射頻技術(shù)在糧倉無(wú)線(xiàn)監控系統中的應用

1. 引言

糧食的安全存儲是關(guān)系到國計民生的戰略大事，科學(xué)保糧具有重要的社會(huì )意義與經(jīng)濟價(jià)值。糧倉監控系統主要完成對糧食溫度、濕度和氣體濃度等參數的采集、存儲和向監控中心傳送數據以及執行監控中心的指令等功能。傳統的糧倉監控系統中糧倉與監控中心大多采用RS-485等有線(xiàn)連接的數據通信方式，使得系統抗干擾差、連線(xiàn)繁多、擴展困難；當一個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題時(shí)還會(huì )影響整個(gè)系統，不利于糧倉的監控與管理。為此，本文給出了一種基于射頻技術(shù)的糧庫無(wú)線(xiàn)監控系統。

2．監控系統的組成和設計

糧食在存儲期間，由于環(huán)境、氣候和通風(fēng)條件等因素的變化，糧倉內的溫度或濕度會(huì )發(fā)生異常，這極易造成糧食的腐爛或發(fā)生蟲(chóng)害。同時(shí)糧倉中糧食儲存質(zhì)量還受到糧倉中氣體、微生物以及蟲(chóng)害等因素的影響。針對糧食存儲的特殊性，糧倉監控系統一般以糧倉和糧食的溫度與濕度為主要檢測參數，糧倉內氣體成分含量為輔助參數。

糧倉無(wú)線(xiàn)監控系統由糧倉糧情檢測點(diǎn)、無(wú)線(xiàn)通信終端和監控中心等組成，其系統結構示意圖如圖1所示。

圖1. 系統結構示意圖

糧倉無(wú)線(xiàn)監控系統主要具有數據采集與傳送、數據分析與處理、數據存儲與檢索、數據表格顯示與打印輸出、實(shí)時(shí)控制以及報警等功能?，F場(chǎng)監測儀采集糧倉糧情的相應參數, 如糧食溫度、倉庫溫度、相對濕度、糧食水分、糧倉內二氧化碳和硫化氫氣體含量等,并定時(shí)或根據指令發(fā)送至監控中心；監控中心將收到的采樣數據以表格形式顯示和存儲，然后將其與設定的報警值相比較，若實(shí)測值超出設定范圍，則通過(guò)屏幕顯示報警或語(yǔ)音報警，并打印記錄。與此同時(shí)，監控中心可向現場(chǎng)監測儀發(fā)出控制指令，監測儀根據指令控制空調器、吹風(fēng)機、除濕機等設備進(jìn)行降溫除濕，以保證糧食存儲質(zhì)量。監控中心也可以通過(guò)報警指令來(lái)啟動(dòng)現場(chǎng)監測儀上的聲光報警裝置，通知糧庫管理人員采取相應措施來(lái)確保糧食存儲安全。

糧倉無(wú)線(xiàn)監控系統各部分的主要組成如下：

(1). 現場(chǎng)監測儀?，F場(chǎng)監測儀由溫度傳感器、濕度傳感器、氣體濃度傳感器等傳感器和微控制器及控制信號輸出模塊等構成。

(2). 無(wú)線(xiàn)通信終端。無(wú)線(xiàn)通信終端由無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片和微控制器組成。

(3). 監控中心。PC機、監控管理軟件構成了監控中心的主體。

3．無(wú)線(xiàn)通信終端的硬件和軟件設計

3.1 無(wú)線(xiàn)通信終端的硬件設計