ZIGBEE 無線糧倉溫濕度檢測方案

一、方案背景
        近年來，隨著農業科學技術的不斷進步，農業生產持續而穩定地增產，糧食生產數量也日益增多，在儲藏過程中，糧食受溫度、濕度以及其他因素的影響，可能出現發熱、霉變、蟲害等的情況。為了減少糧食儲藏過程中的損失，障糧食的品質和質量,糧倉的溫度和濕度檢測就成為了關系到糧食儲藏的兩個重要因素。傳統的溫濕度測量是在糧倉內懸掛溫濕度計，取其值來知道糧倉的實際溫濕度,然后根據現有值與額定值進行比較。這些操作都是在人工情況下進行的，浪費了大量的人力物力，效率低，準確性差。
       隨著無線通訊技術的發展，一種無線的溫濕度檢測系統應運而生，采用 ZIGBEE 無線傳輸模塊、溫濕度傳感器、模擬量采集模塊組成一種糧庫無線全數字溫濕度監控系統,徹底擺脫了傳統的人工抄錄方法能實時檢測糧倉中的溫濕度,并且通過上位機檢測系統 ，顯示糧倉的溫濕度，通過報警變量的設置，能夠及時的讓管理員采取相應的措施，確保糧倉內合適的溫濕度環境。
      ZIGBEE 無線糧倉溫濕度檢測系統分為應用層、網絡層和現場設備層（感知層）這樣的三層結構。系統由溫濕度傳感器、數據采集模塊和無線通訊采集模塊構成。溫濕度傳感器將得到的模擬信號溫濕度信息傳輸到數據采集模塊，數據采集模塊將采集到的模擬信號轉換成數字信號，通過無線通訊模塊發送給監控中心計算機。如圖：

 
    1.  現場設備層：主要由關電開關、風扇、傳感器組成，溫濕度主要用來檢測糧倉內的溫度和濕度。風扇的設計用來調節糧倉內的溫濕度。糧倉內的溫度和濕度達到管理員所設的報警上限時，可以通過控制上位機中的開關來控制風扇的控制。光電開關主要用來檢測是否有人進入糧倉內。
    2.  通訊網絡層：由于糧倉比較多、分布比較分散和距離管理中心較遠等現狀，傳統的傳輸方式布線困難，ＺＩＧＢＥＥ無線傳輸很好的解決了這些問題，傳輸距離遠、抗干擾能力強，
    3.  信息管理層：信息管理層主要由組態軟件易控來實現，易控（INSPEC）是北京九思易自動化軟件有限公司（BEIJING Control Ease Automation Software）在國內率先推出的基于.NET Framework 的新一代的自動化過程監視、控制和管理的平臺軟件。它采用開放的 C#高級語言作為編程語言。用戶程序可編譯執行，運行快，功能強，可視化編程和智能感知等編程技術簡化了用戶程序的編寫難度。

主界面設計主要包括：
  1. 實時數據指示燈，當正常通訊時，實時數據指示燈會亮，提示用戶通訊正常。
    2.  實時數據顯示部分，包括溫度和濕度的報警上限、當前的溫度和濕度。其中溫度和濕度的報警上限管理員可以根據實際情況進行設置，比如：溫度的報警上限設置為20,濕度設置為 30,那么當當前溫度的值大于所設報警限值統演示圖 3 中，溫度報警指示燈會亮，當當前濕度的值大于所設的報警限值 30，濕度指示燈會亮。
    3.  風扇開關，當按下風扇開關時，風扇能夠正常工作時，風扇狀態顯示：風扇已開，當風扇開關按下時，如果風扇由于故障無法工作時，那么風扇狀態則會顯示：風扇已關，此時管理員則可知道風扇有故障，派人到現場進行查看。
系統演示的工作流程：
    溫濕度傳感器采集糧倉內的實時溫度，通過數據采集模塊將采集到的模擬信號轉換成數字信號，通過無線通訊模塊發送給上位機系統。當溫度和濕度高于上位機系統設置的報警限值時，對應的報警指示燈會亮，此時管理員可以通過按下風扇開關的按鈕，通過繼電器輸出模塊來控制風扇的開關，從而來調節糧倉內的溫濕度。當有物體遮擋光電開關時（檢測距離大約 20cm），此時門禁報警指示燈會亮，則管理員通過上位機門禁報警知道有人進入糧倉，及時采取相應的措施。

1)  名稱：無線傳輸模塊服務器 型號：ZIGBEE1080  單價：900 元  數量：1 塊
2)  名稱：無線傳輸模塊客戶端 型號：ZIGBEE1080A 單價：800元 數量：8 塊
3)  名稱：溫濕度傳感器       型號：溫濕度變送器    單價：300 元  數量：8 塊