括传感器、数据采集模块、仓外传输模块和系统主机。传感器设置在粮仓内，负责检测温度和湿度的粮情信息，既可以是测温电缆，也可以是数字式的湿度传感器。数据采集模块主要由两部分组成：RFID标签和RFID阅读器。RFID标签与传感器连接，收集来自传感器的信号，经处理通过无线通信技术发送至RFID阅读器，RFID阅读器与仓外传输模块连接，其接收数据后，可自动识别出RFID标签的信息，并通过仓外传输模块，将仓内的粮情信息输送到系统主机上，为下一步的粮情分析和控制工作做准备。

本实用新型涉及的无线传输方式采用了当前先进的射频识别技术，这是一种非接触式自动识别技术。每个电子标签具有唯一的电子编码，即ID号，内置无线发射模块，发射模块通过指令定时对传感器所采集的数据进行查询，所测得的数据进行压缩编码后与ID号共同转化为某一频率的信号发送出去，RFID阅读器经接受，解压缩编码后便获得数据和ID号。在本实施例中，电子标签为主动式标签，可自身持续供电，被称为有源电子标签。

将射频识别技术用于粮仓对粮情的检测上，仓内的数据移动由原来的使用连接电缆的有线方式改为无线方式，即通过RFID标签和RFID阅读器之间的相互传递来实现。这种转变无需大量连接电缆，省去了穿墙、打孔、埋线的工作，由于故障大多数是由电缆连接引起，因此无线传输提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低工人劳动强度和电缆的损坏率。

一个RFID阅读器可同时识别多个RFID标签，即每个仓房设置一个RFID阅读器，按一定的安装方式布置多根测温电缆，RFID标签安装在测温电缆的顶端，根据需要在测温电缆上布置测量点。RFID标签查询温、湿度信息后发射数据，RFID阅读器接收解析后送入仓外传输设备。

仓内数据有两种方式通过仓外传输模块输送到系统主机上。仓外传输模块可为光电转换器，即RFID阅读器与光电转换器连接，由光电转换器转化数据再经光缆输送到最终的控制中心；或采用数传电台，即RFID阅读器与数传电台连接，数传电台通过无线通信将数据传递至主机，这种传输方式使整个系统实现了仓内和仓外的无线连接。

另外，传感器可与RFID标签连成一体，即RFID标签设置在测温电缆或温湿度检测杆的顶端，RFID标签与传感器的连接集成为一个整体，使用时插入粮堆内，RFID标签露在粮堆表面与RFID阅读器形成远距离的无线传输。这样，可以测到粮堆内的温、湿度等粮情信息。

如图3、图4所示，RFID标签包括单片机、RF芯片及天线，单片机将采集到的粮堆内或粮仓内其它位置的温湿度数据进行处理，经串行通讯线传输到RF芯片，RF芯片对温湿度数据进行编码调制后经天线发送至RFID阅读器。RFID阅读器包括单片机、RF芯片及天线，RFID阅读器通过天线接收RFID标签发来的信号，经RF芯片调解解码后通过串行通讯线传输到单片机，单片机对其处理后将温湿度数据传送到系统主机。本系统RFID阅读器同RFID标签间的远距离射频识别采用了0.18μm的微波芯片技术，使射频识别的性能和原来的微波技术相比得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输难题，而且成本较以往大大降低，同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短、防冲突能力差的致命弱点。

Claims (5)

1.一种粮仓温湿度无线检测系统，包括：

设置在仓内的传感器；

数据采集模块，其与所述传感器连接，并收集来自传感器的信号；

系统主机，接收来自所述数据采集模块的仓内信息；

其特征在于：所述数据采集模块由RFID标签和RFID阅读器组成，所述RFID标签与传感器连接，收集来自传感器的信号；所述RFID阅读器收集RFID标签的信号，并将信号输送到系统主机上。

2.如权利要求1所述的粮仓温湿度无线检测系统，其特征在于：还包括设置在所述数据采集模块与所述系统主机之间的仓外传输模块，所述仓外传输模块接收来自数据采集模块的信号，并传输给系统主机。

3.如权利要求1所述的粮仓温湿度无线检测系统，其特征在于：所述仓外传输模块为光电转换器。

4.如权利要求1所述的粮仓温湿度无线检测系统，其特征在于：所述仓外传输模块为数传电台。

5.如权利要求1、2、3或4所述的粮仓温湿度无线检测系统，其特征在于：所述传感器为测温电缆，所述RFID标签设置在测温电缆的顶端，与测温电缆连为一体。

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