基于3G通信的糧庫溫濕度遠程預警系統

鹽城工業職業技術學院 姚月琴 董榮偉

基于3G通信的糧庫溫濕度遠程預警系統

鹽城工業職業技術學院 姚月琴 董榮偉

為保證糧食在儲藏過程中的品質，提高自動化管理程度，本文設計了一種基于3G通信的糧庫溫濕度遠程預警系統。該系統分別采用CC2430芯片及JN5121芯片進行設計溫、濕度采集節點與終端節點，實現數據遠程傳輸；利用Visual C++開發監控軟件，實現溫、濕度存儲與顯示，同時結合3G通信模塊實現數據轉發，便于用戶及時處理，在一定程度上實現糧庫溫、濕度遠程預警。

糧庫溫、濕度；3G通信；遠程監控

引言

糧食是人類賴以生存的重要資源，關系到我國社會的穩定，做好糧食管理工作是糧食安全的重點。目前，糧食管理過程中，糧食容易受到溫、濕度指標的影響，易出現滋生害蟲、發霉等問題，導致糧食質量下降，而且，糧食儲藏過程多依賴人工管理，工作效率低下[1-2]。為了改善糧食管理存在的問題，本文設計了基于3G通信的糧庫溫、濕度遠程預警系統，包括溫、濕度采集節點、終端節點設計、上位機監控軟件開發，且系統采用3G通信技術，在一定程度上實現了糧庫溫、濕度遠程監控。

1 系統總體設計

該系統總體設計框圖如圖1所示，系統主要包括采集節點、終端節點、上位機監控軟件與智能手機。多個采集節點分別安裝在監測目標附近，并對溫、濕度數據進行監測，通過自定義組網方式將溫、濕度值發送至終端節點，終端節點匯集所有采集節點發送的數據后，通過3G模塊將所有數據進行融合與處理，并進行協議轉換，最后通過互聯網發送給遠程上位機客戶端，由上位機監控軟件進行處理、顯示，用戶也可通過手機3G網絡連接，實時查看節點溫、濕度數據，便于用戶及時處理。

圖1 系統總體設計框圖

2 系統硬件設計

采集節點主要采用CC2430片上系統芯片[3]，CC2430內含8051MCU內核，具有任務調度和通信功能，能夠對傳感器采集的數據進行收集與處理，此外，該芯片還集成CC2420通信模塊，工作頻率為2.4～2.4835GHZ。溫、濕度傳感器采用SHT11傳感器，其集成溫、濕度、信號調理電路及A/D轉換電路，測量精度可滿足系統要求。

終端節點采用Jennic生產的JN5121-Z01-M01芯片，該芯片同樣集成微處理器與無線射頻模塊，可以接收采集節點發送的溫、濕度數據。此外，終端節點還具有將所有數據通過3G網絡轉發至上位機或用戶手機的功能。本文選用華為公司生產的EM560無線模塊，該模塊支持USB串行總線及TD-SCDMA技術，該模塊通過UART接口與JN5121-Z01-M01芯片連接，連接電路如圖2所示。

圖2 EM560連接示意圖

3 系統監控軟件設計

該系統利用3G通信模塊將數據轉發至上位機或手機端，手機端監控界面采用Android-SDK與Eclipse交叉編譯開發的方式。通過對軟件的界面以及通信程序進行設計和編寫，最終實現在Android客戶端中查看各節點的溫、濕度數據；該系統核心部分是基于Visual C++的監控軟件設計[4]，上位機軟件采用B/S結構，所有數據均存儲到服務器上，上位機通過瀏覽器運行軟件來訪問服務器上的數據，并通過用戶名和密碼進行權限認證，當驗證成功后，監控界面如圖3所示。

圖3 監控系統界面

4 結束語

本文針對糧倉內部溫、濕度參數進行檢測，提出一種基于3G通信的糧庫溫、濕度遠程預警系統，并給出了硬件部分及軟件部分的設計方案。實驗驗證表明：系統能夠滿足設計的要求，且具有良好的經濟效益。

[1]閆豐.基于無線傳感器網絡的糧倉溫、濕度監測系統的研究[D].河北秦皇島：燕山大學,2010.5.

[2]白楊,梁青云.對基于無線傳輸方式的糧倉監控系統的研究[J].黑龍江糧食,2008,(1)：47-49.

[3]劉洋,楊維.基于物聯網的農田環境監控無線傳感器網絡的管理[J].中國農學通報,2011,27（30）：297-302.

[4]陳元琰.Visual C++6.0編程實用技術與案例[M].清華大學出版社,2001.

姚月琴，女，1971年出生，江蘇鹽城人，副教授，研究方向：計算機智能控制及物聯網。

鹽城工業職業技術學院科研基金項目。