基于無線通信的烤戭煙葉重量監(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戭煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤戭內(nèi)的用于采集煙葉重量信息的監(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(dòng)實(shí)現(xiàn)煙葉重量信息的采集，然后將采集的重量信息傳輸至上位機(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)測煙葉重量的目的，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煙葉重量監(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煙葉重量監(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。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(shí)必須對烤房內(nèi)的溫度情況、濕度情況和煙葉自身的情況進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控的情況對與脫水處理過程關(guān)系嚴(yán)密的烤房內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行調(diào)整。而在判斷脫水處理是否完成的時(shí)候，工作人員一般根據(jù)煙葉的顏色及重量進(jìn)行判斷?，F(xiàn)有技術(shù)中，工作人員可以通過在烤房內(nèi)安裝攝像頭并利用攝像頭拍攝煙葉圖像來實(shí)時(shí)獲知煙葉的顏色情況，而對于煙葉重量信息的獲知，則依賴人工巡邏的方式，即安排工作人員定時(shí)采集烤房內(nèi)煙葉的重量信息。這種方式的監(jiān)測效率低下且浪費(fèi)了人力資源，因此還有待改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]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煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)煙葉重量信息的采集，然后將采集的重量信息傳輸至上位機(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)測煙葉重量的目的，因而能達(dá)到節(jié)約人力資源、提高監(jiān)測效率的效果。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上實(shí)用新型目的，采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于無線通信的烤房煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集煙葉重量信息的監(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。
[0006]上述方案中，監(jiān)控系統(tǒng)用于采集煙葉的重量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(shí)獲知烤房內(nèi)的煙葉的重量情況。
[0007]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端包括重力傳感器、控制元件、無線通信元件，其中重力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。其中重量傳感器用于采集煙葉的重量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。
[0008]優(yōu)選地，所述監(jiān)控終端還包括有存儲(chǔ)元件，存儲(chǔ)元件與控制元件連接。存儲(chǔ)元件用于存儲(chǔ)重力傳感器采集的重量信息。
[0009]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端口與重力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(chǔ)元件連接。
[0010]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。
[0011 ] 優(yōu)選地，存儲(chǔ)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。
[0012]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。
[0013]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 ；
[0014]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；
[0015]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；
[0016]接口芯片的RXD、TXD端口與RS-48 5接口的RXD、TXD端口連接。
[0017]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(gè)，監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)采集器一一對應(yīng)連接，各個(gè)數(shù)據(jù)采集器的輸出端均與上位機(jī)連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)煙葉重量信息的采集，然后將采集的重量信息傳輸至上位機(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)測煙葉重量的目的，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】
[0020]圖1為重量監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2為監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為存儲(chǔ)元件的連接示意圖。
[0023]圖4為數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為烤房的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖6為掛煙架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7為第一豎桿的軸向剖面圖。
[0027]圖8為第二豎桿的軸向剖面圖。
[0028]圖9為重力傳感器的安裝示意圖。
[0029]圖10為采集的煙葉重量數(shù)據(jù)的變化過程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0031]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。
[0032]實(shí)施例1
[0033]如圖1?4所示，重量監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集煙葉重量信息的監(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。
[0034]上述方案中，監(jiān)控系統(tǒng)用于采集煙葉的重量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(shí)獲知烤房內(nèi)的煙葉的重量情況。
[0035]本實(shí)施例中，監(jiān)控終端包括重力傳感器3、控制元件、無線通信元件，其中重力傳感器3通過控制元件、無線通信元件與數(shù)據(jù)采集器連接。其中重量傳感器用于采集煙葉的重量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。
[0036]本實(shí)施例中，監(jiān)控終端還包括有存儲(chǔ)元件，存儲(chǔ)元件與控制元件連接。存儲(chǔ)元件用于存儲(chǔ)重力傳感器3采集的重量信息。
[0037]本實(shí)施例中，控制元件采用單片機(jī)1^?43(^149實(shí)現(xiàn)，其？1.0端口、？1.1端口與重力傳感器3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(chǔ)元件連接。
[0038]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。
[0039]本實(shí)施例中，存儲(chǔ)元件采用AT24C256芯片實(shí)現(xiàn)，其端口 SDA、端口 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。
[0040]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。
[0041]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 ；
[0042]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；
[0043]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；
[0044]接口芯片的RXD、TXD端口與RS-485接口的RXD、TXD端口連接。
[0045]監(jiān)測系統(tǒng)的使用示意圖如圖5?9所示。
[0046]圖5為烤房的側(cè)面示意圖。烤房包括烤房本體I和安裝在烤房本體I內(nèi)的若干組掛煙架2，所述掛煙架2包括豎向設(shè)置的第一豎桿21、第二豎桿22和橫向設(shè)置的橫桿23，所述第一豎桿21、第二豎桿22上設(shè)有多個(gè)卡接橫桿23的卡接部201。監(jiān)控裝置的重量傳感器3安放在卡接部201上，其與橫桿23的底面接觸，當(dāng)橫桿23上掛滿煙葉時(shí)，通過采集橫桿施加在其上的重量，即可反映煙葉的重量，實(shí)現(xiàn)煙葉重量的探測。
[0047]實(shí)施例2
[0048]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10所示，所述數(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(gè)階段，分別為依次執(zhí)行的變黃階段、定色階段和干筋階段。煙葉的初始重量為15kg，烘烤開始后，由于變黃階段烤房內(nèi)的溫度較低，約為25°C~38°C，因此在變黃階段煙葉的脫水情況并不嚴(yán)重，其脫水速度較為平緩。隨著烘烤進(jìn)入定色階段，烤房內(nèi)的溫度逐漸升高，由38°C升至54°C，此時(shí)煙葉的脫水速度得到了加快，且由于煙葉的含水量較大，所以定色階段的脫水量是三個(gè)階段中最大的。當(dāng)烘烤進(jìn)入干筋階段時(shí)，此時(shí)煙葉中殘存的水份已經(jīng)很少，因此即使烤房內(nèi)的溫度從54°C升至并穩(wěn)定在68°C，煙葉的脫水速度也較慢，脫水量也不大。完成脫水處理這一步驟后，煙葉的重量為初始重量的10%?20%，如圖1O所示，脫水處理后的煙葉重量約為2kg。
[0049]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(dòng)。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煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括安裝在烤房內(nèi)的用于采集煙葉重量信息的監(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端包括重力傳感器、控制元件、無線通信元件，其中重力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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控終端還包括有存儲(chǔ)元件，存儲(chǔ)元件與控制元件連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(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端口與重力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(chǔ)元件連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:存儲(chǔ)元件采用AT24C256芯片實(shí)現(xiàn)，其端口 SDA、端口 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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(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。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(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。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的基于無線通信的烤房煙葉重量監(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(gè)，監(jiān)控終端與數(shù)據(jù)采集器一一對應(yīng)連接，各個(gè)數(shù)據(jù)采集器的輸出端均與上位機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK205450669SQ201620137360
【公開日】2016年8月10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