CN202275310U - 冷库集群智能监控系统 - Google Patents

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李丽娟
王家敏
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Abstract

本实用新型提供了一种冷库集群智能监控系统，利用包括现场控制器（1）和与现场控制器（1）通讯连接的组态上位机（2）的多个冷库单元，还包括集控中心（3）和至少一个数据网关服务器（4），所述的每个冷库单元中还设有环境采集控制单元（5），所述的环境采集控制单元（5）和组态上位机（2）均通过现场总线与数据网关服务器（4）连接，所述的数据网关服务器（4）与集控中心（3）通过因特网连接。利用本实用新型能够实现对大型集群冷库及异地分别的多个冷库群实现监控和管理。

Description

冷库集群智能监控系统
技术领域
本实用新型涉及冷库领域，尤其涉及一种冷库监测系统，具体是指一种冷库集群智能监控系统。
背景技术
农产品冷链物流(Cold Chain Logistics) 是指生鲜农产品即在产、加、贮、运、销各环节始终处于适宜的低温控制环境下，最大程度地保证产品品质和质量安全的特殊供应链系统（即全程冷链）。冷库作为农产品冷加工、储存、配送的基本设施，是保证全程冷链的关键物流节点，而温度是整个农产品冷链物流供应链的关键控制点。
伴随着我国农产品冷链物流业的迅猛的发展，有关生产商（双汇、光明等）、物流商（中外运、中粮等）、经销商（银座等）开始联手打造农产品冷链物流链，在产地市场和配送中心等建立起了一批跨区域物流冷库集群。
从现有的冷库的控制、监测与管理来看，冷库制冷系统的智能化控制已经普遍应用，大、中型冷库基本上都实现了对库温、制冷系统压力、设备运行状态等的实时显示和自动记录，并设有较完善的安全保护装置。但是这些电子监测控制系统大多是面向某一个冷库或某地的几个冷库，不能实现大型集群冷库及异地分布的多个冷库群监控和管理。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够实现对大型集群冷库及异地分别的多个冷库群实现监控和管理的冷库集群智能监控系统。
本实用新型的技术解决方案是，提供如下一种冷库集群智能监控系统，利用包括现场控制器和与现场控制器通讯连接的组态上位机的多个冷库单元，还包括集控中心和至少一个数据网关服务器，所述的每个冷库单元中还设有环境采集控制单元，所述的环境采集控制单元和组态上位机均通过现场总线与数据网关服务器连接，所述的数据网关服务器与集控中心通过因特网连接。
采用以上方案后，本实用新型利用环境采集控制单元采集每个冷库单位的环境参数信息并传送至数据网关服务器，同时数据网关服务器也可采集现场控制器中储存的各种工况信息，这样在使用时，即可通过集控中心远程监视各冷库单元的环境信息，同时也可通过集控中心发布指令，经数据网关服务器中转将指令传送至现场控制器，从而实现远程对各冷空单元的控制。另外，通过在数据网关服务器中安装各类物流管理软件，这样在实现远程对各冷库单元的监控的同时也可实现对各冷库单元物流信息的管理。
作为优选，所述的环境采集控制单元包括环境参数采集传感器、A/D转换模块和环境采集控制器，所述的环境采集控制器设有现场总线通讯接口，所述的环境采集控制器利用现场总线通讯接口并通过现场总线与数据网关服务器连接。通过本优选方案，环境采集控制单元通过环境参数采集传感器方便的采集冷库单位的环境信息并通过A/D转换模块将采集到的模拟量的环境参数信息转换为数字信号，之后环境采集控制器将转换得到的数字量的环境参数信息处理储存并可利用现场总线通讯接口再通过现场总线实现与数据网关服务器的通讯。
作为优选，所述的环境采集模块采集库内的环境参数包括温度、湿度、库门开关状态、断电工况中的一种或一种以上的组合。
作为优选，所述的现场控制器连接有多个I/O口，所述的I/O分别连接模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道和开关量输出通道，所述的模拟量输入通道分别连接冷库系统中的温度传感器、压力传感器、液位传感器中的一种；所述的模拟量输出通道分别连接冷库系统中的执行机构；所述的开关量输入通道分别连接状态信号灯装置；所述的开关量输出通道分别连接工作信号灯装置。
作为优选，所述的组态上位机为采用组态软件进行数据管理和监控的工控机。
作为改进，所述的集控中心还设有无线收发模块，所述的无线收发模块利用公共的无线通讯网络实现与终端手机的通讯。通过本改进，本实用新型可利用公共的无线通讯网络如GSM网络、CDMA网络或3G网络等实现与终端手机的通讯，在数据发生异常时可通过短信等方式发送到终端手机上进行报警提示。
综上所述，本实用新型通过该构建环境采集控制单元，并结合互联网或局域网，可以将冷链物流产、加、贮、运、销各个环节中涉及的各种冷库都连接到网络中，设备的状态与信息以及环境参数等海量数据可以上传到统一的平台进行分析、判断、统一处理，并且各设备之间的信息共享、协调联动成为可能，从而实现对大型集群冷库及同一网络异地分布的冷库群的智能监测、控制和管理。
附图说明
附图中是本实用新型冷库集群智能监控系统的结构示意框图；
图中所示：
1、现场控制器，2、组态上位机，3、集控中心，3.1、无线收发模块，4、数据网关服务器，5、环境采集控制单元，5.1、环境参数采集传感器，5.2、A/D转换模块，5.3、环境采集控制器，5.3.1、现场总线通讯接口。
具体实施方式
   为便于说明，下面结合附图，对实用新型冷库集群智能监控系统做详细说明：
       如附图中所示，一种冷库集群智能监控系统，利用包括现场控制器1和与现场控制器1通讯连接的组态上位机2的多个冷库单元，还包括集控中心3和多个数据网关服务器4，所述的每个冷库单元中还设有环境采集控制单元5，所述的环境采集控制单元5和组态上位机2均通过现场总线与数据网关服务器4连接，所述的数据网关服务器4与集控中心3通过因特网连接；所述的环境采集控制单元5包括环境参数采集传感器5.1、A/D转换模块5.2和环境采集控制器5.3，所述的环境采集控制器5.3设有现场总线通讯接口5.3.1，所述的环境采集控制器5利用现场总线通讯接口5.3并通过现场总线与数据网关服务器4连接；所述的现场总线均采用RS485总线；
在本实施例中，所述的环境采集控制单元5采集冷库内的环境参数包括温度、湿度、库门开关状态、断电工况；其中：温度的采集：选用PT1000铂电阻温度传感器，依据双校正因子二阶导数数学模型进行温度数据采集；湿度的采集：选用瑞士进口湿度IC芯片进行干/湿球温度信号采集，通过电桥信号进行湿度数据采集；库门信号采集：选用门磁开关进行库门开关信号采集；断电信号采集：选用备用发电机的切换信号和UPS断路信号进行断电数字信号采集。 采集到的这些数据作为环境信息通过通讯接口上传给数据网关服务器；所述工况采集模块包含在PLC现场控制器中。
所述的现场控制器1连接有多个I/O口，所述的I/O分别连接模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道和开关量输出通道；模拟量输入通道连接设置在冷库系统中的各种温度、压力、液位传感器等，输入制冷机组的各种工况信息，包括氨机、氨泵、动力库及附属设备当前的运行情况，是否出现故障等等；模拟量输出通道连接设置在了冷库系统中的各种执行机构，比如:氨机、氨泵、各类电动回路阀等；开关量输入通道KRD连接开关机、复位等状态信号装置，而开关量输出通道连接信号灯等工作信号装置；I/O输入接口将采集到的数据传输到现场控制器1，经现场控制器1本身的程序运算后将指令传送给I/O输出接口，执行设备进行相应动作，完成对现场的控制。输入输出的数值存放在I/0设备的寄存器中，通过其它地址可以进行引用；大多数I/0设备提供与其它设备或工控机进行通讯的通讯端口，工控机通过这些通讯端口读写I/O设备的寄存器，采集到的数据可用于进一步的监控；
另外，所述组态监控上位机2是采用组态软件进行数据管理和监控的工控机；组态监控上位机2通过通讯端口与现场控制器1进行通讯，分别访问相应的寄存器，以获取冷库现场各工艺参数、电气参数的实际值，并将数据传送到实时数据库，实时数据库将其处理后通过人机界面（View）显示给用户，用户的操作界面可直观显示整个冷库系统动态流程图，并可放大显示各工段工艺流程图，同时带有动态参数显示，趋势曲线显示，报警显示，并可按要求打印有关即时参数及历史运转参数，达到对冷库单元进行综合监控、管理、分析的功能。。用户也可以在人机界面上修改设置参数，进而通过实时数据库下置到现场设备中；组态软件可以将采集的历史数据保存到实时数据库中，也可以保存到各种关系数据库中，比如Oracle、Sqlsever等，通过组态软件的数据平台，历史数据可以轻松关联到数据网关服务器中；
所述数据网关服务器4集数据网关和数据服务器与一体，各冷库单元的环境采集控制单元和现场控制器节点通过RS485总线与数据网关数据库通信，实现数据采集和转发功能；数据网关包括5个模块:底层设备监控模块封装了设备的驱动；数据采集线程模块在底层设备监控模块接口的支持下，完成对设备的控制请求、数据采集等操作；线程调度模块负责对各数据采集线程讲行管理和调度；数据采集通信模块采用Socket封装了完全的传输控制协议的多线程服务器端，处理每个监控客户端与数据网关服务器之间的交互；协议转换模块中定义了监控数据传输协议，负责对监控客户端发送的命令进行解析和响应；数据服务器包括3个模块：数据库连接模块负责建立数据网关服务器与集控中心的数据库服务器之间的连接；数据库业务逻辑模块是该部分的核心，封装了各种数据库功能类和接口；数据库通信模块保证网关服务器与监控客户端的连接，并封装各种分布式数据库接口；
所述的集控中心3还设有无线收发模块3.1，所述的无线收发模块3.1利用公共的GSM无线通讯网络实现与终端GSM手机的通讯；集控中心3的数据库服务器通过路由器和因特网连接各物流节点企业的数据网关服务器，以数据库的形式对数据网关服务器上传的每个冷库单元的环境信息和制冷设备的工况信息进行统一管理，根据全局优化结果发出控制命令到数据网关服务器；同时数据库服务器提供用户设备管理界面，允许授权用户远程登录，利用因特网或手机终端查看冷库单元的环境参数、制冷设备的运行状态与参数，控制制冷设备的启停，并对设备故障进行诊断。
在上述实施例中，对本实用新型的最佳实施方式做了描述，很显然，在本实用新型的发明构思下，仍可做出很多变化，如所述的公共无线通讯网络也可选用CDMA网络或者3G网络，又如所述的数据网管服务器及冷库单元的数量也可根据实际情况进行调整。在此，应该说明，在本实用新型的发明构思下所做出的任何改变都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种冷库集群智能监控系统，利用包括现场控制器（1）和与现场控制器（1）通讯连接的组态上位机（2）的多个冷库单元，其特征在于：还包括集控中心（3）和至少一个数据网关服务器（4），所述的每个冷库单元中还设有环境采集控制单元（5），所述的环境采集控制单元（5）和组态上位机（2）均通过现场总线与数据网关服务器（4）连接，所述的数据网关服务器（4）与集控中心（3）通过因特网连接。
2. 根据权利要求1所述的冷库集群智能监控系统，其特征在于：所述的环境采集控制单元（5）包括环境参数采集传感器（5.1）、A/D转换模块（5.2）和环境采集控制器（5.3），所述的环境采集控制器（5.3）设有现场总线通讯接口（5.3.1），所述的环境采集控制器（5）利用现场总线通讯接口（5.3）并通过现场总线与数据网关服务器（4）连接。
3. 根据权利要求1所述的冷库集群智能监控系统，其特征在于：所述的环境采集控制单元（5）采集冷库内的环境参数包括温度、湿度、库门开关状态、断电工况中的一种或一种以上的组合。
4. 根据权利要求1所述的冷库集群智能监控系统，其特征在于：所述的现场控制器（1）连接有多个I/O口，所述的I/O分别连接模拟量输入通道、模拟量输出通道、开关量输入通道和开关量输出通道，所述的模拟量输入通道分别连接冷库系统中的温度传感器、压力传感器、液位传感器中的一种；所述的模拟量输出通道分别连接冷库系统中的执行机构；所述的开关量输入通道分别连接状态信号灯装置；所述的开关量输出通道分别连接工作信号灯装置。
5. 根据权利要求1所述的冷库集群智能监控系统，其特征在于：所述的组态上位机（2）为采用组态软件进行数据管理和监控的工控机。
6. 根据权利要求1所述的冷库集群智能监控系统，其特征在于：所述的集控中心（3）还设有无线收发模块（3.1），所述的无线收发模块（3.1）利用公共的无线通讯网络实现与终端手机的通讯。
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