智能库房环境监控系统

2024-06-18

智能库房环境监控系统（精选6篇）

智能库房环境监控系统第1篇

智能库房环境监控系统

设计方案

编制单位：北京融安特智能科技有限公司

编制日期：2013年3月1日

第一章一、二、三、四、五、(一)(二)(三)方案设计.............................................................................概述......................................................................................................方案设计所遵循的规范......................................................................方案设计的指导思想..........................................................................方案设计原则......................................................................................智能库房环境监控系统设计项目......................................................简介..............................................................................................................功能概述......................................................................................................系统结构图..................................................................................................六、(一)(二)智能库房环境监控系统设计说明....................................................档案库房中央控制系统............................................................................档案库房空气控制系统............................................................................恒湿消毒净化一体机................................................................................无线智能控制器........................................................................................档案库房红外防盗控制系统.........................................错误！未定义书签。档案库房视频监控控制系统.........................................错误！未定义书签。设计要求.........................................................................错误！未定义书签。设计原则.........................................................................错误！未定义书签。系统设计.........................................................................错误！未定义书签。1)结构设计.................................................................错误！未定义书签。2)传输系统.................................................................错误！未定义书签。系统功能.........................................................................错误！未定义书签。档案库房门禁管理控制系统.........................................错误！未定义书签。系统设计技术要求.........................................................错误！未定义书签。系统功能.........................................................................错误！未定义书签。安装示意图.....................................................................错误！未定义书签。1.2.(三)(四)1.2.3.4.(五)1.2.3.七、八、1.2.3.4.5.6.7.8.9.本设计方案主要设备清单................................................................系统主要设备介绍............................................................................豪华自动升降控制平台....................................................................................工业计算机........................................................................................................无线综合智能控制器........................................................................................无线智能环境传感器........................................................................................无线智能控制模块............................................................................................无线智能温度(空调)控制模块.........................................................................无线智能红外探测器.............................................................错误！未定义书签。恒湿消毒净化一体机.............................................................错误！未定义书签。数字高清视频监控器DS系列..............................................错误！未定义书签。

摘要

随着科学技术的发展和进步，信息化、数字化、智能化和网络化的不断推广和应用，档案库房日常管理工作也随之发生了重大变化，智能化程度越来越高。智能库房环境监控系统已成为现代化智能化档案库房日常管理工作中不可或缺的重要组成部分，是创造舒适、优雅、安全的工作环境，提高档案库房整体日常管理工作效率，减轻档案管理人员的劳动负荷、加强档案库房安全性的重要工具。

关键词：中央控制系统、空气控制系统、红外防盗、视频监控

Abstract

With the development of science and technology and progress, informatization, digitalization, intelligent and networked constant promotion and application, the Archives storehouse daily management work also produced major change, the intelligent degree more and more high.Intelligent warehouse environment monitoring system has become the modern intellectualized Archives storehouse daily management work of the indispensable important component, is to create a comfortable, elegant, safe working environment, improve the overall day-to-day management of archives work efficiency, reduce the work load of archives management personnel, strengthen Archives storehouse important security tool.Key words: central control system, air control system, infrared burglar alarm, video surveillance

二、方案设计所遵循的规范  符合《档案法》的相关规定；  符合《档案法实施办法》的相关规定；

 符合《档案库房技术管理暂行规定》的相关规定；

 符合《计算机信息系统安全保护等级划分准则》的有关规定。 符合GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》的相关规定；

 符合《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94的相关规定；  符合《安全防范系统验收规范》GA308-2001的相关规定；  所有计算机硬件系统均符合下述标准：电磁学规范FCC Class B或CISPR22 ClassB

三、方案设计的指导思想

“XXXXX系统工程”设计方案是按xxx提供的档案库房环境智能化管理需求，按现行的档案存储环境标准、工程质量评定标准、施工操作规程、国家档案协会的有关规定，再结合我公司的施工能力、技术准备力量及多年智能库房环境监控系统工程的设计施工经验和本工程的具体情况进行编制的。

设计方案一旦经甲方审核认可后，在项目开展过程中，我公司一定严格按照本设计方案执行。

最大限度的保护客户投资的保值增值。 安全性

本方案涉及的各系统完全满足系统运行的安全、系统使用中的人身安全以及系统信息传递安全等安全性要求。 可靠性

本方案项目各子系统间，无线、网络通讯必须具有高可靠性，决不能出现单点故障。要对整个系统的库房布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高控制系统的安全可靠性。

 高效、系统易用、互操作性

本方案系统的基础平台成熟稳定可靠，能够提供不间断的服务，所选用的产品均具有很强的稳定性、差错处理能力和抗干扰能力。 经济性

在实现先进性、可靠性的前提下，本方案系统的配臵设计以性能和价格的优化为目标，本系统设臵除考虑建设时的一次性投资外，还充分考虑系统运行的运行成本，并使之达到经济化。 可管理性

本方案设计的整个网络系统的设备和服务器的安全性、数据流量、性能等得到很好的监视和控制，并可以进行远程管理和故障诊断。

j、(二)无线负离子空气净化器

功能概述

智能库房环境监控系统具有恒温恒湿自动调节，空气消毒灭菌自动化控制、空气净化自动化控制、智能红外线防盗、红外线视频监控、智能门禁管理、短信实时报警、LED自动显示实时库房温湿度数据等功能，系统设备由综合控制系统软件、无线智能控制器、无线智能环境传感器和恒湿消毒净化一体机、红外线传感器、红外线视频监控、门禁、短信报警模块、LED，打印机等外围设备组成。

无线智能控制器负责实时采集各库房内的温度、湿度、报警信息等数据，将数据通过工业级窄带无线通信技术上传到工业控制微机，并接收控制微机下达的各种控制指令，通过控制空调、恒湿消毒净化一体机等外围设备，实现对各库房内的温度、湿度、消毒、净化的自动调控，温湿度数据可以通过大屏幕LED实时显示；通过对红外传感器的报警信息的实时处理，利用红外视频监控和门禁系统实现实时安全管理，报警信息可以直接以手机短信的方式发送。温湿度和报警信息的历史数据可以查询和打印输出(三)系统结构图

示屏（选配）等设备组成，中央控制室是档案中心受参观的重要位臵，方案设计充分体现科技性、美观性；整体布局设计合理化、空间利用充分化、功能使用人性化，确保档案人员使用便捷，提高工作效率；中央控制系统设计采用最新的无线数据传输技术，确保设备安装后不会过早淘汰、安装时不会大面积改动客户墙面结构，避免了因布线而造成不必要的麻烦。(二)档案库房空气控制系统

根据贵方实际需求及无线智能环境传感器技术参数条件，设计xx部无线智能环境传感器（约30-40m2一部）安装xx路温度遥测点、xx路湿度遥测点、xx路空气质量遥测点，每层档案库房设计1台无线智能控制器，控制xx台空调设备、xx台除湿机设备、xx台加湿机设备、xx台恒湿消毒净化一体机设备、xx台除湿消毒净化一体机设备、xx台加湿消毒净化一体机设备、xx部红外探测器。（可根据客户要求控制其他档案库房设备）1.恒湿消毒净化一体机

根据贵方实际需求，为贵方设计采用具有除湿量为120L/D、加湿量为7KG、光氢离子消毒、负离子净化功能的恒湿消毒净化一体机（设备数量依据库房面积及格局配备），恒湿消毒净化一体机通过无线智能控制器与中央控制系统进行数据传输，实现智能联动。恒湿消毒净化一体机设备内部同样配备无线智能环境传感器检测模块，与库房其他位臵无线智能环境传感器检测数据同时上传至中央控制系统，系统软件自动进行比对并控制设备工作（不受无线智能环境传感器距

   外观造型美观大方带机械锁保护的机柜门

采用抗震措施，确保设备在特殊环境中运行正常

2.工业计算机

产品型号：EVOC IPC-810E CPU：E5300双核, 硬盘：500G，内存:2G     外观造型经典、结构形式可靠带锁保护的安全门前臵USB接口、PS/2接口

大风量风扇、开门抽拉可拆换滤网，散热可靠、维护方便

 特殊的抗震措施，保证机器在恶劣的工业环境中正常运行

3.无线综合智能控制器

无线综合智能控制器采用无线总线控制技术，其无线通信特性如下：

1.最大发射功率为17dbm(50mW)。

2.无线通信频段为472-485MHz，符合全球ISM频段通信标准，无需申请频点。

3.多信道通信，能提供116个信道通信，各个信道间相互独立，互不干扰。

4.半双工无线通信，实时收发通信。

5.220V交流或12V直流供电，带有LCD显示屏显示温湿度值，并将库房内温湿度的实时数值发送到控制中心，与上级控制器接口速率为9.6kbps，采用无线总线控制技术，4位地址码(可扩展)，湿度探测范围:0至99.99%；温度探测范围：-40至99.99℃。

5.无线智能控制模块

无线智能控制模块采用嵌入式智能控制技术，其无线通信特性如下： 1.最大发射功率为

2.无线通信频段为472-485MHz，符合全球ISM频段通信标准，无需申请频点。

3.多信道通信，能提供116个信道通信，各个信道间相互独立，互不干扰。

4.半双工无线通信，实时收发通信。

5.12V直流电源供电，采用嵌入式智能控制技术，由含温湿度探头、串口通信控制空调运行，与上级控制器接口速率为9.6kbps，采用无线总线控制技术，8位地址码，一套系统内，最多可同时支持256台空调设备。

九、软件部分界面介绍

1、软件登录界面

即时动态显示各库房温湿度值、及各系统模块工作状态

库房设备布置电子地图

功能介绍：

（1）当前温度、湿度，及是否在控制范围之内，以数字、图形方式显示，图形的绿线为设定范围。

（2）空调运行状态：制冷、制热、停止。

（3）除湿机运行状态：正在除湿、停止，水箱是否满水位指示。

（4）系统提供用户自己可以设计电子地图功能。

（5）空气净化设备运行状态：正在运行、关闭。

（6）消毒机运行状态：正在消毒、停止。

（7）恒湿消毒净化一体运行状态：正在运行、关闭。

（8）红外监控状态指示：设备是否正常工作、出入口是否安全。

（9）温湿度超标报警功能

7、消毒机定时开关机设定

8、净化机定时开关机设定，可添加多个运行时间段运行

11、系统自动检测和记录库房温湿度数据，自动生成温湿度日数据表格、月数据表和温湿度数据日变化曲线、月变化曲线，以利用数据长期的保存和分析和打印。

12、支持网络查询功能，办公楼局域网内的其它微机通过授权后，可查询库房温湿度情况。

13、系统可以自动管理外围设备，也可以手动管理外围设备，实现了手动/自动切换功能。

智能库房环境监控系统第2篇

【背景】

在现代社会里，烟草行业一直备受争议，人们对吸烟与健康问题日益关注，如何提高卷烟产品质量、降低卷烟焦油量、减少吸烟对人体的不良影响一直是烟草行业的重要研究内容，它直接关系到烟草行业能否实现可持续发展，随着国民经济的快速发展，我国烟草行业的规模也在不断扩大，并成为国家的经济支柱产业之一，所以面对国际禁烟浪潮和世界卫生组织框架条约束缚，烟草行业健康地、可持续地发展具有现实的意义。烟草行业在我国属于传统轻工业之一，其生产过程十分复杂，而烟草仓库仓储和管理工作质量是烟草生产和销售中的关键环节，因此建设烟草仓库实时监测控制系统具有非常重要的实际意义和应用价值。而且在卷烟生产和储存过程中，对于烟草质量的保证至关重要。烟厂中的仓储环境对卷烟品质影响很大，传统烟草仓库环境质量采用人工测量记录，管理人员对仓储环境缺乏有效的监测手段。信息化水平的提高，为改进烟草行业生产和销售阶段的仓储管理方式提供了新的手段，研究建立高效的烟草仓库远程环境监测系统具有非常重要的实际意义和应用价值。

【目的】

烟厂建设本着烟草行业发展方向和产业结构调整政策，大力推进技术进步和产业升级，以科技创新提高生产力水平，充分利用企业现有资源，带动生产要素的合理流动，使企业资源得到优化配置和充分利用，尽量节省建设投资。

网络视频监控系统将计算机技术、多媒体技术、网络技术与监控技术有机地结合起来。它能将监控系统和计算机网络系统连接起来，使两个相互独立的系统开始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。利用计算机网络技术，将封装成IP包的监控信息传送到网络上，与现有的信息管理系统融为一体，使网络中的每一台多媒体计算机上均可实现对监控信息的管理和调用，提高管理水平和管理效率。网络视频监控系统的出现已经超出了传统监控的范畴，在其基础上增加了管理的概念。它事实上已经成为现代化管理的一个有力工具。

“十二五”规划明确提出要以加快经济发展方式转变为主线，发展战略新兴产业，推动物联网研发应用，同时烟草行业“卷烟上水平”总体规划进一步强调要积极推动中国物联网建设，瞄准物联网前沿技术，努力建设覆盖全领域，全过程的中国烟草物联网。基于当前烟草行业在仓储物流方面的物联网（主要是传感器，条码技术，射频识别技术RFID）应用已基本成熟,应用无线数据网络，把环境监测、安防、视频监控三者相结合进行有效联动，形成网络智能化监测系统，以有效解决企业的安全隐患（防火，防水，防潮，防盗,防入侵），并提供准确的实时数据，在烟草的储存与片烟醇化方面提供有利的数据支持，以便企业可以减少各种损失，降低烟草企业生产成本，提高经济效益。

【建设烟草仓库实时监测控制系统具有非常重要的实际意义】

物联网监控的价值和目的主要表现在以下几个方面。

(1)保证烟叶的产品质量

卷烟成品的质量主要由原材料烟叶的质量决定，烟叶质量在经过挑选后都具备了较高的品质，而持续保持高品质最关键的环节就是其存放环境，由于烟叶储存的特殊性，使得烟叶的存放成为烟厂生产过程中一个很重要的环节烟叶的特性之一是在高温环境下容易吸收大量水分，在温度降低时又释放出来，结露成水，造成微生物的大量繁殖，引起烟叶大面积的冲烧、变色、变质、霉烂、虫蛀等现象，造成严重的经济损失。在自然的状态下，仓库的环境根据气候的变化不能持续满足存储要求，所以需要有效地控制仓库中的温度和湿度，给烟叶存放带来一个安全的环境在实际生产中，烟叶仓储的人工监管存在许多难以避免的人为因素失误，并且对烟叶堆垛内部的温湿度测量更是难以保证数据的及时、准确和可靠。而烟叶仓库监测系统将温度、湿度传感器布置在烟叶堆垛内部和仓库的适宜位置，可以实时测量仓库各处的温度和湿度并及时传送给监控室，测量数据能实时显示在监控室的电脑屏幕上，保证监控人员能够全面了解烟叶仓库的情况。一旦某点温度、湿度超过预定设置，系统将迅速向监控人员报警，详细显示库房具体位。置的异常温度、湿度变化，并指导烟叶翻垛及通风等生产操作，可以有效预防因温度、湿度变化引起的烟叶变质等各种事件发生。

(2)有助于研究烟叶自然醇化机理

烟叶存储的另一特殊性是烟叶经过相当时间的存储过程后在颜色、香气、吃味方面都有显著变化，这种烟叶品质的变化被称为“自然醇化’’，烟叶存放过程实际就是其自然醇化的过程。烟叶在自然醇化过程中对环境要求很高，不同质量的烟叶其最佳醇化时间、存放要求都不一样；在烟叶自然醇化过程中对仓库环境要求有适当的温度、湿度、二氧化碳和氧气的含量，其中仓库环境的温湿度有决定性影响，不适宜的温湿度会造成烟叶过度醇化使品质严重下降。烟叶仓库的环境监测系统采集了烟叶的醇化过程中的第一手环境资料，它有助于合理地掌握自然醇化速度调控，也为研究醇化规律和醇化预测模型提供了大量信息，可以逐步建立库存烟叶醇化质量信息档案，并根据烟叶醇化质量提出合理的使用建议。

(3)提高生产效率和管理水平

烟草仓库实时监测管理系统跟人工监管相比具有不可比拟的优势，系统实时性好、可靠性高、操作简便，可有效地提高生产效率和管理水平。烟草仓库监测系统数据采样间隔时间短，监测数据既能定时传输也可随时召唤，布置在烟叶堆垛内的定点监测比人工临时测量更稳定和更准确。烟草仓库实时监测管理系统可以实现自动化生产管理，是烟草行业信息化系统的重要组成部分。

(4)保障生产安全烟草仓库环境监测系统将已有的气体传感监测装置、防火报警装置和视频防盗装置结合起来，实现监测环境温湿度、检测室内易燃气体、非法闯入报警等系统功能，这样形成一个全方位的仓库环境安全监测系统，可以有效地保障生产安全。

[系统描述]

每个库区根据客户要求安装数字信号温湿度传感器，如温湿度传感器。传感器防潮，耐腐蚀。每个库区温湿度传感器通过一条485总线采用手牵手的方式连接起来，传输到PLC机。从而实现库区温湿度的测控及库区外部的数据显示。

1、供配电监控

市电输入交流监控三相电压、电流、有关功率、功率因数等；以及对配电柜内8个开关进行监控，可查看所监测配电线路的参数。相应的参数应存有历史曲线，可查看该参数的历史曲线，可通过IE浏览器全面查看。

2、空调监控实时***精密空调的工作状态与参数。系统实时全面诊断空调运行状况,监控空调各部件(如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器等)的运行状态和参数,并可通过软件或远程修改空调设置参数(温度、湿度、温度上下限、湿度上下限等),实现空调的远程开关机。

3、UPS监控

实时监测UPS的输入/输出电压、电流、频率、功率，蓄电池组的电压、后备时间、温度等参数，整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的工作状态与参数。

4、温湿度监控

实时显示室内各个温湿度的参数，一旦发现温湿度越限即刻启动报警,提醒管理人员及时调整空调的工作设置值或调整机房内的设备运行状况,系统应可自动调整空调的工作设置值。

5、漏水监控

漏水监控系统须采用线缆式的，对机房可能漏水部位（如空调、窗户等）进行监测。一旦有水泄漏碰到感应设备,感应设备通过控制器将漏水信号及漏水的位置及时地输送到监控系统,确保系统在第一时间报警，确认泄漏的具体位置。

6、门禁监控

实时监控机房房门的开关状态、门开超时报警提示，有权限用户远程控制开门。系统应支持同动力环境监控子系统的联动控制。比如双路火警信号发生,满足触发条件时,门禁系统可即时联动控制门的开启

7、图像安防监控：

对机房对的各路摄像头进行实时监控、记录并存储，并可与其它防盗设备如人体探头、玻璃碎、传感器等联动

8、消防监控

消防监控系统应能采集到烟感和温感的报警信息

9、防雷检测

器材库房环境质量智能监控系统第3篇

我局广播电视传输发射工作的核心就是确保安全播音,而提高器材库房的环境质量,保证发射机的各种精密器件能够保质保量及时供应,则是确保安全播音的一项非常重要的工作。我局各基层台站地理区域跨度较大,又多处山地等条件艰苦、气候异变的地区。备件中的电子管等精密器件对存储环境有着较高的要求,仅仅凭借着器材管理人员的经验掌握器材库房的综合环境信息,是很难达到库房环境管理质量要求的。这就有可能导致各精密器件由于存储环境温、湿度的超标而降低使用质量或减少其使用寿命。为此,我台自主研发了器材库房环境质量智能监控系统。现介绍给大家,仅供参考。

2 器材库房环境质量智能监控系统

器材库房环境质量智能监控系统的核心设计思路就是通过设置在器材库中的温、湿度传感器,将库房中温、湿度等环境参数采集并传输给系统的单片机(MCU),系统通过比较、分析做出操作判断,并通过控制器材库中的除湿机、空调等辅助设备的工作状态,最终实现调节库房环境的目的。同时,系统将所获得的环境数据以及对除湿机、空调等调节环境的电器操作情况传输给用户端电脑,使器材管理人员对库房的环境参数及各用电器的工作状态能有一个全面的掌握。

该系统主要有系统硬件和系统软件两个部分组成,分别介绍如下。

2.1 系统硬件

图1为器材库房环境质量智能监控系统的硬件框架图。由图1可知,本系统采用了Y型网络构建系统硬件框架。该系统通过在器材库内系统控制机箱上安装的HMM210型温湿度传感器来采集环境温湿度的数据,并将该数据传输给系统处理中枢ATmega128单片机进行综合分析,从而判断是否需要启动除湿机、空调等辅助设备来调节环境质量。这里需要说明的是,虽然大多数空调都带有除湿功能,但是对于环境质量有较高要求的器材库来说,在进行湿度调节时,空调将无法替代除湿机。其原因是空调的主要功能是制冷和制热,附带有除湿功能的空调机,其除湿量小、除湿慢,除湿效果比较差;另外,在南方地区的阴雨季节,温度并不高,这时如果用空调来除湿,吹出的是冷风,越除湿会越冷,这必然导致湿度适宜时,温度可能会出现过低的现象;此外,由于空调长时间除湿运行也会增加压缩机的负荷,不但耗电量大,而且还容易使压缩机受损,缩短空调机的寿命,因此在对环境质量要求较高的特殊场所,空调并不适宜代替除湿机使用。

本系统通过发射模块XFT-001X和接收模块XFR-LO2等模块构成无线遥控网络来控制除湿机、空调等辅助设备的运行状态,同时通过无线数据传输模块SRWF实现系统与用户端电脑的实时通信。

下面对系统中所使用的各模块做简要介绍:

2.1.1 HMM210型温湿度传感器

图2为HMM210型温湿度传感器,工作电压为10-35V,湿度测量范围为0-100%RH,温度测量范围为-70-+180℃。该器件具有温度测量补偿和传感器探头保护等功能,使用简单、配置灵活。根据配置不同,可以进行相对湿度和温度的测量。该器件基于微处理电路,可选择加热探头选件。该选项功能可以避免高湿环境下探头结露、提高测量精度和稳定性,在温度快速变化的环境下,加热探头可以提高响应速度。

HMM210型温湿度传感器通过一个能隙电路对环境温湿度进行测量,并产生两个VPTAT值(即与温度、湿度成比例的电压值),然后经过12位的A/D转换将该值转换为数字量并传输给系统单片机进行综合处理。

2.1.2 XFRXFT系列无线遥控收发模块

XFRXFT系列无线遥控收发模块具有灵敏度高、准确度强、误码率小等优点,因而被广泛应用于生产生活等各个领域。图3为XFT-001X低功耗无线遥控发射模块,图4为XFR-L02X低功耗无线遥控接收模块。。

本系统通过XFRXFT系列无线遥控收发模块实现对除湿机、空调等外围辅助设备的控制。其数据传输框图如图5所示。

系统控制机箱内部配置了一对XFT、XFR无线遥控收发模块并与系统MCU(单片机)连接。同时,外围设备内也分别配置了单片机和一对无线遥控收发模块。由于系统外围设备不止一台,为避免系统命令混淆,系统对包括外围设备在内的所有单片机设置了ID号码。如图5所示,系统MCU的ID为01,植入除湿机控制板的单片机ID为02,植入空调控制板的单片机ID为03。如果系统MCU通过对温湿度传感器采集来的数据进行分析后,得出判断结果是环境湿度过大,系统MCU就会通过XFT-1模块向除湿机发送除湿机开机运转命令,其命令格式如表1所示。

当XFT-1将上述命令传出后,XFR-2和XFR-3会同时接收到该命令并将其传送给各自对应的单片机上。外围设备中的单片机接收到命令后,首先通过ID判断是否是系统MCU发送给自己的命令,若是,则执行其操作指令;若命令中的ID与自己的ID不符,则拒绝执行命令。这样就避免了不同设备执行同一命令时的混乱局面。

当植入除湿机控制板的单片机接到上述命令后,立即控制除湿机电路启动除湿机对环境进行除湿。同时,为了让系统能够实时掌握各外围设备的工作状态,植入除湿机的单片机会通过XFT-2向系统控制机箱内部的MCU回传一条确认信息,其格式如表2所示。

2.1.3 SRWF无线数据传输模块

图6为SRWF无线数据传输模块,该模块中心频率为433MHz,通信距离为300m,双向半双工通信,信道数(8/16/32)可任选,波特率(1200/2400/4800/9600/19200)可任选。系统MCU通过SRWF模块实现与客户端计算机的通信(见图5)。该模块采用了高效FEC前向纠错技术以及高性能的无线射频IC,具有很强的抗干扰能力、全透明传输、体积小、功耗低、传输距离远等特点。

本系统采用的高精度温湿度传感器,为系统准确采集温湿度信息和及时判断环境质量奠定了坚实的技术基础。系统应用了无线遥控收发和无线数传网络避免了在机房等敏感区域铺设线缆的工作,在简化了系统安装的同时,减少了安全隐患。

2.2 系统软件

系统的软件分单片机编程和客户端编程两部分。

2.2.1 系统单片机

图7是系统单片机实现对外围设备工作状态进行控制的编程流程图。

系统内部单片机通过分析温湿度传感器传送来的温湿度数据,作出判断并改变外围用电器的工作状态,从而达到调节器材库环境的目的。它是整个系统的核心,担负着数据处理、数据分析、外围设备控制以及系统通信等诸多任务。

2.2.2 系统客户端

系统客户端界面是系统与用户交互的窗口。图8为系统用户的界面,该用户界面可以将器材库内的环境参数实时传递给用户,让器材管理人员能对库房环境有直观的了解。

同时,管理人员可以通过系统客户端的程序,设置系统的安全温湿度范围,并通过客户端数据库查看任意时段器材库的环境参数,以便于对器材库某一时期环境的质量变化进行经验总结,从而能够在特殊气候、特殊时期对器材库中的精密器件进行特殊保护,图9为客户端数据库界面。

3 结束语

器材库房环境质量智能监控系统已于2008年6月成功应用于我台各个器材库房,该系统监测数据准确、运行状态稳定,有效减轻了器材管理人员对器材库房内温湿度等环境参数进行监测的工作量。实践证明,该系统能有效地调节器材库内的环境质量,使之更适宜发射机精密器件的存储。这套系统的实际应用,改善了精密器件的存储环境、保证了精密器件的保存质量,提高了使用寿命,从而间接地为安全播音提供了有力的技术保保障障。。

摘要：为改善存放精密器件库房的环境质量,572台自主研发了器材库房环境质量智能监控系统。本文对该系统的设计指导思想、系统的组成、特点和工作原理进行了分析,同时介绍了在实际中应用的情况。

智能库房环境监控系统第4篇

能够建立电力库房内设计智能搬运机器人进行自主搬取物品，如：绝缘绳、绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣裤、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等。

系统能够实现如下设计目标：

（1）机器人能够接收已有的上位机软件搬取物品的指令进行准确响应和搬运。

（2）通过无线传输控制指令对机器人进行控制和数据传输。

（3）机器人能够在导航系统的指引下自主行走。

（4）机器人能够自主识别上位机软件指令所指的搬运物品；并将物品顺利的搬运到指定的库房目的地。

（5）机器人通过充电电池供电，持续工作时间6小时。

（6）机器人具有自主爬坡能力和跨越台阶能力，爬坡角度不小于15度。

（7）机器人具有语音播报能力和故障报警能力。

（8）机器人能够平稳运行，对每一种物品进行单个存取。

（9）机器人具有适应多种物品不同形状、尺寸、重量的手爪抓取能力。

（10）机器人有较好的操控性，体积重量适应现有库房的空间要求。

2.系统整体设计描述

2.1库房改造部分

库房的内部布局和货架位置及物品工用具的具体摆放模式是整个机器人开发的重要组成部分，只有将合理的布局和物品摆放模式，将物品归类，才能够实现机器人手爪的正确准确抓取识别和搬运，才能更方便导航和机器人避障，同时通过具体工用具（绝缘垫、绝缘毯、绝缘衣、绝缘手套、安全帽、绝缘杆、金属件等）归类和测量给出机械手爪的具体设计参数依据，系统库房物品摆放分布图如下：

2.2机器人结构设计部分

由于机器人主要用于室内环境，所以工作环境对自主移动平台的驱动机构影响不大，工作环境主要影响自主移动平台的自动导引装置。机器人根据具体库房的台阶实现爬坡功能，同时保证爬坡的平稳性，以及手爪抓持物品工用具的牢固性。主要包括以下几部分：

2.2.1机器人运动车体结构设计实现

（图片仅供参考）

机器人车体是整个搬运工作的载体，必须保证车体的动力、平稳、爬坡和相关运行的手爪负载能力，即保证不同电力工用具的有效成功抓取和有效运载。由于库房的基本布局已定，需要车体有一定的爬坡能力，尤其是较重的工用具的成功搬运能力。车体结构设计主要包括：

*链条结构车底盘设计。

*车体三连杆机架设计。

*差动动力系统设计。

*车体电机载荷设计。

2.2.2机器人多自由度机械手爪设计实现

机械手爪是整个电力库房智能搬运机器人的关键组成部分之一，只有有效的多自由度手爪才能实现抓取物品工用具的成功搬运。而整个机器人的手爪设计要根据库房内工用具物品的种类、外形形状、结构尺寸参数、重量参数和摆放货架的层数及归类情况来设计实现，要保证手爪能够适应大多数种类的物品工用具，主要包括以下几部分内容：

*多自由度手爪机构选择。

*手爪与车体交接口设计。

*手爪外形设计。

*手爪夹持力设计计算。

*手爪防滑设计。

*手爪多自由度运动空间尺寸设计计算。

*手爪各自由度运动载荷计算。

2.2.3机器人爬坡结构动力设计实现

由于机器人的工作环境中有台阶，经过改造后要求机器人车体要具备一定的爬坡能力，这里爬坡过程中不仅能保证机器人车体能够带载爬坡，具有足够的爬坡动力，同时能够保证机器人车体的坡底和坡顶不卡死和不侧仰。主要包括以下几部分：

*三连杆活动支架设计。

*爬坡车体动力测算。

*爬坡电机动力测算。（下转第236页）

（上接第225页）*坡顶坡底的动力学模拟计算。

2.2.4机器人车体平衡设计平稳运行设计实现

整个机器人在搬运过程中无论带载还是空载，都能保证机器人平稳运行，平稳运行是机器人搬运过程中的重要一环，由于库房内部的构造和货架的高度，导致了机器人手爪和车体的异型构造，也为机器人的平稳性带来困难，具体要解决以下几部分问题：

*手爪、车体、抓取物的动态稳定性分析。

*载荷重量结构尺寸分析。

*手爪车体外形平稳性分析。

2.3控制系统设计部分

整个机器人的控制系统比较复杂，包括整个控制算法的设计实现，其中的多电机多传感器系统，以及机器人的自主导航实现算法，物品工用具的识别及准确抓取方法，均要求有较为系统的控制方案，主要包括以下几部分：

*多电机传感器控制算法设计实现。

*物品的识别与准确抓取设计实现。

*控制导航系统设计实现。

*无线系统设计实现。

2.4上位机软件接口设计实现

由于机器人需要与上位机软件进行接口，通过上位机软件控制指令，通过无线传输通路发送给机器人实现物品工用具的抓取，因此，需要已经开发的上位机软件预留接口，实现与机器人的无缝衔接，从而保证控制指令的准确发送，主要包括以下几部分：

*软件协议对接。

*上位机软件与无线接口对接。

*上位机软件物品分类与机器人内部分类的对接。

3.系统各项技术指标

3.1时间响应指标

搬运响应时间：小于150s。

3.2抓持物品重量

抓持物品重量：≤3kg。

3.3可靠性指标

现有库房物品工用具搬运率不小于80%。

机器人出错概率不大于10%。

3.4工作环境

电力库房现有工作环境。

温度：0-45℃。

相对湿度：5%-95%（不凝结）。

周围无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌，无剧烈振动冲击源。

4.成果应用情况及效果，推广应用措施和前景

农业大棚智能检测环境系统第5篇

农业大棚智能检测环境系统

作者：王峰萍王佳

来源：《现代电子技术》2012年第14期

摘要：介绍了以 STC89C52单片机为核心的光照和温度控制系统的工作原理和设计方法。系统由TSL2561光传感器和 DS18B20温度传感器采集数据传输给控制器，通过外围设备 LCM12864显示现场光照度和温度值，并设计上位机程序，通过串口通信实时获取光照度和温度，所采集的数据放入到Access数据库当中，然后从数据库读出光照度和温度的值，通过曲线显示到PC机上，进行实时曲线监控。同时，系统具有温度和光强报警功能。

智能库房环境监控系统第6篇

学生姓名学院

学号

计算机科学与技术学院

物联网工程专

业

题

目智能农业大棚环境监视系统的设计与实现指导教师

2016 年月 1 日

1引言.............................................................................................................错误！未定义书签。

1.1智能农业大棚应用的背景...............................................................错误！未定义书签。1.2智能农业大棚设计的目的与意义...................................................错误！未定义书签。2监视系统ZigBee网络设计方案...................................................................................................1 2.1 ZigBee网络技术简介（这个抄一下老师给我们的那个参考）.....................................1 2.2两种典型网络配置结构...................................................................错误！未定义书签。

2.2.1两层网络，系统由两类点构成：........................................错误！未定义书签。2.2.2三层网络，系统由三类点构成：..........................................................................3 3智能农业大棚控制系统的总体方案............................................................................................3 3.1智能农业大棚的特点.................................................................................................................3 3.2设计的总体思路.........................................................................................................................4 3.3系统分为三个模块（说一说各部分的功能与工作的流程）.........................................5 3.3.1 ZigBee无线传感节点...........................................................................................5 3.3.2 ZigBee数据汇聚节点...........................................................................................5 3.3.3 控制系统...............................................................................................................6 3.4无线传感器网络拓扑连接图.............................................................................................6 4 结论..............................................................................................................................................6 4.1 系统应该完成的功能........................................................................................................6 4.2心得体会和感悟.................................................................................................................7 参考文献...........................................................................................................................................7

引言

1.1智能农业大棚应用的背景

在我国智能农业大棚控制系统还处于发展阶段，特别是传统农业与现代自动化控制技术相结合的研究成果还不够成熟。在传统的农业大棚中，浇水、通风，灯光等控制全凭经验、靠感觉。对农业大棚内的温度、湿度、光照、二氧化碳的浓度、土壤的酸碱度等环境参数都需要靠人工进行采集，这样的传统农业大棚不仅大大耗费人工成本，而且还会因为监测不到位而使农业大棚的环境得不到保障。因此智能的农业大棚应运而生。

1.2智能农业大棚设计的目的与意义

目的：

1)通过智能化的设计使得大棚的环境得到自动监视，便于管理员通过手机进行实时监查与管理。

2)将大棚内农作物的生长环境与温室环境有机结合，分析数据并确定适合温室大棚的控制系统。

意义：大大的缩减了人工巡查的成本，同时更加高效的实现了人工智能自动监管，使得农业大棚向信息化，网络化，智能化的方向发展。

2监视系统ZigBee网络设计方案 2.1 ZigBee网络技术简介

ZigBee是一组面向低速无线个人区域(LR-WPAN)的双向无线通信技术标准。它是基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。其MAC层和物理层协议使用了IEEE 802.15.4标准，ZigBee联盟对网路层协议和API（应用层）进行了标准化，同时还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识，这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。与Wi-Fi,Bluetooth等其他无线接入技术相比，ZigBee具有的优势如下：

1、功耗低：工作非常省电，支持休眠状态。由于周期很短，收发信息功耗较低，以及采用了休眠模式，ZigBee可确报两节5号电池支持6个月至两年左右的使用时间；

2、工作频段灵活：使用的频段分别为2.4GHz(250Kb/s)、915MHz(40Kb/s)、和868MHz(20Kb/s)均为无须申请的ISM频段；

3、低成本：由于传输速率低，并且协议简单，降低了成本，另外使用ZigBee协议可以免专利费；

4、组网灵活、网络容量大：ZigBee可采用星型、树型和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一场网络节点管理，最多可支持达65000个节点。

5、安全：ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128，应用层安全属性可根据需求来配置。

6、高保密性：64位出厂编号和支持AES-128加密。ZigBee网络具有三种拓扑结构，如图2-3所示。

图2-3 ZigBee网络拓扑结构图

1、星形拓扑结构：节点之间只有唯一的一条路径

2、树状拓扑结构：当从一个节点向另一个节点发送数据时，信息将沿着树的路径向上传递到最近的协调器节点，然后再向下传递到目标节点。

3、网状拓扑结构：网状拓扑结构是一种特殊的、按多跳方式传输的点对点的网络结构，其路由可自动建立和维护，并且具有多种强大的自组织、自愈功能。网络可以通过“多跳”方式通信，可以组成极为复杂的网络，具有很大的路由深度和网络节点规模。

2.2两种典型网络配置结构

2.2.1两层网络，系统由两类点构成：