系統(tǒng)總述及設計方案

1、系統(tǒng)總述及設計方案系統(tǒng)組成與結構示意圖WDR智能化云平臺示意圖 WDR智能化是基于云計算的物聯(lián)網平臺，具備跨系統(tǒng)導構數(shù)據(jù)的接入、計算分析、匯總、反控功能。通過本公司自主研發(fā)，智能化平臺具備LAN、WIFI、3G、4G網絡接入能力，采用ID分配技術、起下掛子部件與云端數(shù)據(jù)交換的實時通道，使用HTML5跨平臺技術實現(xiàn)計算機、平板電腦、智能手機一致的操作體驗，引入3D呈現(xiàn)技術，讓使用終端更加清晰、直觀、實時的了解各種設備的運行狀況、數(shù)據(jù)采集過程、操控設備運轉。WDR糧情測控系統(tǒng)示意圖是基于云平臺的太陽能供電無線式糧情檢測，系統(tǒng)標準數(shù)據(jù)接口可并入國家相關的管理平臺，上傳下達，也可自成一套完善的聯(lián)網系統(tǒng)

2、,實現(xiàn)了分布式糧庫的統(tǒng)一管理;實現(xiàn)了遠程糧情實時臨測、匯總、分析、智能預警；特有的結構設計降低了現(xiàn)場安裝難度，排除現(xiàn)場電源及場地對施工的限制；太陽能無線模塊與溫濕度檢測單元的一體化設計，把雷擊概率降至為零。獨有的太陽能無線分機節(jié)能機制，確保系統(tǒng)電能自給自足的長期穩(wěn)定運行。第一級：測控主機測控主機放在微機室或總控室內，一端通過USB接口與計算機相連，庫區(qū)內采用433HZ太陽能無線路由與現(xiàn)場分機通訊。計算機可以是單臺微機，也可以是糧庫計算機局域網上的某一臺微機，這樣既可以在直接與檢測設備相連的微機上，也可以在糧庫計算機局域網上的某臺微機上操作使用糧情檢測設備。第二級：測控分機 安裝在糧倉外，它接收

3、測控主機指令，輸出測溫測濕數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)上傳給測控主機。測溫電纜中的溫度傳感器采用進口美國DALLAS公司新一代數(shù)字式溫度傳感器，直接輸出數(shù)字信號，具有體積小、抗干擾能力強、多點連接用線少等優(yōu)點。Ø 故障自診斷能力采用數(shù)字式單總線技術就必然會面臨一個總線故障點干擾的技術難題。在上千個數(shù)字傳感器中，誰也不能保證任何一個都永遠不會出故障，所有點都是并聯(lián)平等的，任何一點的故障都有可能導致總線狀態(tài)的錯亂致使系統(tǒng)癱瘓。關鍵是能精確地判斷出故障位置才能將問題變得簡單。我們在設計時就考慮到了這一問題，在分機上做了優(yōu)化處理。一旦數(shù)據(jù)傳輸異常，就由分機啟動自診斷功能，逐一檢查總線上可能出現(xiàn)故障的環(huán)

4、節(jié)，再配合上位軟件的分析，可精確地診斷出故障原因，排除故障測溫電纜。故障自診斷能力的實現(xiàn)，大大減少了系統(tǒng)維修的工作量，提高工作效率，使系統(tǒng)的維護工作變得簡單。Ø 數(shù)字式溫度傳感器數(shù)字式溫度傳感器糧情檢測設備的結構與采用熱敏電阻糧情檢測設備的結構大致相同，只是用測控單元替代了測控分機、擴充接線器替代了溫度傳感器。測控單元與測控分機的區(qū)別在于沒有用于將溫度信號數(shù)字化的A/D轉換電路，取而代之的是1WireTM總線與上層通信總線之間的通信轉換電路，如果系統(tǒng)選用了數(shù)字式濕度傳感器則測控單元將完全由數(shù)字電路組成，而測控分機是由數(shù)字電路和模擬電路兩部分構成的，這將使測控單元的電路設計更為容易。采

5、用DS18B20溫度傳感器的糧情檢測設備的測溫電纜與熱敏電阻測溫電纜大不相同，該測溫電纜最多只需3根導線即可連接多個DS18B20溫度傳感器17系統(tǒng)主要特點說明a.布點原則及穩(wěn)定性Ø 測溫測濕布點為了達到既能有效及時地檢測糧倉各點溫度以節(jié)約設備投資的目的，系統(tǒng)采用以下合理的檢測點布置原則。糧溫布點原則：測溫電纜水平方向間距5米，垂直方向間距2米，上下四周測溫點設在糧面下、靠墻壁、地坪0.3-0.5米處。溫濕度檢測點布點原則：整個單位庫區(qū)布置一個倉外溫濕度檢測點，安裝在室外，每個倉房布置一個倉內溫濕度檢測點，安裝在糧面上方。Ø 系統(tǒng)運行穩(wěn)定性從以下二個方面憑證本系統(tǒng)長期穩(wěn)定運

6、行：從設計、制造、組裝、出廠檢驗等環(huán)節(jié)嚴把質量關。 對倉內測溫電纜一次成型設計，保證其從本質上不受熏蒸；而且還減少了生產成本。Ø 系統(tǒng)可操作和可維護性軟件采用電子地圖和瀏覽器界面設計形式增加可操作性。硬件采用模塊式拔插結構增加可維護性。Ø 關鍵零部件選型溫度傳感器：采用美國進口新一代DS18B20數(shù)字溫度傳感器。濕度傳感器：采用優(yōu)質進口濕敏元件，進行防熏蒸處理。防雷器：采用優(yōu)質進口避雷器件，抗雷電能力強。電源模塊：采用優(yōu)質進口元器件，高低溫環(huán)境工作穩(wěn)定。b.硬件設計及整體設計先進性計算機測控管理系統(tǒng)硬件設計上充分考慮到以下幾個方面:a)對溫度濕度進行測量,并預留測水、測蟲或

7、測氣接口;b)通訊主機內置調制解調器,可通過RS232接口進行本地測控,也可通過一般電話線進行遠程異地測控;c)能在高溫、高濕以及雷電頻發(fā)地區(qū)長時間可靠工作.1.測量準確度設計：系統(tǒng)采用進口高精度的溫濕度傳感器和先進的傳感信號處理技術,以及12位高速模數(shù)轉換器使得系統(tǒng)具有高品質的測量準確度.工作環(huán)境適用性設計 為了滿足能在邊疆范圍內不同地區(qū)不同倉型應用該系統(tǒng)的要求,系統(tǒng)硬件設備從設計、制版、原材料選型到設備組裝、調試及老化的所有環(huán)節(jié)均嚴格按工業(yè)級產品的環(huán)境工作條件要求執(zhí)行:工作溫度范圍為-4085,工作濕度范圍為10RH99RH:采用多種防雷擊措施，能有效抵抗D類感應雷電；設備采用全密封外殼,

8、能有效防止腐蝕性氣體侵入;設備采用屏蔽電纜連并可靠接地,能有效防止各種電磁干擾信號。2.抗雷擊設計：系統(tǒng)采用四級抗雷擊措施；第一級接地屏蔽,阻止直擊雷對系統(tǒng)的破壞；第二級氣體放電管鉗位阻斷，阻止感應雷對系統(tǒng)的破壞;第三級測控系統(tǒng)與計算機或計算機網絡采取包括電源在內的完全電氣隔。3.抗干擾設計：系統(tǒng)采取三級抗干擾措施;第一級接地屏蔽,阻止干擾信號直接干擾系統(tǒng)工作;第二級感應退耦,阻止干擾信號感應干擾系統(tǒng);第三級軟件綜合抗干擾,消除干擾對系統(tǒng)測量精度的影響. 符合GB/T 26882.12011 對電磁兼容性的要求。4.防護要求：具備防潮、防水、防塵能力，倉內測控裝置具備抗磷化氫熏蒸腐蝕性能。倉內

9、設備（中間設備、測溫電纜、倉內電纜連接密封插件、倉內通訊電纜等）要求保護等級達到IP66以上，測控分機IP65以上。目前，國內市場上絕大多數(shù)產品主要針對模擬系統(tǒng)升級更造，采用點對點式無線數(shù)據(jù)對發(fā)模式，當兩點之間距離較遠或環(huán)境復雜時，只能采用升高天線，放大發(fā)射功率，提高接收靈敏度；沒有充分挖掘無線系統(tǒng)的精髓，互干擾問題依舊無法得到最好的解決；由于功耗等問題使用電池供電是不可能的，只能采用現(xiàn)場220V電源，由此必然帶來現(xiàn)場局限和很多不穩(wěn)定因素。基于SMS（WAP）的太陽能無線遠程糧情測控與聯(lián)網管理系統(tǒng)是我公司技術人員在多年的糧情測控系統(tǒng)研究開發(fā)和應用過程中，針對用戶的需求，結合國內外同類產品的發(fā)展

10、趨向，最新開發(fā)的LCKDG-3型產品，對目前遇到的問題都做了充分的改進：Ø 傳輸距離遠:本系統(tǒng)采用路由式數(shù)據(jù)轉發(fā)誤碼重發(fā)機制，當糧倉距機房較遠時，增加路由的數(shù)量從而延長傳輸距離，確保通訊距離不低于20公里。Ø 改進供電系統(tǒng):發(fā)射電臺采用太陽能（或電池）供電，徹底解決雷擊隱患,節(jié)約能源，綠色環(huán)保。安裝位置不受電源的限制，可以安放在最佳的可視角度和位置，達到最佳使用效果。Ø 解決干擾問題：多年的數(shù)字芯片18B20的使用，給了我們的經驗，單總線連接的故障干擾問題，故障查找極其困難。在無線系統(tǒng)的設計過程中，我們將解決此問題做為重點之一。WDR-4型采用電纜根根分離的做法，

11、不改變單總線外觀的前提下，做到一根一采集，一目了然看清故障位置。Ø 獨特的自診斷功能：就算再完美的系統(tǒng)，也不能保證不出現(xiàn)任何問題，最重要的是出現(xiàn)問題時，能夠用最簡單的方法快速找出故障的原因，并且能夠采用另一種途徑采集出糧溫，不影響儲糧。我公司推出的手持診斷儀在此工作中充當了重要角色，手持診斷儀可以直接對系統(tǒng)任何環(huán)節(jié)的設備進行測試，分析出故障原因，就算是初學者也能快速掌握。手持診斷儀還有另一個重要的用途：可以同時保存多達60棟倉庫的數(shù)據(jù)，停電時可以先保存起來，來電后直接導入計算機，或者出現(xiàn)故障的倉庫，采用手測方式測溫，數(shù)據(jù)依然可以導入計算機?；赟MS（WAP）的太陽能無線遠程糧情測控

12、與聯(lián)網管理系統(tǒng)有別于有線系統(tǒng)的重大突破，不僅僅局限于節(jié)省了主線，更重要的是其便攜性與可擴充性；有線主線連接的僅僅是設備與設備之間，而無線平臺形成的是一個面，在無線信號所能覆蓋的范圍內，任何現(xiàn)場設備只需要開發(fā)簡單接口都可以融入到平臺，實現(xiàn)智能化控制。比如門窗、風機、攝像頭、地磅、智能門衛(wèi)錄像等等，在以前來說互不相干的幾套系統(tǒng)，現(xiàn)在很容易地結合在一起，數(shù)據(jù)互通，智能化管理。INTERNET方式可以讓數(shù)據(jù)溝通跨越區(qū)域的界限，GPRS方式可以讓你的工作隨時隨地?；赟MS（WAP）的太陽能無線遠程糧情測控與聯(lián)網管理系統(tǒng)上位軟件提供電腦版和手機版，你的手機已不在僅僅用來通話，它將成為你移動辦公的一個重要

13、工具。系統(tǒng)功能與界面軟件平臺操作系統(tǒng)平臺：WINDOWS98、WINDOWS2000、WINDOWS XP、WINDOWS vista WIN7 WIN8應用軟件平臺：HTML5跨平臺技術、VB6.0程序設計語言、ACCESS關系數(shù)據(jù)庫軟件界面溫濕度檢測對糧倉中的糧食各部位溫度、糧倉內空間溫度和濕度、糧倉外環(huán)境溫度和濕度等基本糧情參數(shù)進行檢測，也可根據(jù)買方需要對糧食水份、蟲害、磷化氫氣體濃度等擴充參數(shù)進行檢測。包括以下檢測方式：實時檢測：對糧情進行實時檢測。定時檢測：對系統(tǒng)進行設定，在指定的時間進行自動定時檢測。本地檢測：在糧庫總控室內一臺單獨的微機進行檢測（該微機通過測控主機與現(xiàn)場測控設備相

14、連）；或在糧庫辦公樓內某個計算機局域網的任意一臺微機上進行檢測。遠程檢測：在上級主管部門辦公樓內某個計算機局域網的任意一臺微機上進行遠程檢測。擴充檢測接口測控分機上還預留有測水、測蟲、通風控制、測氣體濃度等擴充檢測接口，相應軟件上也預留有上述擴充功能。溫度報警對糧倉中糧食各溫度測點的溫度值和升溫趨勢進行分析報警，并給出報警點的具體位置。數(shù)據(jù)分析通過對檢測結果的分析，判斷糧倉內的糧食是否處于正常狀態(tài)（正常、可能蟲害或霉變）。數(shù)據(jù)顯示通過多種方式對糧倉中糧食各部位溫度值進行顯示，包括以下顯示方式：三維圖形方式：以連續(xù)變化的圖形顏色表示溫度值高低三維數(shù)字方式：以數(shù)字及其變化的顏色表示溫度值高低表格方

15、式：以通用的表格形式顯示溫度數(shù)據(jù)曲線方式：以“三溫二濕”復合曲線顯示各溫度和濕度測點或層面在一段時間(年、季度、月等)內的變化軌跡。“三溫二濕”曲線顯示分區(qū)顯示：整倉、堆內、周邊的糧溫均可用以上顯示方式進行顯示及打印，并可分區(qū)對比。整倉顯示堆內顯示周邊顯示數(shù)據(jù)打印軟件包括以下打印方式：電纜編號報表打印、電纜物理布局打印、曲線打印、匯總表打印、比較差值打印。比較差值顯示、打印數(shù)據(jù)管理對數(shù)據(jù)進行計算、統(tǒng)計、匯總、保存、導入、導出、恢復、刪除等。匯總顯示數(shù)據(jù)存儲與檢索存儲：對用戶每天檢測的糧情數(shù)據(jù)進行自動保存或自定義保存和備份。檢索：用戶可以查詢任何一個檢測日期的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享與遠程傳輸共享：該應用

16、軟件的數(shù)據(jù)庫結構嚴格遵循糧情檢測設備的數(shù)據(jù)庫結構中規(guī)定的統(tǒng)一格式，因此可以很方便地與數(shù)據(jù)庫管理軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。遠程傳輸：系統(tǒng)通過服務器/客戶端模式，運用DGP/IP協(xié)議實現(xiàn)任意兩地間安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸，為國家有關糧食管理部門進行數(shù)據(jù)的自動匯總及分析提供了方便。數(shù)據(jù)存儲與檢索存儲：對用戶每天檢測的糧情數(shù)據(jù)進行自動保存或自定義保存和備份。檢索：用戶可以查詢任何一個檢測日期的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享與遠程傳輸共享：該應用軟件的數(shù)據(jù)庫結構嚴格遵循糧情檢測設備的數(shù)據(jù)庫結構中規(guī)定的統(tǒng)一格式，因此可以很方便地與數(shù)據(jù)庫管理軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。遠程傳輸：系統(tǒng)通過服務器/客戶端模式，運用DGP/IP協(xié)議實現(xiàn)任意兩地間安全可

17、靠的數(shù)據(jù)傳輸，為國家有關糧食管理部門進行數(shù)據(jù)的自動匯總及分析提供了方便。單機與網絡運行單機運行：軟件在糧庫總控室獨立的微機上運行，用戶通過該計算機對糧情進行測控。網絡運行：軟件在用戶局域網的任何一臺微機上運行，多個用戶(設置不同權限)通過局域網控制測控計算機(直接測控設備的計算機)進行糧情測控。系統(tǒng)診斷與維護診斷測控主機：對測控主機連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷。診斷測控分機：對測控分機的連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷。遠程診斷與維護：通過遠程軟件對糧情檢測設備的硬件部分進行診斷，對其軟件部分進行診斷和維護。故障自診斷能力采用數(shù)字式單總線技術就必然會面臨一個總線故障點干擾的技術難題，在上千個數(shù)字傳感器

18、中，誰也不能保證任何一個都永遠不會出故障，所有點都是并聯(lián)平等的，任何一點的故障都有可能導致總線狀態(tài)的錯亂致使系統(tǒng)癱瘓，關鍵是能精確地判斷出故障位置才能將問題變得簡單。我們在設計時就考慮到了這一問題，在分機上做了優(yōu)化處理。一旦數(shù)據(jù)傳輸異常，就由分機啟動自診斷功能，逐一檢查總線上可能出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，再配合上位軟件的分析，可精確地診斷出故障原因，排除故障測溫電纜。故障自診斷能力的實現(xiàn)，大大減少了系統(tǒng)維修的工作量，提高工作效率，使系統(tǒng)的維護工作變得簡單。單機與網絡運行單機運行：軟件在糧庫總控室獨立的微機上運行，用戶通過該計算機對糧情進行測控。網絡運行：軟件在用戶局域網的任何一臺微機上運行，多個用戶(設置不同權限)通過局域網控制測控計算機(直接測控設備的計算機)進行糧情測控。系統(tǒng)診斷與維護診斷測控主機：對測控主機連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷。診斷測控分機：對測控分機的連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷。遠程診斷與維護：通過遠程軟件對糧情糧情測控的硬件部分進行診斷，對其軟件部分進行診斷和維護。抗雷擊及防熏蒸措施說明 防雷器結構形式：內置式間隙放電器。瞬態(tài)干擾抑制三極管和無極性鉗位電路，將瞬間(1*10-12秒)大電路和高電壓穩(wěn)定在測控分機安全工作