倉儲環境監控系統

摘要：倉儲環境監控系統主要利用STM-32單片機為主控芯片對倉庫及其周邊環境進行溫濕度監測、市電監測、明火煙感監測、浸水監測等。通過計算機來操控與繼電器相連的空調來控制倉庫的溫濕度，使其保持在預定值。溫濕度以MSP430單片機為主控核心，利用DHT21數字溫、濕度傳感器檢測倉庫及其周邊環境的溫、濕度。本系統實現了對倉庫的實時監控，這樣可以提高倉庫維護的實時性和準確性，發現問題能夠及早的提醒，并能有效的確定故障原因，為及時消除安全隱患提供了一種智能化手段，并且實現監測、控制于一體。

關鍵詞：STM-32單片機；MSP430單片機；DHT21傳感器；實時監控

中圖分類號：TM277 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

現在越來越多的企業、集團為方便使用和減少使用成本，都建有自己的倉庫以供備用。雖然建有專屬的倉庫，但大部分單位對倉庫的安全都不是很重視又或者是因為人力資源問題不能很好地對倉庫進行監管，從而導致不少地方發生倉庫安全問題。而本系統恰恰可以解決這一問題，這款監控系統既可以對倉庫進行實時監測，又大大減少人力的使用，充分合理的利用人力資源。本系統通過對溫濕度、市電、明火、煙感等的實時監測，讓企業能夠實時的了解倉庫的情況，并進行控制。能夠及時的發現險情并扼制險情，且該系統具備通訊功能能夠應對突發狀況，將突發狀況及時通知責任人，避免信息的滯后性，從而大大減少損失。同時系統還留有擴展槽，企業可根據自己需求進行功能拓展。

一、系統組成

整套的監控系統可分為監測與控制兩個部分。監測部分主要是通過各監測模塊及其傳感器實現數據采集，控制部分主要操控與計算機相連的各控制模塊來實現對倉庫的環境的控制，使其保持在預定值，本系統控制部分較為簡單則不多做介紹，下面主要對監測方面進行介紹。監測中心是通過與網絡的連接形成得服務器平臺，可對各監測模塊采集來的數據進行顯示與報警。考慮到可能存在突然斷電的情況，所以我們為監測模塊設計了備用電源，當停電后自動啟用備用電源，避免了因斷電而失去監測的問題，當通電后可自動切斷備用電源，實現真正的24小時實時監測。本系統的設計有以下幾個優點：可靠性、穩定性、實用性、可擴展性、操作簡便、功能齊全。

因本系統監測方面較為特殊，其通過與網絡進行連接，這樣就可以通過訪問固定的IP地址來查看監測的情況，也可以通過局域網的連接實現多個倉庫以及多個地點的集中監測，從而大大提高資源利用率，提高工作效率。監測方面主要分為了監測設備、監測中心和以太網傳輸三個方面。

二、系統硬件設計

（一）主機模塊

主機模塊是利用主控芯片STM-32單片機對倉庫內的多個傳感器進行數據的采集，并將采集到的數據通過處理和分析后通過該主控芯片對所測參數是否越限進行判斷，該主控系統通過與以太網的連接，在網絡平臺上進行實時數據的顯示，這樣方便計算機或手機移動網絡的訪問實現遠程監控。當判斷為越限后，通過GSM模塊進行短訊和電話報警，同時可以在網絡平臺上進行報警顯示。

（二）溫、濕度傳感器模塊

溫、濕度傳感器利用的是MSP430單片機為主控核心，利用DHT21數字溫、濕度傳感器檢測倉庫及其周邊環境的溫、濕度。該模塊可以利用數碼管顯示當前溫、濕度的數值，并可以通過鍵盤自己設定溫、濕度報警上下限，實現了不同環境下的可適性監控，且該模塊通過RS-485串行總線將監測數據上傳至主機，以進行環境狀態的判斷。

（三）浸水傳感器模塊

浸水傳感器模塊根據的是液體可導電原理，用電極監測液體的存在，并通過模擬電路進行短路檢測，當發生漏水情況時會向主機發送狀態信號。主控芯片將信號采集處理后可產生報警信號。

（四）GSM模塊

GSM模塊具有發送SMS短信，語音通話，GPRS數據傳輸等基于GSM網絡進行通信的所有基本功能。我們通過將主控芯片STM-32單片機與GSM模塊的連接，實現了實時報警的功能，有突發狀況時會對特定的手機號碼進行撥號與短信通知。

（五）掉電檢測模塊

掉電檢測模塊分為市電檢測以及UPS檢測兩部分。市電檢測主要是通過電壓比較器來檢測是否停電，若停電則啟用備用電源，防止因掉電而產生不必要的工作故障問題，并且可通知相關人員及時檢修線路。UPS檢測主要是利用橋式電路進行檢測，并利用繼電器輸出檢測結果。

（六）煙感傳感器模塊

煙感傳感器里面主要是一氧化碳傳感器和粉塵傳感器，因為在燃燒的環境中這兩種物質的含量會急劇上升，傳感器中主要用到一種特殊材質的金屬做電阻絲，平時通電時電流會加熱電阻絲，當遇到大量的這兩種氣體時，會影響其電阻，使其溫度發生變化，因而被傳感器中靈敏的熱敏電阻檢測出來，并將狀態信號傳遞到主控芯片，經處理后產生報警信號。

三、結束語

本系統以STM-32單片機為主控芯片，實現了對倉庫及其周圍環境的一些必要的因素的監測，解決了由于對倉庫環境的監控的不及時而引發事故的問題。降低了人工巡檢的局限性，使企業對倉庫環境的微小問題及時地掌握，這樣環境就能及時被發現并得到處理，大大的保證了倉庫的正常工作，給整個倉庫的運行帶來了極大的好處。本系統可以提高倉庫維護的實時性和準確性，發現問題能夠及早的提醒，并能有效的確定故障位置，為及時消除安全隱患提供一種智能化手段，并且實現監測、控制于一體，科學準確的發揮監控系統的作用，提高倉庫的維護效率，降低維護的成本。

參考文獻：

[1]曲向儒.機房動環及視頻監控系統[J].中國高新技術企業，2008.

[2]劉建忠.基于機房動環監控系統的研究與設計[J].數字技術與應用，2013.

[作者簡介]李寧（1992.02-），男，河北保定人，本科在讀，研究方向：自動化。