《文獻(xiàn)綜述》李賀鵬

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1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)信息工程學(xué)院測控專業(yè)畢業(yè)實習(xí)報告——文獻(xiàn)綜述題目：糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名：李賀鵬學(xué)號：1167112212專業(yè)：測控技術(shù)與儀器班級：測控2011-2指導(dǎo)教師：王永平老師12/13第一章概述1.1背景國以民為本，民以食為天。兵馬未動，糧草先行。這些都充分說明糧食對國家的重要性[1]。從理論上講國家掌握的糧食越多越好，但從現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看，國家只要能控制住一定數(shù)量的可以靈活支配、質(zhì)量良好的糧食，既可達(dá)到“備戰(zhàn)備荒”、宏觀調(diào)控的目的，又可節(jié)省資金用于發(fā)展經(jīng)濟(jì)。一般來說：糧食存放在糧倉中，大型的糧倉可存放數(shù)以萬計的糧食。而且這些糧食存放的時間有長有短。為了保證存放在糧倉中的糧

2、食不致腐爛變質(zhì)，就必須使糧倉內(nèi)的溫濕度保持在一定的范圍以內(nèi)。為了達(dá)到以上的要求，必不可少的就是既穩(wěn)定又精確的糧情監(jiān)測系統(tǒng)。糧情監(jiān)測系統(tǒng)是通過計算機(jī)檢測糧食儲備庫中糧食的基本溫濕度情況，并結(jié)合其他糧情信息（如入倉時間、品種、倉型、天氣狀況等）進(jìn)行綜合分析。利用微機(jī)技術(shù)對糧倉進(jìn)行監(jiān)測，用戶可方便地構(gòu)造自己需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在綜合研究國內(nèi)糧庫管理現(xiàn)狀和發(fā)展的前提下，吸收了國內(nèi)多種糧庫糧情溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的成功經(jīng)驗后，我們設(shè)計了自己的倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有可靠性和高性價比，而且操作維修簡便，具有檢測、數(shù)顯等諸多功能。1.2設(shè)計的目的和意義科學(xué)儲糧是糧食生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，若管理不當(dāng)，糧食發(fā)霉

3、或生蟲會造成極大浪費。糧庫管理中最重要的問題是監(jiān)測糧堆中的溫濕度變化。糧庫一般由幾十個甚至上百個由水泥或鋼板構(gòu)成的圓型倉組成，倉高20~30m?，F(xiàn)在，我國在糧倉建設(shè)上己實現(xiàn)規(guī)范化，但是監(jiān)測手段一直未能實現(xiàn)同步現(xiàn)代化[2]。我國許多儲備糧庫每年都因測控設(shè)備的不完善而導(dǎo)致部分糧食霉變，許多大型儲備糧庫的測控設(shè)備仍需高價進(jìn)口，因此國家準(zhǔn)備在未來的幾年內(nèi)對全國所有的糧庫進(jìn)行翻新和改造工作，要求規(guī)范糧庫管理，實現(xiàn)糧庫管理現(xiàn)代化。影響儲糧安全的最主要因素是糧堆內(nèi)的溫度和濕度，這就要求能有一種有效的、低成本的儀表來實現(xiàn)監(jiān)測控制功能，使得管理人員能夠方便有效地進(jìn)行監(jiān)測12/13操作。如果用單片機(jī)作為前沿機(jī)對

4、現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（溫度設(shè)定，實時溫度顯示，報警電路）然后通過單片機(jī)串行口控制電機(jī)啟停進(jìn)行溫濕度控制。利用單片機(jī)技術(shù)對糧倉進(jìn)行監(jiān)測，用戶可以方便地夠造自己所需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在任何時候把糧倉現(xiàn)場的信息實時地傳到控制室，管理人員不進(jìn)入現(xiàn)場就可以按照所需的溫濕度要求對糧倉內(nèi)的溫度情況進(jìn)行控制，提高了生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了糧倉內(nèi)存儲安全，獲得了糧倉的實時管理，實現(xiàn)自動化。微機(jī)測量是微機(jī)設(shè)計的第一步，是微機(jī)測量技術(shù)的現(xiàn)場部分，即測量糧倉中的溫濕度，并使用單片機(jī)對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對糧倉內(nèi)的溫濕度進(jìn)行控制。12/13第二章相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用2.1基于CAN總線的糧情監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實

5、現(xiàn)。基于CAN總線的糧情監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控計算機(jī)和各倉房智能測控節(jié)點構(gòu)成，具體分為通用計算機(jī)、USBCAN網(wǎng)絡(luò)適配器、CAN總線網(wǎng)絡(luò)和若干個倉房智能測控節(jié)點。該系統(tǒng)將完成以AT89C51控制器為中心的數(shù)據(jù)采集與通風(fēng)控制的倉房節(jié)點的設(shè)計，其中最重要的工作是完成倉房溫度測量網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計[3]。由于倉房數(shù)據(jù)采集一般以溫度采集為主，其測量點數(shù)目之多，使溫度測量的難度加大，因此倉房溫度的測量一直是糧情監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。在設(shè)計中將采用單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20組成單總線數(shù)字式測溫網(wǎng)絡(luò)，并最大限度的縮短和簡化電纜布局。系統(tǒng)的濕度傳感器選用電容式傳感器，電容式傳感器輸出為0~20mA的電流信號，經(jīng)

6、過250歐電阻轉(zhuǎn)為電壓信號，此信號再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器TLC1549轉(zhuǎn)化為AT89C52所能采集的串行數(shù)字信號，同時，為減小TLC1549內(nèi)部輸入阻抗的影響，在其輸入端放置了LM158組成的壓隨電路。基于CAN總線的糧情監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是完成對各倉房的溫濕度的實時巡檢，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析來掌握糧食的儲存情況，并按照要求實時控制各倉房的通風(fēng)設(shè)備。其中USBCAN網(wǎng)絡(luò)適配器主要負(fù)責(zé)的任務(wù)是實現(xiàn)USB接口與CAN總線之間的數(shù)據(jù)交互，由于監(jiān)控計算機(jī)沒有CAN總線接口，不能直接提供CAN通信功能，系統(tǒng)通過USBCAN網(wǎng)絡(luò)適配器使監(jiān)控計算機(jī)間接地連入到CAN總線網(wǎng)絡(luò)中。倉房智能測控節(jié)點的任務(wù)是完成對

7、糧倉內(nèi)的溫濕度的采集和通風(fēng)設(shè)備的控制，并能通過CAN總線和監(jiān)控計算機(jī)通信。特點：CAN現(xiàn)場總線技術(shù)作為最有前途的現(xiàn)場總線之一，其可靠性高，使用環(huán)境能力強(qiáng)，交錯能力突出，性價比高，有靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，高度分散的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和高智能化的現(xiàn)場設(shè)備。2.2遠(yuǎn)程溫濕度測控系統(tǒng)研究12/13遠(yuǎn)程溫濕度測控系統(tǒng)主要由溫濕度采集器，溫濕度測控平臺，控制器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，遠(yuǎn)程通訊模塊和控制中心軟件等部分組成，系統(tǒng)采用了總線結(jié)構(gòu)，模塊