基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集烤房濕度信息的監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器和上位機(jī)，其中監(jiān)控終端的輸出端通過無線通信的方式與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器的輸出端通過無線通信的方式上位機(jī)的輸入端連接。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)能夠自動實(shí)現(xiàn)烤房濕度信息的采集，然后將采集的濕度信息傳輸至上位機(jī)，供用戶進(jìn)行監(jiān)控，使用該系統(tǒng)能夠達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測烤房濕度的目的，因而能達(dá)到節(jié)約人力資源、提高監(jiān)測效率的效果。
【專利說明】
基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煙葉加工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在煙草加工領(lǐng)域，摘取新鮮煙葉之后，一般將煙葉放置在烤房內(nèi)進(jìn)行脫水處理。而脫水處理這一步驟的好壞將直接影響到制造的煙草的質(zhì)量。為了能夠?qū)@一步驟實(shí)行精確的控制，在進(jìn)行脫水處理時必須對烤房內(nèi)的濕度實(shí)行精確監(jiān)測，然后根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果對烤房內(nèi)的濕度進(jìn)行調(diào)整。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用濕度計(jì)+人工的方式對烤房內(nèi)的濕度進(jìn)行監(jiān)測，然而這一監(jiān)測方式的實(shí)行需要專門安排一名工作人員定時采集烤房內(nèi)的濕度數(shù)據(jù)，這無疑造成了人力資源的浪費(fèi)。
[0004]而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程對烤房濕度進(jìn)行控制這一技術(shù)難題已經(jīng)得到了解決，因此開發(fā)一門技術(shù)，使工作人員能夠遠(yuǎn)程對烤房內(nèi)的濕度進(jìn)行監(jiān)測，然后根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果遠(yuǎn)程控制烤房濕度，無疑是極具發(fā)展前景的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動實(shí)現(xiàn)烤房濕度信息的采集，然后將采集的濕度信息傳輸至上位機(jī)，供用戶進(jìn)行監(jiān)控，使用該系統(tǒng)能夠達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測烤房濕度的目的，因而能達(dá)到節(jié)約人力資源、提高監(jiān)測效率的效果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上實(shí)用新型目的，采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集烤房濕度信息的監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器和上位機(jī)，其中監(jiān)控終端的輸出端通過無線通信的方式與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器的輸出端通過無線通信的方式與上位機(jī)的輸入端連接。
[0008]上述方案中，監(jiān)控系統(tǒng)用于采集烤房的濕度信息并將其通過無線通信的方式傳輸至數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器接收數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)通過無線通信的方式傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，用戶根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)，即可實(shí)時獲知烤房內(nèi)的濕度情況。
[0009]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端包括濕度傳感器、控制元件、無線通信元件，其中濕度傳感器通過控制元件、無線通信元件與數(shù)據(jù)采集器連接。其中濕度傳感器用于采集烤房的濕度信息并將之傳輸至控制元件，控制元件通過無線通信元件將接收的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集器。
[0010]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端還包括有存儲元件，存儲元件與控制元件連接。存儲元件用于存儲濕度傳感器采集的濕度信息。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述控制元件采用單片機(jī)MSP430F149實(shí)現(xiàn)，其Pl.0端口、P1.1端口與濕度傳感器的輸出端連接;其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口與無線通信元件連接，其Pl.5端口、P1.6端口、P1.7端口與存儲元件連接。
[0012]優(yōu)選地，所述無線通信元件采用nRF401無線收發(fā)器，nRF401無線收發(fā)器的串行外圍設(shè)備接口 CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分別與控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接。
[0013]優(yōu)選地，存儲元件采用AT24C256芯片實(shí)現(xiàn)，其端口 SDAj^ 口 SDL以及寫保護(hù)端口 WP分別與單片機(jī)MSP430F149的Pl.5?Pl.7端口通過上拉電阻連接。
[0014]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集器包括天線、輸入端與天線連接的無線傳輸芯片、輸入端與無線傳輸芯片輸出端連接的采集控制元件、輸入端與采集控制元件輸出端連接的接口芯片，接口芯片的輸出端通過接口與上位機(jī)連接。
[0015]優(yōu)選地，所述無線傳輸芯片采用nRF401無線收發(fā)器；采集控制元件采用單片機(jī)MSP430F149 ；接口芯片采用MAX485芯片；所述接口為RS-485接口 ；
[0016]無線傳輸芯片的ANT1、ANT2端口與天線連接，無線傳輸芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分別與采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接；
[0017]采集控制元件的P3.4端口與接口芯片的RE端口、DE端口連接；
[0018]接口芯片的RXD、TXD端口與RS-48 5接口的RXD、TXD端口連接。
[0019]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器的數(shù)量為多個，監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)采集器一一對應(yīng)連接，各個數(shù)據(jù)采集器的輸出端均與上位機(jī)連接。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0021]本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)能夠自動實(shí)現(xiàn)烤房濕度信息的采集，然后將采集的濕度信息傳輸至上位機(jī)，供用戶進(jìn)行監(jiān)控，使用該系統(tǒng)能夠達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測烤房濕度的目的，因而能達(dá)到節(jié)約人力資源、提高監(jiān)測效率的效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為濕度監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為存儲元件的連接示意圖。
[0025]圖4為數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為采集的烤房濕度數(shù)據(jù)的變化過程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0028]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的闡述。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1?4所示，濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集烤房濕度信息的監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器和上位機(jī)，其中監(jiān)控終端的輸出端通過無線通信的方式與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器的輸出端通過無線通信的方式與上位機(jī)的輸入端連接。
[0031]上述方案中，監(jiān)控系統(tǒng)用于采集烤房的濕度信息并將其通過無線通信的方式傳輸至數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器接收數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)通過無線通信的方式傳輸至上位機(jī)，上位機(jī)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，用戶根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)，即可實(shí)時獲知烤房內(nèi)的濕度情況。
[0032]本實(shí)施例中，監(jiān)控終端包括濕度傳感器、控制元件、無線通信元件，其中濕度傳感器通過控制元件、無線通信元件與數(shù)據(jù)采集器連接。其中濕度傳感器用于采集烤房的濕度信息并將之傳輸至控制元件，控制元件通過無線通信元件將接收的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集器。
[0033]本實(shí)施例中，監(jiān)控終端還包括有存儲元件，存儲元件與控制元件連接。存儲元件用于存儲濕度傳感器采集的濕度信息。
[0034]本實(shí)施例中，控制元件采用單片機(jī)MSP430F149實(shí)現(xiàn)，其Pl.0端口、Pl.1端口與濕度傳感器的輸出端連接;其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口與無線通信元件連接，其Pl.5端口、P1.6端口、P1.7端口與存儲元件連接。
[0035]本實(shí)施例中，無線通信元件采用nRF401無線收發(fā)器，nRF401無線收發(fā)器的串行外圍設(shè)備接口 CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分別與控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接。
[0036]本實(shí)施例中，存儲元件采用AT24C256芯片實(shí)現(xiàn)，其端口 SDAj^ 口 SDL以及寫保護(hù)端口WP分別與單片機(jī)MSP430F149的Pl.5?Pl.7端口通過上拉電阻連接。
[0037]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集器包括天線、輸入端與天線連接的無線傳輸芯片、輸入端與無線傳輸芯片輸出端連接的采集控制元件、輸入端與采集控制元件輸出端連接的接口芯片，接口芯片的輸出端通過接口與上位機(jī)連接。
[0038]本實(shí)施例中，無線傳輸芯片采用nRF401無線收發(fā)器；采集控制元件采用單片機(jī)MSP430F149 ；接口芯片采用MAX485芯片；所述接口為RS-485接口 ；
[0039]無線傳輸芯片的ΑΝΤΙ、ANT2端口與天線連接，無線傳輸芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分別與采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接；
[0040]采集控制元件的P3.4端口與接口芯片的RE端口、DE端口連接；
[0041 ] 接口芯片的RXD、TXD端口與RS-485接口的RXD、TXD端口連接。
[0042]實(shí)施例2
[0043]為了對本實(shí)用新型提供的監(jiān)測裝置性能的優(yōu)越性進(jìn)行突顯，本實(shí)施例進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并采集了具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，具體如圖5所示，所述濕度數(shù)據(jù)采集自煙葉三段式烘烤工藝的實(shí)施過程中，所述煙葉三段式烘烤工藝包括三個階段，分別為依次執(zhí)行的變黃階段、定色階段和干筋階段，所述煙葉為下部葉，如圖5所示，烤煙房內(nèi)的初始溫度為25°C，烤房內(nèi)的初始濕度為60%，在變黃階段，烤煙房內(nèi)的溫度每小時升溫1°C，升溫時間大概為12小時，在烤煙房內(nèi)的濕溫、干溫分別到達(dá)36°C和38°C時，保持烤煙房內(nèi)的濕溫、干溫分別為36°C和38°C，保持時間為16小時，使煙葉變黃程度達(dá)到青筋黃片，干燥程度達(dá)到凋萎發(fā)軟，此時烤房內(nèi)的濕度約為87%(tl?t2)。然后使烤房內(nèi)的干溫上升至39?41°C，而濕溫保持在36?37°C，并保持烤煙房內(nèi)此溫度條件約16小時，使黃片青筋底棚主脈半軟，此時烤房內(nèi)的濕度約為68%?88 (t2?t3)之間。然后進(jìn)入定色階段，定色階段每4小時烤煙房內(nèi)的溫度升1°C，直至干溫達(dá)到42°C-460C，濕溫達(dá)到370C-38 V，在42 V前保證葉片全黃，葉片充分塌架，并使烤煙房內(nèi)的干溫保持42°C~46°C，濕溫保持37°C~38°C，保持時間為約12小時，此時烤房內(nèi)的濕度約為57%?76(t3~t4)之間，此后以3小時升1°C直至烤房內(nèi)的干溫為46°C，濕溫為38°C，并保持此溫度條件約10小時，使煙葉主脈全黃，葉片勾尖卷邊，此時烤房內(nèi)的濕度約為56%(t4~t5)。當(dāng)煙葉變化達(dá)到要求后，每小時升1°C使烤房內(nèi)的干溫為47°054°C，濕溫保持為39°C，保持時間為16小時，此時烤房內(nèi)的濕度為47%?52%(t6~t7)，然后進(jìn)行升溫，使烤煙房內(nèi)的干溫穩(wěn)定在54°C，濕溫穩(wěn)定在39°C，并在10小時內(nèi)保持此溫度條件，保證全炕葉片定色干燥，促進(jìn)煙葉烤香，此時烤房內(nèi)的濕度約為44%(t8~t9)。最后進(jìn)入干筋階段，烤煙房內(nèi)的干溫從54°C升至并穩(wěn)定在66°C，濕溫保持在42°C，濕溫、干溫升溫時間為約12小時，升溫速度為每小時1°C，干溫穩(wěn)定在66 0C、濕溫保持在42°C后使烤煙房保持這溫度約15小時，此時烤房內(nèi)的濕度約為42%(t>tl0)。干筋階段能夠保證煙葉主脈全干并使煙葉呈現(xiàn)桔黃色。
[0044]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集烤房濕度信息的監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器和上位機(jī)，其中監(jiān)控終端的輸出端通過無線通信的方式與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器的輸出端通過無線通信的方式與上位機(jī)的輸入端連接； 所述監(jiān)控終端包括濕度傳感器、控制元件、無線通信元件，其中濕度傳感器通過控制元件、無線通信元件與數(shù)據(jù)采集器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端還包括有存儲元件，存儲元件與控制元件連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述控制元件采用單片機(jī)MSP430F149實(shí)現(xiàn)，其Pl.0端口、Pl.1端口與濕度傳感器的輸出端連接；其P4.6端口、P4.7端口、P4.5端口、P4.4端口與無線通信元件連接，其Pl.5端口、Pl.6端口、P 1.7端口與存儲元件連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信元件采用nRF401無線收發(fā)器，nRF401無線收發(fā)器的串行外圍設(shè)備接口 CS、RF_PWR、TXEN、PWR-UP分別與控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:存儲元件采用AT24C256芯片實(shí)現(xiàn)，其端口 SDAjfI 口 SDL以及寫保護(hù)端口 WP分別與單片機(jī)MSP430F149的Pl.5?Pl.7端口通過上拉電阻連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集器包括天線、輸入端與天線連接的無線傳輸芯片、輸入端與無線傳輸芯片輸出端連接的采集控制元件、輸入端與采集控制元件輸出端連接的接口芯片，接口芯片的輸出端通過接口與上位機(jī)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳輸芯片采用nRF401無線收發(fā)器；采集控制元件采用單片機(jī)MSP430F149;接口芯片采用MAX485芯片;所述接口為RS-485接口 ； 無線傳輸芯片的ANT1、ANT2端口與天線連接，無線傳輸芯片的CS端口、RF-PWR端口、TXEN端口、PWR-UP端口分別與采集控制元件的P4.7端口、P4.6端口、P4.5端口、P4.4端口連接； 采集控制元件的P3.4端口與接口芯片的RE端口、DE端口連接； 接口芯片的RXD、TXD端口與RS-485接口的RXD、TXD端口連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的基于無線通信的烤房濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)采集器的數(shù)量為多個，監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)采集器一一對應(yīng)連接，各個數(shù)據(jù)采集器的輸出端均與上位機(jī)連接。
【文檔編號】A24B3/04GK205624440SQ201620137343
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月23日
【發(fā)明人】陳澤鵬
【申請人】中國煙草總公司廣東省公司