本實(shí)用新型涉及煙葉領(lǐng)域，特別是一種煙葉包芯無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煙葉醇化就是把人工發(fā)酵后的煙葉在一定條件下進(jìn)行一段時(shí)間的儲(chǔ)存，以改善其香氣、吸味和物理性質(zhì)，使之更適合于加工制造的要求。醇化有人工醇化和自然醇化，人工醇化速度快，但醇化效果差，目前已經(jīng)很少采用；自然醇化是將煙葉按一定要求堆放在儲(chǔ)備庫(kù)內(nèi)，通過(guò)控制一定濕度和溫度的條件下進(jìn)行的醇化；因此，嚴(yán)格的溫濕度環(huán)境控制是煙葉醇化工藝的一個(gè)重要因素。

目前我國(guó)許多煙葉倉(cāng)儲(chǔ)單位仍采用測(cè)溫儀器與人工抄錄、管理相結(jié)合的傳統(tǒng)方法，這不僅效率低，而且往往由于判斷失誤和管理不力造成局部或大范圍煙葉霉變的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。而市場(chǎng)上采用的分布式溫濕度測(cè)控系統(tǒng)因其系統(tǒng)大多采用有線通信方式，使得布線難度加大，難以擴(kuò)展，不能滿足煙葉倉(cāng)儲(chǔ)單位長(zhǎng)距離安全穩(wěn)定的測(cè)控需要。同時(shí)系統(tǒng)的抗干擾能力差，系統(tǒng)應(yīng)用不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種基于LoRaWan廣域無(wú)線物聯(lián)通訊、密封性能好、低功耗、抗干擾強(qiáng)的煙葉包芯無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種煙葉包芯無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控存儲(chǔ)于倉(cāng)庫(kù)的煙葉包芯內(nèi)煙葉溫度，其特征在于：包括

溫度采集裝置，包括LoRa模塊、PT溫度探測(cè)桿、ADC轉(zhuǎn)換器、LoRa天線和電池裝置；該P(yáng)T溫度探測(cè)桿插入煙葉包芯內(nèi)且與ADC轉(zhuǎn)換器連以將檢測(cè)溫度信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；該ADC轉(zhuǎn)換器與LoRa模塊相連以將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)傳送至LoRa模塊；LoRa模塊與LoRa天線相連將實(shí)時(shí)溫度信息通過(guò)LoRa天線發(fā)送至LoRa基站；該電池裝置與LoRa模塊相連以供電；

LoRa基站，與溫度采集裝置和監(jiān)控平臺(tái)無(wú)線通信，用于接收溫度信息并轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控平臺(tái)；

監(jiān)控平臺(tái)，該監(jiān)控平臺(tái)接收溫度信息并在溫度異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。

優(yōu)選的，還包括無(wú)線出庫(kù)路由器，該無(wú)線出庫(kù)路由器安裝于所述倉(cāng)庫(kù)門(mén)口用于檢測(cè)出庫(kù)的煙葉包芯內(nèi)的溫度采集裝置。

優(yōu)選的，還包括收納箱和無(wú)線收納路由器，該收納箱用于放置溫度采集裝置，該無(wú)線收納路由器位于收納箱內(nèi)以發(fā)出休眠信號(hào)，所述收納箱內(nèi)的溫度采集裝置接收該休眠信號(hào)接入休眠模式。

優(yōu)選的，還包括監(jiān)控終端，該監(jiān)控終端與所述監(jiān)控平臺(tái)無(wú)線通信以接收溫度信息或報(bào)警信息。

優(yōu)選的，所述溫度采集裝置還包括殼體和主板；該主板和所述電池裝置均固定于殼體內(nèi)；所述PT溫度探測(cè)桿一端插入并固定于殼體內(nèi)；所述LoRa模塊、ADC轉(zhuǎn)換器和LoRa天線均設(shè)置于該主板上。

優(yōu)選的，所述殼體包括上殼、下殼和密封圈，該上殼和下殼固定連接；該上殼和下殼連接處及所述PT溫度探測(cè)桿一端與殼體之間均設(shè)有密封圈實(shí)現(xiàn)密封。

優(yōu)選的，所述上殼和下殼內(nèi)均填充有環(huán)氧樹(shù)脂。

優(yōu)選的，所述監(jiān)控平臺(tái)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和中心服務(wù)器，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與所述LoRa基站相連，該中心服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連。

由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型的監(jiān)控系統(tǒng)，采用溫度采集裝置、LoRa基站、監(jiān)控平臺(tái)配合實(shí)現(xiàn)基于LoRaWan廣域無(wú)線物聯(lián)通訊、密封性能好、低功耗、抗干擾強(qiáng)的煙葉包芯無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

2、本實(shí)用新型的溫度采集裝置設(shè)置有上下殼和密封圈，采用環(huán)氧樹(shù)脂配合密封圈實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，最大限度地隔離環(huán)境氣體以防腐蝕內(nèi)部元件。

3、本實(shí)用新型還設(shè)置無(wú)線出庫(kù)路由器，用于監(jiān)控處于出庫(kù)區(qū)域內(nèi)的煙葉包芯是否含有溫度采集裝置。當(dāng)工作人員忘記將溫度采集裝置從煙葉包芯上取出時(shí)，該無(wú)線出庫(kù)路由器可通過(guò)FSK信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，探測(cè)到溫度采集裝置靠近出庫(kù)門(mén)口，并觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示音。

4、本實(shí)用新型設(shè)置收納箱和無(wú)線收納路由器，通過(guò)無(wú)線收納路由器發(fā)出休眠信號(hào)，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置接收該休眠信號(hào)后接入休眠模式，在休眠模式下，關(guān)閉溫度檢測(cè)、ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換及溫度信息發(fā)送功能，進(jìn)入睡眠省電狀態(tài)。

附圖說(shuō)明

圖1為溫度采集裝置的分解示意圖；

圖2為溫度采集裝置的剖視圖；

圖3為溫度采集裝置側(cè)視圖；

圖4為殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型系統(tǒng)的組成圖；

圖6為溫度采集裝置內(nèi)部電路圖；

其中：10、溫度采集裝置，11、殼體，11a、上殼，11b、下殼，12、密封圈，13、環(huán)氧樹(shù)脂，14、PT溫度探測(cè)桿，15、電池裝置，16、主板，17、LoRa模塊，18、ADC轉(zhuǎn)換器，19、LoRa天線,20、LoRa基站，30、監(jiān)控平臺(tái)，31、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，32、中心服務(wù)器，40、監(jiān)控終端，50、無(wú)線收納路由器，60、無(wú)線出庫(kù)路由器。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

參照?qǐng)D1至圖6，一種煙葉包芯無(wú)線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控存儲(chǔ)于倉(cāng)庫(kù)的煙葉包芯內(nèi)煙葉溫度，包括如下裝置：

溫度采集裝置10，包括殼體11、PT溫度探測(cè)桿14、電池裝置15和主板16。殼體11包括上殼11a、下殼11b和密封圈12，該上殼11a和下殼11b固定連接，該上殼11a和下殼11b連接處設(shè)有密封圈12實(shí)現(xiàn)密封。上殼11a和下殼11b內(nèi)均填充有環(huán)氧樹(shù)脂13，最大限度地隔離環(huán)境氣體以防腐蝕內(nèi)部元件。PT溫度探測(cè)桿14一端插入殼體11內(nèi)且與上殼11a固定連接，該P(yáng)T溫度探測(cè)桿14與上殼11a之間也設(shè)有密封圈12。該P(yáng)T溫度探測(cè)桿14另一端可插入煙葉包芯內(nèi)以檢測(cè)溫度，殼體10外露于煙葉包芯。

該主板16和電池裝置15均固定于殼體11內(nèi)。該電池裝置15包括電池和電源管理電路。該電池采用大容量、壽命長(zhǎng)的安全鋰亞電池，容量大于9000mAH，帶低電壓報(bào)警功能。該主板16上設(shè)置有LoRa模塊17、ADC轉(zhuǎn)換器18和LoRa天線19。該ADC轉(zhuǎn)換器18與PT溫度探測(cè)桿14相連以將檢測(cè)到的溫度信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。該ADC轉(zhuǎn)換器18與LoRa模塊17相連以將轉(zhuǎn)換后的溫度信號(hào)以IIC的信號(hào)格式傳送至LoRa模塊17。LoRa模塊17與LoRa天線19相連將實(shí)時(shí)溫度信息通過(guò)LoRa天線19發(fā)送至LoRa基站20。電池通過(guò)電源管理裝置與該LoRa模塊17相連，以為其供電。

LoRa基站20，與溫度采集裝置10和監(jiān)控平臺(tái)30無(wú)線通信，用于接收溫度信息并轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控平臺(tái)30，基于嵌入式ARM設(shè)計(jì)，采用窄帶擴(kuò)頻通訊，具備多種調(diào)制方式，包括FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa等，可工作于ISM 780MHz。

監(jiān)控平臺(tái)30，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31和中心服務(wù)器32，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31與LoRa基站20和中心服務(wù)器32均為有線連接，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31內(nèi)存儲(chǔ)溫度數(shù)據(jù)等，該中心服務(wù)器32用于接收溫度信息并在溫度異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，該報(bào)警信息包含包芯位置信息。

無(wú)線出庫(kù)路由器60，該無(wú)線出庫(kù)路由器60安裝于倉(cāng)庫(kù)門(mén)口用于監(jiān)控處于出庫(kù)區(qū)域內(nèi)的煙葉包芯是否含有溫度采集裝置10。當(dāng)工作人員忘記將溫度采集裝置10從煙葉包芯上取出時(shí)，該無(wú)線出庫(kù)路由器60可通過(guò)FSK信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)，若檢測(cè)到強(qiáng)度超過(guò)-60dB，即為探測(cè)到溫度采集裝置10靠近出庫(kù)門(mén)口，則無(wú)線出庫(kù)路由器60通過(guò)與之相連的蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示音，該信號(hào)強(qiáng)度值可根據(jù)需要調(diào)整。另外，該無(wú)線出庫(kù)路由器可通過(guò)LoRa基站接入監(jiān)控平臺(tái)30，以便于集中管理和控制。

收納箱和無(wú)線收納路由器50，該收納箱用于放置取出的溫度采集裝置10，該無(wú)線收納路由器50位于收納箱內(nèi)以發(fā)出休眠信號(hào)，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置10接收該休眠信號(hào)后接入休眠模式。在休眠模式下，溫度采集裝置10關(guān)閉溫度檢測(cè)、ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換及溫度信息發(fā)送功能，進(jìn)入睡眠省電狀態(tài)。該無(wú)線收納路由器可通過(guò)LoRa基站接入監(jiān)控平臺(tái)30，以便于集中管理和控制。

監(jiān)控終端40，該監(jiān)控終端40與監(jiān)控平臺(tái)30無(wú)線通信以接收溫度信息或報(bào)警信息。該監(jiān)控終端40可以是電腦、筆記本或手機(jī)等等具有無(wú)線通信功能的終端。

本實(shí)用新型的溫度采集裝置10采用窄帶擴(kuò)頻通訊，具備多種調(diào)制方式，包括FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa等，可工作于ISM 780MHz頻段。本實(shí)用新型中溫度采集裝置中的芯片可采用STM32L051C8，SX1279等。

本實(shí)用新型可在溫度采集裝置10的殼體11上設(shè)置編碼，當(dāng)工作人員將溫度采集裝置10插入煙葉包芯內(nèi)，掃描該編碼，將之與煙葉包芯位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并傳送至監(jiān)控平臺(tái)30。則監(jiān)控平臺(tái)30能接收到來(lái)自溫度采集裝置10發(fā)送的實(shí)時(shí)溫度信息，或異常溫度信息，該信息與煙葉包芯位置相關(guān)聯(lián)。監(jiān)控終端40也可接入監(jiān)控平臺(tái)30的中心服務(wù)器32，獲取該溫度信息及對(duì)應(yīng)煙葉包芯位置和報(bào)警信息等。

當(dāng)插有溫度采集裝置10的煙葉包芯出庫(kù)時(shí)，需要工作人員將溫度采集裝置10取出放至收納箱內(nèi)，工作人員操作解除溫度采集裝置10與該煙葉保險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)，則LoRa基站20也不再?gòu)脑摐囟炔杉魃献x取溫度信息。

煙葉包芯出庫(kù)結(jié)果倉(cāng)庫(kù)門(mén)口時(shí)，若檢測(cè)到有FSK等信號(hào)強(qiáng)度超過(guò)-60dB，即為探測(cè)到溫度采集裝置10靠近出庫(kù)門(mén)口，則無(wú)線出庫(kù)路由器60通過(guò)與之相連的蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示音，提示工作人員有溫度采集裝置10未取出。

在收納箱內(nèi)的無(wú)線收納路由器50發(fā)出休眠信號(hào)，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置10接收該休眠信號(hào)接入休眠模式，不再檢查溫度信息，以減少功耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。

上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。