无线粮仓温度检测及控制
一、料仓料位、温度测量粮库监测系统概述
     粮食在储藏期间,由于受环境、季节、天气和通风条件等因素的影响，粮仓内温度或湿度可能会发生异常，造成粮食的变质、霉烂，这将造成不小的经济损失，我国是粮食消耗大国，全国粮库众多，科学合理的粮库管理，将为国家节约相当可观的开支。
全面实时的掌握库内粮食容量变化和温度变化，对可能出现的异常及时做出正确处理，上述参数监测是保证粮食存储质量的关键。
      整个监测系统由计算机及测控软件、数据通讯部分、数据采集及控制终端（基于modbus数据采集及控制器等）和终端传感器组成。监测点的数量由粮库的面积和数量决定。所有测量值被传送到管理计算机上，通过数据管理软件进行分析、处理。
二、料仓料位、温度测量系统拓扑图

三、料仓料位、温度测量设备资料
1：终端传感器：
（1）温度传感器
结合粮库的具体情况，一般需要测量粮仓内物料各个层面温度分布情况。所选择的温度传感器为：DS18B20（如图1）

图1
DS18B20特点：采集采用美国DALLA 1-wire总线DS18B20数字化温度传感器测温范围-55℃~125℃，分辨率可达0.0625 ℃。DS18B20 可以直接读出被测温度值。而且采用3 线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 DS18B20 是Dallas 半导体公司的数字化温度传感器，它是一种支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
（2）雷达料位计
VIVO2043A3高频雷达料位计是26G高频雷达式物位测量仪表，输出４~２０ｍＡ模拟信号，测量距离可达７０米。 天线被进一步优化处理，新型的快速的微处理器可以进行更高速率的信号分析处理，使得仪表可以用于固体料仓非常复杂的测量条件。
料仓料位、温度测量特点雷达物位计采用了高达26GHz的发射频率，因而具有：
 
非接触雷达，无磨损，无污染
天线尺寸小，便于安装
波长更短，对在倾斜的固体表面有更好的反射
测量盲区更小，对于小罐测量也会取得良好的效果
波束角小，能量集中，增强了回波能力的同时，又有利于避开干扰物
几乎不受腐蚀、泡沫影响
几乎不受大气中水蒸气、温度和压力变化影响
严重粉尘环境不会影响电磁波工作
高信噪比，即使在波动的情况下也能获得更优的性能
高频率，是测量固体和低介电常数介质的选择                                                             
 
                                                              图2
2：料仓料位、温度测量数据采集及控制终端
（1）温度采集模块为DAM-3601（基于modbus工业协议）为DS18B20总线采集器多支持128测温的统一采集（如图2）

图2
参数：支持美国DALLA 1-wire总线数字化温度传感器，测温点数:128，测温范围:-55~+125℃，测温:0.0625℃， 通信协议为标准Modbus，工作电压：12~30V  DC隔离电压：3000V
（2）开关量检测及控制模块为（基于modbus协议）为开关量控制模块。其功能为温度，风机联动执行单元。可根据程序设定要求完成对不同温度下风机开关状态的实时控制（执行控制在秒级）。如图3

图3
参数：继电器输出：8路A型继电器，触点容量：250V AC @ 1A；30V DC @ 2A， 支持双看门狗，通信协议为标准Modbus，工作电压：12~30V  DC，隔离电压：3000V
3：数据通讯部分
（1）标准工业级RS485通讯线缆。
（2）433M网段无线数传电台。型号为：VIVO3342（如图4）

图4
参数：◆ 可以直接代替有线的RS485网，实现无线组网
◆ 有效无线传输距离： 3000米
◆ ISM 开放频段433MHz，无需申请频点
◆ 直流9~24V（1A）供电，平均工作电流小于50mA
◆ PVC塑料外壳：115×74×60mm，E型导轨卡槽安装
◆ 通信接口：RS232/RS485，1200/9600/19200bps
◆ 支持标准串口协议：透明传输自由协议、Modbus协议、PPI协议
◆ 八年工业现场运行考验：可确保工作于各种恶劣环境工业场合长期运行。
（3）备件：不间断供电电源UPS。确保现场控制单元正常工作。
4：料仓料位、温度测量计算机及测控软件
（1）工控机：研华IPC610H

组态测控软件：北京九思易控组态软件

现场安装。
  料仓料位、温度测量监测点的选择可以考虑以下几个方面
（1） 库内环境温湿度监测，安装位置应避开通风口或窗口位置，减少外来因素对测量的影响。每一条测温电缆应选择如图6所示为

图6
（2） 粮食内部空间温湿度监测，根据粮食堆放的高度，在垂直地面方向每2米高度安放一支测温探头。这样通过90个传感器构成15个均匀的测温面显示每一个层次温度变化
（3）料位传感器应尽可能选择靠紧中心锥的位置。（考虑到物料从中锥下落在中心会形成一个标准的锥体） 如图7所示

图7
三、料仓料位、温度测量系统示意图



 
料仓料位、温度测量系统总结    
综合粮情温湿度监测方案已在东北及华北多个大型库区得到广泛应用，系统运行稳定、粮情监测全面、准确，为当地粮库管理部门提供了手有效的温湿度监测信息，得到了用户的一致认可与好评。