CN205624440U - 基于无线通信的烤房湿度监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于无线通信的烤房湿度监测系统，包括安装在烤房内的用于采集烤房湿度信息的监控终端、数据采集器和上位机，其中监控终端的输出端通过无线通信的方式与数据采集器连接，数据采集器的输出端通过无线通信的方式上位机的输入端连接。本实用新型提供的系统能够自动实现烤房湿度信息的采集，然后将采集的湿度信息传输至上位机，供用户进行监控，使用该系统能够达到远程监测烤房湿度的目的，因而能达到节约人力资源、提高监测效率的效果。

Description

基于无线通信的烤房湿度监测系统

技术领域

本实用新型涉及烟叶加工领域，更具体地，涉及一种基于无线通信的烤房湿度监测系统。

背景技术

在烟草加工领域，摘取新鲜烟叶之后，一般将烟叶放置在烤房内进行脱水处理。而脱水处理这一步骤的好坏将直接影响到制造的烟草的质量。为了能够对这一步骤实行精确的控制，在进行脱水处理时必须对烤房内的湿度实行精确监测，然后根据监测的结果对烤房内的湿度进行调整。

现有技术中，一般采用湿度计+人工的方式对烤房内的湿度进行监测，然而这一监测方式的实行需要专门安排一名工作人员定时采集烤房内的湿度数据，这无疑造成了人力资源的浪费。

而随着技术的不断发展，远程对烤房湿度进行控制这一技术难题已经得到了解决，因此开发一门技术，使工作人员能够远程对烤房内的湿度进行监测，然后根据监测的结果远程控制烤房湿度，无疑是极具发展前景的。

实用新型内容

本实用新型为解决以上现有技术的缺陷，提供了一种基于无线通信的烤房湿度监测系统，该系统能够自动实现烤房湿度信息的采集，然后将采集的湿度信息传输至上位机，供用户进行监控，使用该系统能够达到远程监测烤房湿度的目的，因而能达到节约人力资源、提高监测效率的效果。

为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：

一种基于无线通信的烤房湿度监测系统，包括安装在烤房内的用于采集烤房湿度信息的监控终端、数据采集器和上位机，其中监控终端的输出端通过无线通信的方式与数据采集器连接，数据采集器的输出端通过无线通信的方式与上位机的输入端连接。

上述方案中，监控系统用于采集烤房的湿度信息并将其通过无线通信的方式传输至数据采集器，数据采集器接收数据后将数据通过无线通信的方式传输至上位机，上位机将接收的数据进行显示，用户根据显示的数据，即可实时获知烤房内的湿度情况。

优选地，所述监控终端包括湿度传感器、控制元件、无线通信元件，其中湿度传感器通过控制元件、无线通信元件与数据采集器连接。其中湿度传感器用于采集烤房的湿度信息并将之传输至控制元件，控制元件通过无线通信元件将接收的数据传输至数据采集器。

优选地，所述监控终端还包括有存储元件，存储元件与控制元件连接。存储元件用于存储湿度传感器采集的湿度信息。

优选地，所述控制元件采用单片机MSP430F149实现，其P1.0端口、P1.1端口与湿度传感器的输出端连接；其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口与无线通信元件连接，其P1.5端口、P1.6端口、P1.7端口与存储元件连接。

优选地，所述无线通信元件采用nRF401无线收发器，nRF401无线收发器的串行外围设备接口CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分别与控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接。

优选地，存储元件采用AT24C256芯片实现，其端口SDA、端口SDL以及写保护端口WP分别与单片机MSP430F149的P1.5～P1.7端口通过上拉电阻连接。

优选地，所述数据采集器包括天线、输入端与天线连接的无线传输芯片、输入端与无线传输芯片输出端连接的采集控制元件、输入端与采集控制元件输出端连接的接口芯片，接口芯片的输出端通过接口与上位机连接。

优选地，所述无线传输芯片采用nRF401无线收发器；采集控制元件采用单片机MSP430F149；接口芯片采用MAX485芯片；所述接口为RS-485接口；

无线传输芯片的ANT1、ANT2端口与天线连接，无线传输芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分别与采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接；

采集控制元件的P3.4端口与接口芯片的RE端口、DE端口连接；

接口芯片的RXD、TXD端口与RS-485接口的RXD、TXD端口连接。

优选地，所述监控终端、数据采集器的数量为多个，监控终端与数据采集器一一对应连接，各个数据采集器的输出端均与上位机连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的系统能够自动实现烤房湿度信息的采集，然后将采集的湿度信息传输至上位机，供用户进行监控，使用该系统能够达到远程监测烤房湿度的目的，因而能达到节约人力资源、提高监测效率的效果。

附图说明

图1为湿度监控系统的结构示意图。

图2为监控终端的结构示意图。

图3为存储元件的连接示意图。

图4为数据采集器的结构示意图。

图5为采集的烤房湿度数据的变化过程图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

实施例1

如图1~4所示，湿度监测系统，包括安装在烤房内的用于采集烤房湿度信息的监控终端、数据采集器和上位机，其中监控终端的输出端通过无线通信的方式与数据采集器连接，数据采集器的输出端通过无线通信的方式与上位机的输入端连接。

上述方案中，监控系统用于采集烤房的湿度信息并将其通过无线通信的方式传输至数据采集器，数据采集器接收数据后将数据通过无线通信的方式传输至上位机，上位机将接收的数据进行显示，用户根据显示的数据，即可实时获知烤房内的湿度情况。

本实施例中，监控终端包括湿度传感器、控制元件、无线通信元件，其中湿度传感器通过控制元件、无线通信元件与数据采集器连接。其中湿度传感器用于采集烤房的湿度信息并将之传输至控制元件，控制元件通过无线通信元件将接收的数据传输至数据采集器。

本实施例中，监控终端还包括有存储元件，存储元件与控制元件连接。存储元件用于存储湿度传感器采集的湿度信息。

本实施例中，控制元件采用单片机MSP430F149实现，其P1.0端口、P1.1端口与湿度传感器的输出端连接；其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口与无线通信元件连接，其P1.5端口、P1.6端口、P1.7端口与存储元件连接。

本实施例中，无线通信元件采用nRF401无线收发器，nRF401无线收发器的串行外围设备接口CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分别与控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接。

本实施例中，存储元件采用AT24C256芯片实现，其端口SDA、端口SDL以及写保护端口WP分别与单片机MSP430F149的P1.5～P1.7端口通过上拉电阻连接。

本实施例中，数据采集器包括天线、输入端与天线连接的无线传输芯片、输入端与无线传输芯片输出端连接的采集控制元件、输入端与采集控制元件输出端连接的接口芯片，接口芯片的输出端通过接口与上位机连接。

本实施例中，无线传输芯片采用nRF401无线收发器；采集控制元件采用单片机MSP430F149；接口芯片采用MAX485芯片；所述接口为RS-485接口；

无线传输芯片的ANT1、ANT2端口与天线连接，无线传输芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分别与采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接；

采集控制元件的P3.4端口与接口芯片的RE端口、DE端口连接；

接口芯片的RXD、TXD端口与RS-485接口的RXD、TXD端口连接。

实施例2

为了对本实用新型提供的监测装置性能的优越性进行突显，本实施例进行了实验并采集了具体的实验数据，具体如图5所示，所述湿度数据采集自烟叶三段式烘烤工艺的实施过程中，所述烟叶三段式烘烤工艺包括三个阶段，分别为依次执行的变黄阶段、定色阶段和干筋阶段，所述烟叶为下部叶，如图5所示，烤烟房内的初始温度为25℃，烤房内的初始湿度为60%，在变黄阶段，烤烟房内的温度每小时升温1℃，升温时间大概为12小时，在烤烟房内的湿温、干温分别到达36℃和38℃时，保持烤烟房内的湿温、干温分别为36℃和38℃，保持时间为16小时，使烟叶变黄程度达到青筋黄片，干燥程度达到凋萎发软，此时烤房内的湿度约为87%（t1~t2）。然后使烤房内的干温上升至39~41℃，而湿温保持在36~37℃，并保持烤烟房内此温度条件约16小时，使黄片青筋底棚主脉半软，此时烤房内的湿度约为68%~88（t2~t3）之间。然后进入定色阶段，定色阶段每4小时烤烟房内的温度升1℃，直至干温达到42℃~46℃，湿温达到37℃~38℃，在42℃前保证叶片全黄，叶片充分塌架，并使烤烟房内的干温保持42℃~46℃，湿温保持37℃~38℃，保持时间为约12小时，此时烤房内的湿度约为57%~76（t3~t4）之间，此后以3小时升1℃直至烤房内的干温为46℃，湿温为38℃，并保持此温度条件约10小时，使烟叶主脉全黄，叶片勾尖卷边，此时烤房内的湿度约为56%（t4~t5）。当烟叶变化达到要求后，每小时升1℃使烤房内的干温为47℃~54℃，湿温保持为39℃，保持时间为16小时，此时烤房内的湿度为47%~52%（t6~t7），然后进行升温，使烤烟房内的干温稳定在54℃，湿温稳定在39℃，并在10小时内保持此温度条件，保证全炕叶片定色干燥，促进烟叶烤香，此时烤房内的湿度约为44%（t8~t9）。最后进入干筋阶段，烤烟房内的干温从54℃升至并稳定在66℃，湿温保持在42℃，湿温、干温升温时间为约12小时，升温速度为每小时1℃，干温稳定在66℃、湿温保持在42℃后使烤烟房保持这温度约15小时，此时烤房内的湿度约为42%（t>t10）。干筋阶段能够保证烟叶主脉全干并使烟叶呈现桔黄色。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：包括安装在烤房内的用于采集烤房湿度信息的监控终端、数据采集器和上位机，其中监控终端的输出端通过无线通信的方式与数据采集器连接，数据采集器的输出端通过无线通信的方式与上位机的输入端连接；

所述监控终端包括湿度传感器、控制元件、无线通信元件，其中湿度传感器通过控制元件、无线通信元件与数据采集器连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述监控终端还包括有存储元件，存储元件与控制元件连接。

3.根据权利要求 2所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述控制元件采用单片机MSP430F149实现，其P1.0端口、P1.1端口与湿度传感器的输出端连接；其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口与无线通信元件连接，其P1.5端口、P1.6端口、P1.7端口与存储元件连接。

4.根据权利要求3所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述无线通信元件采用nRF401无线收发器，nRF401无线收发器的串行外围设备接口CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分别与控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接。

5.根据权利要求4所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：存储元件采用AT24C256芯片实现，其端口SDA、端口SDL以及写保护端口WP分别与单片机MSP430F149的P1.5～P1.7端口通过上拉电阻连接。

6.根据权利要求1所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述数据采集器包括天线、输入端与天线连接的无线传输芯片、输入端与无线传输芯片输出端连接的采集控制元件、输入端与采集控制元件输出端连接的接口芯片，接口芯片的输出端通过接口与上位机连接。

7.根据权利要求6所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述无线传输芯片采用nRF401无线收发器；采集控制元件采用单片机MSP430F149；接口芯片采用MAX485芯片；所述接口为RS-485接口；

无线传输芯片的ANT1、ANT2端口与天线连接，无线传输芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分别与采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口连接；

采集控制元件的P3.4端口与接口芯片的RE端口、DE端口连接；

接口芯片的RXD、TXD端口与RS-485接口的RXD、TXD端口连接。

8.根据权利要求1~7任一项所述的基于无线通信的烤房湿度监测系统，其特征在于：所述监控终端、数据采集器的数量为多个，监控终端与数据采集器一一对应连接，各个数据采集器的输出端均与上位机连接。