技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于設(shè)備遠程監(jiān)測及管理領(lǐng)域。其突出特點是監(jiān)控的同時可對糧倉內(nèi)部糧食進行取樣，大大提高了糧食環(huán)境參數(shù)測量的可靠性。同時采用zigbee傳輸網(wǎng)絡(luò)進行參數(shù)的傳遞，降低了信息傳遞的能耗。

背景技術(shù)：
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目前的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)，智能化程度低，功能少。特別是檢測功能較弱，通常只能檢測到糧倉的表面環(huán)境數(shù)據(jù)，而無法精確檢測到糧食谷堆內(nèi)部的環(huán)境數(shù)據(jù)，無法真實體現(xiàn)糧食存儲環(huán)境。另外現(xiàn)有的倉儲控制系統(tǒng)，在遇到火災(zāi)等突發(fā)安全問題報警上，普遍報警手段單一，隱患較大，安全性不足，特別不適合大規(guī)模的糧食儲存。

本發(fā)明的一種智能糧倉監(jiān)控系統(tǒng)，通過特殊的結(jié)構(gòu)能夠直接檢測到糧食堆中內(nèi)部糧食環(huán)境參數(shù)，并采用現(xiàn)場的聲光報警器、上位機軟件報警和gsm短信報警三種方式同時進行，同時無線傳輸網(wǎng)絡(luò)采用zigbee模塊，既降低了安全隱患又節(jié)省了存儲成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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一種智能糧倉監(jiān)控系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)軸采樣裝置、取樣測量裝置、環(huán)境控制裝置、核心控制器、zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和顯示及報警裝置；所述轉(zhuǎn)軸采樣裝置由內(nèi)、外管體、采樣室、管底步進電機、管頂步進電機構(gòu)成；所述外管體1設(shè)置在底座滑道3上，外管體1底部設(shè)置管底步進電機4，外管體1底部管壁內(nèi)側(cè)設(shè)置一圈錐形齒輪8，錐形齒輪8與管底步進電機4咬合，當(dāng)管底步進電機4工作時，錐形齒輪8帶動整個外管體1延滑道3轉(zhuǎn)動；外管壁中部設(shè)置濾網(wǎng)2，在內(nèi)管中部與濾網(wǎng)2相同水平位置的管壁上設(shè)置采樣口9，采樣口9通過進糧通道5與采樣室7相連；進糧通道5在采樣口9處伸出一段，與外管壁接觸但不影響外管壁轉(zhuǎn)動；管頂步進電機6設(shè)置在外管1頂部內(nèi)側(cè)，鋼索10與管頂步進電機6為滑輪連接，鋼索10底端與采樣室7固連；當(dāng)管頂步進電機6工作時，會通過鋼索10將采樣室7拉拽至頂部；

所述取樣測量裝置由溫度傳感器、溫濕度傳感器、瓦斯和一氧化碳氣體傳感器構(gòu)成，傳感器設(shè)置在采樣室7內(nèi)，采集的信號傳輸?shù)胶诵目刂破鳎?/p>

所述環(huán)境控制裝置設(shè)置在糧倉里，由軸流風(fēng)機組成，由核心控制器控制其工作，用于降低環(huán)境濕度和溫度；

所述核心控制系統(tǒng)位于外管體頂部內(nèi)側(cè)，zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)及顯示及報警裝置位于核心控制器旁，其中zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)與控制器雙向連接，顯示及報警裝置與核心控制器單向連接。

所述報警裝置包括聲光報警器報警、pc端的上位機軟件報警和gsm短信報警。

所述糧食經(jīng)由進糧通道進入取樣室當(dāng)中，為避免一次性進入過多的糧食樣本，可以通過對濾網(wǎng)的選擇和改變管底步進電機轉(zhuǎn)動的速度和掠過的次數(shù)進行調(diào)節(jié)。

有益效果：本發(fā)明的一種智能糧倉監(jiān)控系統(tǒng)，在大規(guī)模糧食存儲方面有著創(chuàng)新性的應(yīng)用。本系統(tǒng)管體直接埋入糧食堆之中，通過轉(zhuǎn)軸采樣裝置和取樣測量裝置，可以對糧倉內(nèi)部中心平時不易檢測的糧食進行取樣測量，從而克服了常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測功能只能檢測糧食堆表面的弊端。對內(nèi)部糧食直接進行測量，大大提高了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。并且由于使用了zigbee無線通信傳輸設(shè)備，功耗較低，可以大大降低能源消耗，提高智能化管理水平，節(jié)省大批人力資源，降低成本，增加企業(yè)的收入。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的a-a向剖視圖。

其中：1、為外管2、濾網(wǎng)3、滑道4、管底步進電機5、進糧通道6、管頂步進電機7、取樣室8、錐形齒輪9、采樣口10、鋼索

下面通過實施例進一步詳細說明本發(fā)明

(1)轉(zhuǎn)軸采樣裝置

轉(zhuǎn)軸采樣裝置是實現(xiàn)對糧倉內(nèi)部糧食測量取樣的第一步。本發(fā)明中，轉(zhuǎn)軸采樣裝置是由管底步進電機與管體中間的采樣口、濾網(wǎng)以及進糧通道等組成。

步進電機是一個把電脈沖轉(zhuǎn)換成離散的機械運動的裝置，具有很好的數(shù)據(jù)控制特性，而且它可開環(huán)位置控制，輸入一個脈沖信號就得到一個規(guī)定的位置增量，這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比，其成本明顯減低，幾乎不必進行系統(tǒng)調(diào)整。因此本發(fā)明中采用步進電機作為管壁轉(zhuǎn)動的動力裝置，使外管壁可以做到開環(huán)轉(zhuǎn)動控制。

轉(zhuǎn)軸采樣裝置采樣過程如下：

管底步進電機通過齒輪和滑道帶動外管壁轉(zhuǎn)動，由于外管壁上的濾網(wǎng)與伸出采樣口的進糧通道處于同水平位置，故當(dāng)濾網(wǎng)通過轉(zhuǎn)動掠過采樣口部分時，糧食堆的糧食會在壓強的作用下被壓入濾網(wǎng)，經(jīng)由進糧通道進入取樣室當(dāng)中。為避免一次性進入過多的糧食樣本，可以通過對濾網(wǎng)的選擇和改變管底步進電機轉(zhuǎn)動的速度和掠過的次數(shù)進行調(diào)節(jié)。

轉(zhuǎn)軸步進電機、采樣口及濾網(wǎng)位置如圖1所示。

(2)取樣測量裝置

取樣測量裝置由取樣室7、管頂步進電機6和取樣室內(nèi)的多種傳感器組成，負責(zé)對樣本的環(huán)境參數(shù)進行檢測和樣品取出。

測量傳感器有18b20精確溫度傳感器、dht11溫濕度傳感器和mq4(瓦斯)、mq7(一氧化碳co)氣體傳感器。在已經(jīng)有了dht11溫濕度傳感器之后，又加入18b20溫度傳感器對溫度進行單獨測量是因為，dht11的溫度檢測范圍最高只達到50℃，并且響應(yīng)不夠迅速，當(dāng)糧倉內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等應(yīng)急事故時，需要能夠迅速反應(yīng)并且工作溫度相對更高的18b20來對溫度進行檢測，以達到對火災(zāi)有更迅速的反應(yīng)，能夠及時報警，提高了系統(tǒng)的安全靈敏度。

當(dāng)糧食樣本進入取樣室之后，多種傳感器將從樣本中測得的環(huán)境參數(shù)傳輸給核心控制器，同時由管頂步進電機6拉動取樣室7上升，將采樣樣品取出。

(3)環(huán)境控制裝置

所述環(huán)境控制裝置設(shè)置在糧倉里，由軸流風(fēng)機組成，由核心控制器控制其工作，用于降低環(huán)境濕度和溫度；

本發(fā)明步進可以對糧食內(nèi)部環(huán)境參數(shù)進行檢測，還能夠做到輕度管控。環(huán)境控制裝置由軸流風(fēng)機組成。

眾所周知，糧食存儲的環(huán)境以低溫干燥為佳，本發(fā)明通過軸流風(fēng)機的作用，同時降低環(huán)境溫度和濕度。做到對環(huán)境溫濕度的輕度管控。

(4)核心控制器

所述核心控制系統(tǒng)位于外管體頂部內(nèi)側(cè)，zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)及顯示及報警裝置位于核心控制器旁。

核心控制器主要通過對各執(zhí)行機構(gòu)的控制和多種傳感器的使用以及對zigbee傳輸網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用來完成采樣、取樣、測量和信息傳輸?shù)裙δ堋：诵目刂破饕燥w思卡爾公司的mk60dn512zvlq10單片機為處理器，配合其他外圍設(shè)備基本電路和電器驅(qū)動電路模塊對其他裝置進行控制。

(5)zigbee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)

zigbee是一種先進的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，可在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信，組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通信效率非常之高。本項目依托zigbee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)各個下位機和終控機之間的高效通信。保證近距離數(shù)據(jù)的實時傳輸，遠距離的遠程控制。

(6)顯示及報警裝置

本發(fā)明顯示部分采用oled顯示屏對環(huán)境參數(shù)進行實時顯示，報警部分采用聲光報警器進行現(xiàn)場本地報警，并同時采用zigbee無線傳輸模塊進行pc端上位機軟件報警，以及用gsm短信模塊進行遠程短信報警。

有機發(fā)光二極管(organiclight-emittingdiode,oled)又稱為有機電激光顯示，oled顯示技術(shù)具有自發(fā)光、廣視角、幾乎無窮高的對比度、較低耗電、極高反應(yīng)速度等優(yōu)點。但是，在價格(較大顯示面板)、壽命、分辨率暫無法與液晶顯示器匹敵。

tc35i是德國siemens(西門子)公司的一款雙頻900/1800mhz高度集成的gsm模塊。它易于集成，便于開發(fā)。在遠程監(jiān)控和無線公話以及無線pos終端等領(lǐng)域得到了很多應(yīng)用。