CN207936992U - 一种仓库温湿度智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仓库温湿度智能监测系统，包括依次连接的仓库温湿度智能监测终端、交换机、管理服务器和控制终端；其中，仓库温湿度智能监测终端设有红外镜头和湿度传感器，用于对红外镜头和湿度传感器分别采集的仓库内待监测区域的温度、红外热图像和湿度进行监测，并通过交换机将数据传输至管理服务器，控制终端通过访问管理服务器以实时监控仓库内待监测区域的温湿度信息。本实用新型具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、智能化、使用方便等特点。

Description

一种仓库温湿度智能监测系统

技术领域

本实用新型涉及仓库管理技术领域，更具体地，涉及一种基于红外焦平面探测器的仓库温湿度智能监测系统。

背景技术

近些年来，随着科技能力的不断提供和提高，高精度、高可靠性的产品越来越多，各行各业对加工原材料及产品的存储需求更加精细，对仓库内的温湿度要求更是日益严格。

目前，仓库管理中多数是通过安装各种测量仪表，并以仓库管理员为基础，依靠仓库管理员的24小时轮流值班，人工巡逻观察数据进行测量与记录仓库温湿度信息。

然而，上述方式存在着明显缺点。首先是效率偏低，且存在人为误差等因素；其次是不能实时监测仓库内的温湿度信息，一旦仓库内发生温湿度超标，并不能及时发现，轻则影响原材料或者产品质量，重则导致产品失效报废，将给客户及公司带来不可逆的损失。

随着国产红外焦平面探测器技术、以太网数据传输技术以及物联网的发展，仓库温湿度监测系统可愈加高效简单化、智能化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种仓库温湿度智能监测系统，能方便智能地实现实时监控仓库内的温湿度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种仓库温湿度智能监测系统，包括依次连接的仓库温湿度智能监测终端、交换机、管理服务器和控制终端；其中，所述仓库温湿度智能监测终端设有红外镜头和湿度传感器，用于对红外镜头和湿度传感器分别采集的仓库内待监测区域的温度、红外热图像和湿度进行监测，并通过交换机将数据传输至管理服务器，所述控制终端通过访问管理服务器以实时监控仓库内待监测区域的温湿度信息。

优选地，所述仓库温湿度智能监测终端还包括红外焦平面探测器电路、ADC采集电路、FPGA电路、DDR电路、DSP电路、以太网电路、RJ-45接口、湿度传感器电路、电源电路；其中，所述红外镜头与红外焦平面探测器电路连接，红外焦平面探测器电路分别与ADC采集电路和DSP电路连接，ADC采集电路与FPGA电路连接，FPGA电路分别与DDR电路、DSP电路连接，DSP电路还分别与湿度传感器电路和以太网电路连接，湿度传感器电路设有湿度传感器，以太网电路通过RJ-45接口与交换机连接，电源电路为仓库温湿度智能监测终端内的所有电路提供工作电源。

优选地，所述仓库为1至多个，所述仓库温湿度智能监测终端在每个仓库内设置1至多个，各仓库温湿度智能监测终端通过所述交换机分别连接至管理服务器。

优选地，所述仓库温湿度智能监测终端还包括语音报警电路，所述语音报警电路的一端连接DSP电路，另一端连接扬声器。

优选地，所述控制终端包括第一控制终端和/或第二控制终端。

优选地，所述第一控制终端为PC机，第二控制终端为移动通信终端，所述PC机、移动通信终端具有控制软件。

优选地，所述红外镜头为自动对焦滤光镜头。

优选地，所述红外焦平面探测器电路设有红外焦平面探测器，所述红外焦平面探测器为非制冷红外焦平面探测器阵列，其内部附有感光元件阵列。

优选地，还包括通过控制终端经由管理服务器、交换机发送指令给DSP电路，以在仓库温湿度智能监测终端上设置温湿度阈值。

优选地，当所述仓库温湿度智能监测终端监测到的温湿度低于或超过温湿度阈值时，通过所述DSP电路将报警信息经管理服务器发到控制终端，同时控制语音报警电路发送报警音乐至扬声器。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于实现了实时监测仓库内温湿度，并具有将温湿度信息、红外热图像发送至管理服务器以及控制终端的功能；此外，还具有低于、超过温湿度阈值时的语音报警功能，并可同时在移动通信终端上提醒仓库管理员，仓库管理员可通过PC机或者移动通信终端实时获取相关监测信息，以确保仓库环境温湿度得到可靠监测，并达到仓库温湿度参数集中管理、符合材料样品、产品等的存储需求等。本实用新型具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、智能化、使用方便等特点。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的一种仓库温湿度智能监测系统的总体框图；

图2是本实用新型一较佳实施例的一种仓库温湿度智能监测终端的硬件框图；

图3是本实用新型一较佳实施例的一种仓库管理员手机APP界面示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。

在以下本实用新型的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本实用新型一较佳实施例的一种仓库温湿度智能监测系统的总体框图。如图1所示，本实用新型的一种仓库温湿度智能监测系统，包括：依次连接的仓库温湿度智能监测终端、交换机11、管理服务器12和控制终端13和14。其中，仓库温湿度智能监测终端可通过以太网与交换机连接，交换机通过以太网连接至管理服务器，管理服务器与控制终端连接。仓库温湿度智能监测终端设有红外镜头和湿度传感器，用于对红外镜头和湿度传感器分别采集的仓库内待监测区域的温度、红外热图像和湿度进行监测，并通过交换机将数据传输至管理服务器。控制终端通过访问管理服务器以实时监控仓库内待监测区域的温湿度信息。

请参阅图2，图2是本实用新型一较佳实施例的一种仓库温湿度智能监测终端的硬件框图。如图2所示，仓库温湿度智能监测终端包括红外镜头、红外焦平面探测器电路、ADC采集电路、FPGA电路、DDR电路、DSP电路、以太网电路、RJ-45接口、湿度传感器电路、电源电路等。其中，红外镜头与红外焦平面探测器电路连接，红外焦平面探测器电路分别与ADC采集电路和DSP电路连接；ADC采集电路与FPGA电路连接；FPGA电路分别与DDR电路、DSP电路连接；DSP电路还分别与湿度传感器电路和以太网电路连接；湿度传感器电路设有湿度传感器芯片及配置电路；以太网电路通过RJ-45接口与交换机连接。仓库温湿度智能监测终端还可包括语音报警电路；语音报警电路的一端连接DSP电路，另一端连接扬声器。电源电路为仓库温湿度智能监测终端内的所有电路提供工作电源。

请参阅图1。仓库可为1至多个，图中示意性例举了1号仓库和2号仓库。并且，仓库温湿度智能监测终端可在每个仓库内设置1至多个，图中示意性例举了设于1号仓库内的三个仓库温湿度智能监测终端001-003和设于2号仓库内的三个仓库温湿度智能监测终端004-006。各仓库温湿度智能监测终端001-006可分别通过以太网电路依次连接至交换机、管理服务器、控制终端等。

控制终端可包括第一控制终端13和(/或)第二控制终端14。其中，第一控制终端13可为PC机，第二控制终端14可为移动通信终端，例如仓库管理员手机。PC机、仓库管理员手机具有控制软件，例如PC机具有PC机软件，仓库管理员手机具有APP。

请参阅图1、图2。仓库温湿度智能监测终端可将获取的红外图像、待监测区域的温湿度信息通过RJ-45接口以太网的方式发至交换机，交换机则将数据信息以太网发至管理服务器，仓库管理员可通过PC机软件、仓库管理员手机APP访问管理服务器查阅信息。

管理服务器用于存储仓库内温度、湿度以及待监测区域内的红外热成像图等数据。

通过PC机可实时访问管理服务器，查询、整理相关存储的数据。仓库管理人员可以通过PC机实时访问数据管理服务器。其中，可以看到当前仓库内的环境温度值、湿度值有无异常等信息，也可以看到当前仓库内最高温度值、最低温度值、红外热成像，并可以查询、翻阅历史数据，实现对仓库内环境数据有效保存与管理。

通过仓库管理员手机APP可实时访问管理服务器，查询仓库内温湿度信息、红外图像，也可以切换仓库，显示各个位置的环境温湿度值。

红外镜头可为红外焦平面探测器专用滤光镜头，功能是实现红外图像信号的获取，其由温湿度智能监测终端硬件控制，可实现自动对焦功能。

红外焦平面探测器电路可设有红外焦平面探测器，红外焦平面探测器可为非制冷红外焦平面探测器阵列，其内部附有感光元件阵列。红外焦平面探测器阵列的分辨率可采用例如640×480的传感器芯片，共307200个测温点，可完全满足各类仓库红外热成像测温的使用需求。红外焦平面探测器可由DSP电路以SPI控制方式对其配置，当监测仓库待监测区域内物体的温度时，物体表面发射的红外线经过红外镜头的光学系统成像在红外焦平面探测器的感光元件上，其按时序将接收到的光信号转换为模拟的电信号输出至ADC芯片(ADC采集电路)。

ADC采集电路的主芯片可采用例如凌力尔特的14位ADC芯片LTC2245，该芯片具有最高10M的采样频率，其同步将红外焦平面探测器输出的模拟信号转换为14位并行数字信号，发送至FPGA芯片。

FPGA电路的主芯片可采用例如Altera的IV系列的EP4CE55F23I8LN，其具有55856个逻辑单元，通过其内部逻辑处理，发挥该芯片的并行处理能力。FPGA电路采集数据并可将并行的红外图像数字码流信号拼接为R/G/B三通道图像，再将图像数据乒乓缓存在DDR电路中。

DDR电路的主芯片可选用例如MT41K256M16HA，其为一款4G DDR3SDRAM，可实现存储FPGA芯片处理后的动态红外图像数据功能。

DSP电路的主芯片可选用例如达芬奇处理器的TMS320DM6467，其可通过SPI方式配置红外焦平面探测器，使其按时序输出电压信号到ADC芯片；同时，DSP可读取FPGA乒乓处理后得到的R/G/B三通道图像数据，并通过伪彩色变化算法，将待监测区域的红外热图像经以太网电路发送至管理服务器；此外，DSP电路可控制湿度传感器电路采集仓库内湿度信息，通过以太网电路发送至管理服务器。

另一方面，仓库管理员可通过作为控制终端的PC机软件、仓库管理员手机APP经由管理服务器、交换机发送指令给DSP电路，设置温湿度阈值。当温湿度低于、超过温湿度阈值(可设置高温、低温)时，DSP电路可将报警信息通过管理服务器发到PC机、仓库管理员手机APP，同时控制语音报警电路发送报警音乐至扬声器。

以太网电路可包括以太网芯片以及外围配置电路，可将DSP配置好的图像数据转换为以太网通信协议数据，再将包括温度数据、红外图像、湿度等信息数据发送至RJ-45接口。

RJ-45接口可为以太网数据传输接口，能通过以太网实时将红外图像、仓库温湿度数据传至管理服务器。

湿度传感器电路主要为湿度传感器芯片及配置电路，由仓库温湿度智能监测终端控制，完成实时采集仓库内湿度数据传至红外热成像测温终端的功能。

语音报警电路以及扬声器由仓库温湿度智能监测终端控制，在温湿度超过设定的阈值时，将触发语音报警功能，并通过扬声器播放警报音乐。

电源电路可为红外焦平面探测器、ADC电路、FPGA电路、DDR电路、DSP电路、以太网电路、湿度传感器电路、语音报警电路提供正常工作的电源。

本实用新型的系统上电后，仓库温湿度智能监测终端即开始工作。一方面，仓库温湿度智能监测终端中DSP电路通过SPI配置红外焦平面探测器，红外焦平面探测器通过镜头获取待监测区域的热图像，热图像经过14位ADC电路模数转换后送至FPGA电路，FPGA电路接收数据并将并行的红外图像数字码流信号拼接为R/G/B三通道图像，经过数据乒乓缓存至DDR电路中，FPGA再将缓存后的数据发至DSP电路，DSP电路标记出图像中预先指定的温度点，并通过伪彩色变化算法，将待监测区域的红外热图像经以太网电路发送至管理服务器；同时，湿度传感器电路采集仓库内湿度信息发给DSP电路，DSP电路通过以太网电路发送至管理服务器，仓库管理员可通过PC机软件、仓库管理员手机APP访问管理服务器实时监控各个仓库、各个终端位置的温湿度信息。

另一方面，仓库管理员也可通过PC机软件、仓库管理员手机APP设置温湿度阈值，当温湿度低于、超过阈值时，DSP电路将报警信息通过管理服务器发到作为控制终端的PC机、仓库管理员手机APP，同时控制语音报警电路发送报警音乐至扬声器。

请参阅图3，其为本实用新型仓库温湿度智能监测系统的仓库管理员手机APP上的仓库温湿度数据实时监测界面示意图，其功能为所有的仓库管理员或者负责人均可以通过安装仓库管理员手机APP来监控仓库的温湿度。仓库管理员手机APP界面主要可包括可以显示当前日期、切换当前仓库的模块，各个位置区域(001-003)的温湿度信息模块，其可显示温湿度正常及异常信息，并可查看当前红外热图像、查看历史数据以及具有控制开关等功能。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于实现了实时监测仓库内温湿度，并具有将温湿度信息、红外热图像发送至管理服务器以及PC机和/或仓库管理员手机的功能；此外，还具有低于、超过温湿度阈值时的语音报警功能，并可同时在仓库管理员手机上提醒仓库管理员，仓库管理员可通过PC机或者仓库管理员手机APP实时获取相关监测信息，以确保仓库环境温湿度得到可靠监测，并达到仓库温湿度参数集中管理、符合材料样品、产品等的存储需求等。本实用新型具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、智能化、使用方便等特点。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，包括依次连接的仓库温湿度智能监测终端、交换机、管理服务器和控制终端；其中，所述仓库温湿度智能监测终端设有红外镜头和湿度传感器，用于对红外镜头和湿度传感器分别采集的仓库内待监测区域的温度、红外热图像和湿度进行监测，并通过交换机将数据传输至管理服务器，所述控制终端通过访问管理服务器以实时监控仓库内待监测区域的温湿度信息。

2.根据权利要求1所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述仓库温湿度智能监测终端还包括红外焦平面探测器电路、ADC采集电路、FPGA电路、DDR电路、DSP电路、以太网电路、RJ-45接口、湿度传感器电路、电源电路；其中，所述红外镜头与红外焦平面探测器电路连接，红外焦平面探测器电路分别与ADC采集电路和DSP电路连接，ADC采集电路与FPGA电路连接，FPGA电路分别与DDR电路、DSP电路连接，DSP电路还分别与湿度传感器电路和以太网电路连接，湿度传感器电路设有湿度传感器，以太网电路通过RJ-45接口与交换机连接，电源电路为仓库温湿度智能监测终端内的所有电路提供工作电源。

3.根据权利要求2所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述仓库为1至多个，所述仓库温湿度智能监测终端在每个仓库内设置1至多个，各仓库温湿度智能监测终端通过所述交换机分别连接至管理服务器。

4.根据权利要求2所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述仓库温湿度智能监测终端还包括语音报警电路，所述语音报警电路的一端连接DSP电路，另一端连接扬声器。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述控制终端包括第一控制终端和/或第二控制终端。

6.根据权利要求5所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述第一控制终端为PC机，第二控制终端为移动通信终端，所述PC机、移动通信终端具有控制软件。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述红外镜头为自动对焦滤光镜头。

8.根据权利要求2-4任意一项所述的仓库温湿度智能监测系统，其特征在于，所述红外焦平面探测器电路设有红外焦平面探测器，所述红外焦平面探测器为非制冷红外焦平面探测器阵列，其内部附有感光元件阵列。