物联网技术在仓储冷库的实际应用解决方案.docx

物联网冷库综合监控系统项目介绍 1、项目背景： 山东省金乡县全县辖 8 镇 4 乡，总面积 885 平方公里，年均种植大蒜 50 余万亩，是我国主要的大蒜、圆葱、蔬菜生产基地。金乡大蒜年均产量 60 万吨左右,大蒜出口合格率在 90％以上，出口量占全国的 70％以上。圆葱年均产量 50 万吨，远销日本、美国等三十八个国家和地区及国内各大市场。随着大蒜产量及价格的提升，冷库存储行业在金乡已成巨规模，目前建成冷库 800 多家约 3500 间，成为金乡大蒜、圆葱、蒜薹等蔬菜存储必不行少的存储方式. 农产品的冷库存储系统关系到储存产品的质量跟踪管理，是农产品出库质量的保证。如大蒜的冷库存储，就要做到芽不超过1/4，无糖瓣、无脱水现象发生，做好长久储存、保证存储质量。只有做到保证了产品存储质量，才能保住产品的价值。这样就要求大蒜存储空间保持 0℃至—3℃的恒温，同时既要加大库内二氧化碳浓度以削减大蒜的呼吸作用，又要保证工作人员入库后的人身安全。整个生产环节对温度、二氧化碳浓度的实时监控提出了严格要求. 山东移动将现代化信息技术引入农村管理，建设和完善农村信息化管理及服务体系。针对金乡冷库的管理，山东移动制定了基于无线网络的物联网应用———智能冷库管理系统，把国家目前最前沿科学技术引入到农村，如数据实时展示、温度阀值设定及监控告警、二氧化碳阀值设定及监控告警、短信查询及定时发送、制冷及排风自动控制等，实现了农村信息化。 2、系统构成 物联网冷库综合监控系统主要由三大部分组成,分别是传感采集 器、无线终端、监控软件平台。经过各组件功能，实现数据实时呈现、短信告警、机电自动控制等功能。 图 15 冷库报警系统拓扑图 (1)传感终端实现数据采集 传感终端主要分为温度传感器、二氧化碳传感器、声光报警器三个部分,分别采集温度数据、二氧化碳浓度数据、发送声光警报信息。 温度传感器: 经过在冷库内布置温度传感器，实现库内温度数据的实时采集。为避开库内温度差过大，存储量在 300 吨以上的大中型冷库分散安装3 部或 3 部以上温度传感器。 电子温度传感器是诸多传感器中最为成熟一种传感器，价格较 低。但考虑到库内高潮湿、低温的监控环境，应选取质量过硬的工业级传感器,同时要求精度误差±0.01℃以内。 二氧化碳传感器 图 16 电子温度传感器 经过在冷库内布置二氧化碳传感器,实现库内二氧化碳浓度数据的实时采集.由于气体分布较为均匀，每间冷库安装 1 处二氧化碳传感器便可满足需求。二氧化碳为“下沉”气体，为保证二氧化碳浓度的数据准确性，传感器放置在地面 1。5—2 米处。 二氧化碳传感器是较为常用一项气体传感器,目前市场上此类产品价格较高且种类繁多。出于用户接受能力和产品性能考虑，采纳模拟非分光红外传感技术,控制成本的同时最大程度保证设备测量精确度。传感器量程 0-10000ppm，相对误差±5%以内。 图 17 非分光红外检测二氧化碳传感器 声光报警器 声光报警器安装在库房上端，当温度、二氧化碳浓度超出设定阀值后，由控制终端触发声光报警器。 图 18 安装完毕的声光报警器 （2）无线终端实现数据计算及传输 无线传输终端包括业务模块及GPRS 传输模块。实现传感器数据的收集与传输. 无线终端集成了模拟信号采集、经过 IO 控制和无线数据通信于一体的高性能测控装置，能够直接接入标准变送器信号或仪表输出的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等,是小规模经过信号实施无线测控的最佳手段。同时 GPRS 网络具有实时在线、稳定高速的特点. 图 19 通信终端 3、系统功能 监控软件平台接受无线终端实时传输的温度、二氧化碳数据后， 进行解码,将结果展示在用户使用界面上。并能依据用户需求，有选择性的调阅某个时间段的数据变化，表格、曲线图、柱状图等多种展示方式，实现数据实时展示。 依据冷库存储的货物不同,用户能够设置冷库运行阀值。如库内存储的为大蒜,则上限阀值设定为-2℃，下线阀值设定为—3℃，如冷库内温度超出阀值范围，平台会发送报警。经过短信告警发送到预置人群的手机上，同时，平台发出的报警指令激活声光报警器,提示值守人员及时打开/关闭制冷系统. 为防止人员、存货二氧化碳中毒，设定二氧化碳的阀值.平台中 的二氧化碳预设阀值为 4000ppm，超出阀值将对人身造成损害.如为封闭型冷库，用户能够依据存储的货物不同设定相应的阀值。冷库内二氧化碳浓度超出阀值,平台发出的报警指令激活声光报警器，短信告警发送到预置人群的手机上，同时无线终端自动打开冷库排风系统。 在平台中完成注册的用户,能够经过手机短信查询自有冷库的参数指标。同时也能够利用互联网登陆监控平台，设定定时信息发送。 将冷库制冷、排风的配电系统与通信模块对接，实现手动、自动控制冷库制冷系统和排风系统。手动操作模式下，由工作