CN209102145U - 一种智能化的粮仓环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化的粮仓环境监控系统，包括设置在各粮仓中并通过电连接的终端设备和终端控制器，以及远程设置的协调控制器和主控制器；所述协调控制器与终端控制器通信连接。本方案所述粮仓环境监控系统实现了对粮仓智能化、远程化的监控，系统信号传输稳定，温湿度监控效果理想，系统结构简单，体积小，解决了传统布线式的粮仓环境监控存在体积大、精度低、供电布线成本高的技术问题。

Description

一种智能化的粮仓环境监控系统

技术领域

本实用新型属于粮仓检测监控领域，具体涉及一种智能化的粮仓环境监控系统。

背景技术

中国粮食储备系统大致分为三个等级：中央政府掌握的国库粮食储备、地方政府(省、地、县)的粮食储备和农户自有粮食储备，这些储备粮基本上保存在一些大的仓库里。储备粮食的质量直接受到仓储环境的影响，因此投入了大量人力、物力来改善、控制和监控仓储环境，以确保粮食安全储藏。

而影响粮食安全储藏的主要参数有粮食的温度和湿度，温湿度的偏高或偏低对粮食都会产生不利的影响，同时粮仓的位置并非长期固定，会经常倒仓和翻包，传统以布线为主的数据采集和控制系统，由于其针对粮仓环境信息采集中温湿度采集设备存在体积大、精度低、供电布线成本高等问题，已不能很好地满足粮仓环境监控要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种智能化的粮仓环境监控系统，解决传统布线式的粮仓环境监控存在体积大、精度低、供电布线成本高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种智能化粮仓环境监控系统，包括设置在各粮仓中并通过电连接的终端设备和终端控制器，以及远程设置的协调控制器和主控制器；所述协调控制器与终端控制器通信连接；所述终端控制器包括第一单片机、第二单片机、第一射频收发器、报警器、继电器和温湿度传感器；所述第一射频收发器、温湿度传感器和第二单片机分别与第一单片机电连接，报警器和继电器与第二单片机电连接，继电器与终端设备电连接；所述协调控制器包括第三单片机、以及与第三单片机电连接的第二射频收发器、晶振模块和串口转换电路，所述主控制器通过串口转换电路与第三单片机电连接。

进一步地，所述第一单片机和第三单片机集成设置有复位模块。

进一步地，所述串口转换电路包括第四单片机、以及与第四单片机电连接的DB9接口和五个0.1μF的电容，所述第四单片机与第三单片机连接。

进一步地，所述主控制器包括相互电连接的第五单片机和液晶显示屏。

进一步地，所述温湿度传感器为全数字式工业级温湿度传感器。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本方案所述粮仓环境监控系统实现了对粮仓智能化、远程化的监控，系统信号传输稳定，温湿度监控效果理想，系统结构简单，体积小，解决了传统布线式的粮仓环境监控存在体积大、精度低、供电布线成本高的技术问题。通过设置串口转换电路，实现TTL电平和RS232电平之间的相互转换，保证协调控制器正常通信工作，增强了系统的稳定性和可靠性，防止协调控制器出现异常导致整个系统崩溃的情况出现。此外，还通过报警器和液晶显示屏进行现场和远程预警，更好地提醒现场和远程的工作人员注意，预警效果理想。

附图说明

图1是本实用新型智能化粮仓环境监控系统的结构框图；

图2是本实用新型串口转换电路的电路图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

一种智能化粮仓环境监控系统，包括设置在各粮仓中并通过电连接的终端设备和终端控制器，以及远程设置的协调控制器和主控制器，所述协调控制器与终端控制器通信连接。

所述终端控制器包括第一单片机、第二单片机、第一射频收发器、报警器、继电器和温湿度传感器。所述第一射频收发器、温湿度传感器和第二单片机分别与第一单片机的引脚电连接，报警器和继电器与第二单片机电连接，继电器与终端设备电连接。所述第二单片机选用ULN2003APG芯片，主要用于驱动报警器和继电器。

所述协调控制器包括第三单片机、以及与第三单片机电连接的第二射频收发器、晶振模块和串口转换电路，所述主控制器通过串口转换电路与第三单片机电连接。所述晶振模块为单片机提供稳定的时钟脉冲信号。

协调控制器是无线传感器网络的核心，起着连接主控制器和终端控制器的作用，负责建立无线网络和数据传输。因此第一单片机和第三单片机均选用集成有8501内核的CC2530芯片，所述第一射频收发器和第二射频收发器为2.4GHz的标准射频收发器，因此第一射频收发器与第一单片机、第二射频收发器与第三单片机集成连接在一起，可以支持ZigBee技术，实现温湿度传感器数据的无线传输。

所述第一单片机和第三单片机集成设置有复位模块，所述复位模块使得第一单片机和第三单片机上电后可以恢复到初始状态。

所述协调控制器对整个系统的稳定性和可靠性起到关键作用，一旦出现问题，很可能造成整个系统崩溃，为了保证协调控制器正常通信工作，因此在协调控制器中设置了所述串口转换电路，用于实现TTL电平和RS232电平之间的相互转换，保证工作电压在3～5.5V之间。具体地讲，所述串口转换电路包括第四单片机、以及与第四单片机电连接的DB9接口和五个0.1μF的电容，所述第四单片机与第三单片机连接。所述第四单片机选用MAX3232芯片。所述主控制器通过DB9接口与协调控制器连接。

所述主控制器包括相互电连接的第五单片机和TFT液晶显示屏。所述第五单片机选用广州致远电子科技有限公司的EasyARM-iMX287开发板，该开发板配有Freescale ARM9iMX28系列工业级处理器，集成DDR2和Flash，以及UART、I2C、10/100M以太网等常用通信接口，并支持16位TFT液晶显示屏。因此，所述主控制器对数据进行显示、汇总和存储备份，同时可通过协调控制器向终端控制器发送继电器控制命令，管理员可设定每个终端节点的报警范围，传感器采样频率等参数。

所述温湿度传感器为全数字式工业级SHT15温湿度传感器，可很方便地通过I2C总线与CC2530相连。

本方案所述的智能化粮仓环境监控系统，其工作原理为：温湿度传感器检测实时检测粮仓中的温湿度情况，并实时反馈给第一单片机，通过第一射频收发器远程传输至第二射频收发器被协调控制器接收，协调控制器将温湿度信号处理后传递给主控制器，主控制器将温湿度数据进行汇总和存储备份，并在液晶显示屏显示。当温湿度超过预设范围时，报警器发出警报并在液晶显示屏上显示报警信息，以提醒现场或远程的工作人员注意，同时主控制器向通过协调控制器向终端控制器发送继电器控制命令，控制终端设备运行调节粮仓中的温湿度，从而实现远程化、智能化的粮仓温湿度环境监控模式。

以上为本方案的主要特征及其有益效果，本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (5)

1.一种智能化的粮仓环境监控系统，包括设置在各粮仓中并通过电连接的终端设备和终端控制器，其特征在于：还包括远程设置的协调控制器和主控制器；所述协调控制器与终端控制器通信连接；所述终端控制器包括第一单片机、第二单片机、第一射频收发器、报警器、继电器和温湿度传感器；所述第一射频收发器、温湿度传感器和第二单片机分别与第一单片机电连接，报警器和继电器与第二单片机电连接，继电器与终端设备电连接；所述协调控制器包括第三单片机、以及与第三单片机电连接的第二射频收发器、晶振模块和串口转换电路，所述主控制器通过串口转换电路与第三单片机电连接。

2.根据权利要求1所述的智能化的粮仓环境监控系统，其特征在于：所述第一单片机和第三单片机集成设置有复位模块。

3.根据权利要求1所述的智能化的粮仓环境监控系统，其特征在于：所述串口转换电路包括第四单片机、以及与第四单片机电连接的DB9接口和五个0.1μF的电容，所述第四单片机与第三单片机连接。

4.根据权利要求1所述的智能化的粮仓环境监控系统，其特征在于：所述主控制器包括相互电连接的第五单片机和液晶显示屏。

5.根据权利要求1所述的智能化的粮仓环境监控系统，其特征在于：所述温湿度传感器为全数字式工业级温湿度传感器。