CN205719072U - 一种片烟包芯温度水份自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种片烟包芯温度水份自动检测装置，它包括采集探针、传输线和主机，所述主机集成微控制器及显示部分，所述采集探针与主机通过传输线相连接；所述采集探针设置有温度传感器、水份传感器和水份采集处理电子模块；所述主机设置有微控制器、超高频电子标签芯片、无线数据传输模块和电池电压采集装置。本实用新型能够自动、快速、实时对片烟包芯的温度和水份进行检测，实现检测数据的可视化及操作的可视化。并提供无线传输方式传回服务器，实现离线及实时两种方式，即保证数据的安全性又增强简便性，同时，也采用低功耗设计，实现长时间的续航使用。

Description

一种片烟包芯温度水份自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及温度水份自动检测装置，特别涉及一种片烟包芯温度水份自动检测装置。

背景技术

片烟是烟草工业企业生产卷烟的主要原料。烟叶在经过复烤后成为箱储片烟形态，在被用于卷烟生产前还须经过一定时间的仓储醇化。片烟储存过程中醇化速度过快将导致碳化，存储不当导致烟叶发生霉变，使烟叶完全失去使用价值，从而使得企业蒙受巨大的经济损失。烟叶的碳化过程与片烟存储环境温湿度，烟包中烟叶自身温度、含水量（即：水份）有关。为及时发现醇化期间烟包的碳化现象，需要对片烟的包芯温度、水份进行监控，因此《片烟贮存养护通用技术要求》规定：片烟入库及库内醇化过程中需对包芯的温度和水份进行检测。

然而现有的大多检测设备无法实时地采集烟包中心的温度和水份值，并将采集数据以无线通讯方式回传到服务器上。目前已有一些设备可实现自动采集与传输片烟包芯温度数据，但往往都未应用RFID技术；此外，这些设备只能自动采集与传输片烟包芯温度数据，并不能同时实现对水份数据的自动采集与传输。

射频识别技术(RFID)是利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID技术作为物联网的一种具体应用，可广泛应用于烟草物流的各个环节，能更精确、及时、全面、可靠地采集烟草物流与仓储管理的各种数据。

900M超高频(UHF)电子标签芯片是基于ISO/IEC 18000-6C标准而设计的，ISO/IEC 18000-6C标准是继ISO/IEC 18000-6A、ISO/IEC 18000-6B标准之后的新标准，它对前两种标准的协议特点进行了一系列有效的修正与扩充。其中物理层数据编码、调制方式、防碰撞算法等一些关键技术有了改进，使得ISO/IEC 18000-6C的性能比ISO/IEC 18000-6A、ISO/IEC 18000-6B有了很大的提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种双频的片烟包芯温度和水份自动检测装置，能够快速检测烟包中心的温度和水份，并能将温度和水份数据以无线通讯方式自动实时传输到服务器上，同时还可在检测装置的显示屏上可视化显示。

为此，本实用新型采用以下技术方案：它包括采集探针、传输线和主机，所述主机集成微控制器及显示部分，所述采集探针与主机通过传输线相连接；

所述采集探针设置有温度传感器、水份传感器和水份采集处理电子模块；

所述主机设置有微控制器、超高频电子标签芯片、无线数据传输模块和电池电压采集装置。

所述温度传感器和电池电压采集装置均连接到微控制器的端口上，水份传感器通过水份采集处理电子模块连接到微控制器的端口上，所述超高频电子标签芯片也连接到微控制器的端口上。

所述采集探针包括手持外壳及与手持外壳相连的探针，所述探针的前端设有温度传感器和水份传感器。

所述探针圆形尾部设置有水份采集处理电子模块，与水份传感器直连。

所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路，用于定时采集烟包中心的温度和水份数据。

所述显示部分为12864点阵液晶屏幕，集成显示所采集的温度值和水份值，同时显示设备状态、修正值、无线通讯状态及电池电量。

所述主机顶部设置有固定孔，主机背部设置有背部插针。

所述无线数据传输模块与基站相连，并接收和处理基站信息，操作人员可通过手持机与超高频芯片相连并利用手持机读取超高频芯片内数据。

所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路。

采用本实用新型技术方案的有益效果是：

1、本实用新型自动检测装置具有低功耗和远距离识别功能，能够实现对片烟包芯温度和水份两种数据的自动、快速、实时检测，并将采集数据以无线通讯方式实时回传到服务器上，同时亦支持以“离线”方式对采集数据进行处理，双重模式设计使检测更灵活，同时也保障了数据的安全性和完整性。

2、本实用新型自动检测装置采用分体式设计，即整个装置由采集探针、传输线和主机这三部分连接而成，探针插入烟包中，显示主机挂于烟包外部，两者之间通过传输线相连接，传输线的长短可根据实际使用需求设计，由此增加了装置的灵活性，既保障了烟包的安全性，又增强了显示控制的方便性，还有利于现场操作人员对于检测装置的快速定位。

3、本实用新型自动检测装置的采集探针是针对烟包规格专门设计的，方便插入烟包中和插入后烟包的堆垛，并具有抗磷化氢腐蚀的结构。

4、本实用新型自动检测装置具备可视化功能，即可通过装置的显示主机显示包括温度值、水份值在内的多种参数值，同时显示屏还采用低功耗设计，一般处于休眠状态，只在对显示主机进行按键操作时才进行显示，且持续一定时间后就会自动关闭显示，有利于节省装置的电池电量，提高其续航能力。

5、本实用新型自动检测装置的显示主机采用多功能设计。通过操作显示主机上的三个功能按键，使现场操作人员可根据需求开启或关闭显示屏，通过显示主机现场采集和查看数据，还可修正检测装置的设置，从而使该检测装置在实际使用中的灵活性更强。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为本实用新型所述主机的背面结构示意图。

图3为本实用新型所述主机的的侧视图。

图4为本实用新型所述探针结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。

参照附图。它包括采集探针001、传输线002和主机003，所述主机集成微控制器及显示部分，所述采集探针与主机通过传输线相连接；

所述采集探针001设置有温度传感器、水份传感器和水份采集处理电子模块；

所述主机003设置有微控制器、超高频电子标签芯片、无线数据传输模块和电池电压采集装置。

本实用新型所述超高频电子标签芯片为900M超高频电子标签芯片，本实用新型所述无线数据传输模块为433MHz无线数据传输模块。

所述温度传感器和电池电压采集装置均连接到微控制器的端口上，水份传感器通过水份采集处理电子模块连接到微控制器的端口上，900M超高频电子标签芯片也连接到微控制器的端口上。

所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路，用于定时采集烟包中心的温度和水份数据，以及电池电压采集装置的数据。进一步地，单片机根据设置参数，以“实时传输”或“离线”方式处理采集到的数据。

所述“实时传输”方式是把采集好的数据通过433Mhz无线传输模块传输到基站上，并接收和处理基站传送回来的确认信息；若与基站传输链路不通，则将数据存储在900M超高频电子标签芯片中，使现场操作人员能通过超高频读写装置读取保存在超高频芯片上的这些数据，当与基站传输链路恢复时，则自动将存储在900M超高频电子标签芯片中的数据以无线方式回传。所述的433MHz无线数据传输模块包括433MHz射频芯片和控制单元，其通过端口连接到微控制器的端口上，用于无线传输；所述的900M超高频电子芯片通过微带天线将数据传输到超高频读写器装置上并接收和处理超高频读写器装置发回的数据。

所述“离线”方式则是将数据直接存储在900M超高频电子标签芯片中，不进行433Mhz无线传输模块传送，而是由现场操作人员使用超高频读写装置读取保存在超高频芯片上的这些数据。

所述显示主机还配设有操作按键和显示屏，使现场操作人员可通过显示主机进行温度和水份数据的现场采集、修正等操作，同时显示屏上直接显示数据状态，方便勘察。

使用时将采集探针纵向插入烟包，插入深度直至探针末端010处，显示主机则固定于烟包纸箱外壁上，采集探针和显示主机之间通过传输线相连接。通过手持机（超高频读写器装置）设置好检测装置的内置参数：开关、时间、频率、工作模式、温度上下限等相关信息。设置完成后，所述自动检测装置即可根据设定的频率定时采集包芯温度和水份数据并通过无线传输方式回传至服务器。

所述检测装置固定方式灵活，既可通过顶部固定孔006固定于墙壁上，也可通过背部插针004固定在库房烟包上。所述背部固定插针采用隐藏式设计，使用时将插针向下拉出即可固定烟包，不使用时可将插针靠右收回，从而可避免人员在移动所述检测装置时被背部插针刺伤。

所述传输线的长短可根据实际使用需求设计，保证所述检测装置的灵活实用。传输线规格为5*0.2镀锡屏蔽数据线，能够保证数据的稳定传输不受外界干扰。传输线和显示主机之间由航空接头005连接，保证使用的稳定可靠。

所述采集探针采用针对烟包规格的专门设计，具有抗磷化氢腐蚀的结构，其头部使用尖锐设计，以方便探针插入烟包中。采集探针的前端含有温度传感器和水份传感器，探针圆形尾部009设置有水份采集处理电子模块，与水份传感器直连。所述显示主机设置有微控制器、900M超高频电子标签芯片、433MHz无线数据传输模块和电池电压采集装置。所述温度传感器和电池电压采集装置均连接到微控制器的端口上，水份传感器通过水份采集处理电子模块连接到微控制器的端口上，900M超高频电子标签芯片也连接到微控制器的端口上。

所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路。单片机通过模数转换电路采集温度、水份传感器和电池电压采集装置的数据。电池电压采集装置通过分压器对电池电压进行分压，将分压的结果输出到微控制器，微控制器对输入的电压进行处理，根据分压比例系数计算出当前电池电压。温度数据直接通过点对点的连接方式传输给单片机，水份数据则通过独立的水份采集处理电子模块，将水份数据解析成数字信号直接传输给单片机。单片机采集到数据后，根据事先设定的参数，以“实时传输”或“离线”方式处理采集到的数据。

“实时传输”方式下，单片机把采集好的数据通过433Mhz无线传输模块传输到基站上，并接收和处理基站传送回来的确认信息。若与基站传输链路不通，则将数据存储在900M超高频电子标签芯片中，由巡查人员到现场使用手持机读取保存在超高频芯片上的这些数据，并通过有线或无线的方式将数据传送到后台服务器。当与基站传输链路恢复时，则检测装置将存储在900M超高频电子标签芯片中的数据以无线方式传回服务器。

“离线”方式下，检测装置将采集的数据直接存储在900M超高频电子标签芯片中，不进行433Mhz无线传输模块传送，而是由现场操作人员使用手持机读取保存在超高频芯片上的这些数据，并通过有线或无线的方式将数据传送到后台服务器。

此外，所述显示主机正面设置有显示屏007，为12864点阵液晶屏幕，用于显示探针所采集的温度值和水份值，同时还可显示修正值、设备状态、无线通讯状态及电池电量等内容。检测装置在正常工作模式下，所述显示屏一般处于休眠状态，只在对显示主机进行按键操作时才进行显示，且每次显示只持续15秒，15秒后即自动关闭显示以节省电池电量。

所述显示屏下方设置有三个按键8，分别为“修正”、“开关”、“采集”。

在使用检测装置前，先通过长按所述“修正”按键进入修正设置，完成修正设置后，检测装置即可对不同重量、体积、规格的烟包进行测量。

通过长按所述“开关”按键可使检测装置在“ON”和“OFF”两种模式间进行切换：长按“开关”按键即可让检测装置进入“OFF”模式，即休眠模式，此时装置对数据的采集与传输正常进行，但显示屏停止显示，再按其他按键也无法触发显示和进行设置，从而可节约电池电量；在“OFF”模式状态下，长按“开关”按键即可让检测装置进入“ON”模式，即正常工作模式，功能按键恢复正常使用。

当需要现场在显示主机上勘查数据时，通过长按所述“采集”按键，即可主动发出采集指令，使检测装置立即采集温度和水份数据，并在显示屏上显示，同时通过内部无线模块将数据传送至服务器。

Claims (9)

1.一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于它包括采集探针、传输线和主机，所述主机集成微控制器及显示部分，所述采集探针与主机通过传输线相连接；

所述采集探针设置有温度传感器、水份传感器和水份采集处理电子模块；

所述主机设置有微控制器、超高频电子标签芯片、无线数据传输模块和电池电压采集装置。

2.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述温度传感器和电池电压采集装置均连接到微控制器的端口上，水份传感器通过水份采集处理电子模块连接到微控制器的端口上，所述超高频电子标签芯片也连接到微控制器的端口上。

3.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述采集探针包括手持外壳及与手持外壳相连的探针，所述探针的前端设有温度传感器和水份传感器。

4.根据权利要求3所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述探针圆形尾部设置有水份采集处理电子模块，与水份传感器直连。

5.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路，用于定时采集烟包中心的温度和水份数据。

6.根据权利要求1或3所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述显示部分为12864点阵液晶屏幕，集成显示所采集的温度值和水份值，同时显示设备状态、修正值、无线通讯状态及电池电量。

7.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述主机顶部设置有固定孔，主机背部设置有背部插针。

8.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述无线数据传输模块与基站相连，并接收和处理基站信息，操作人员可通过手持机与超高频芯片相连并利用手持机读取超高频芯片内数据。

9.根据权利要求1所述的一种片烟包芯温度水份自动检测装置，其特征在于所述微控制器包括单片机和单片机外围的匹配电路。