仓库作为物资供应体系的一个重要组成部分,承担着物资的存储、管理和调配的任务, 仓库中的物资要保证数量,品质和安全,要做到防潮,防火,防盗等等,对仓库环境参数的监测显得尤为重要。目前,很多仓库的环境监测现状是使用人工监测,方法落后,或者使用有线监测方式,布置方式不灵活,还有不能实现无线远程监测等等,仓库的智能化监测是网络通信技术在现代工业生产中的应用,通过使用ZigBee无线传感器网络对仓库环境进行实时的监测,提供准确的实时数据,及时准确的掌握仓库的环境条件,为物资的存储提供有力的数据支持。论文网
本文设计了一个基于ZigBee无线传感器网络的仓库环境监测系统,通过ZigBee无线传感器网络对仓库的温度、湿度、虫害、火灾等参数进行采集,通过GPRS无线网络远程传输到机房服务器,然后对采集的数据集中分析和处理,及时掌握仓库的环境参数,对异常情况作出及时的应对措施,以便减少损失、节约开支和提高生产效益。
2 系统总体方案设计及方框图
2。1 系统的总体设计
本系统系统总体方框图如图1所示,系统采用监测节点监测仓库各种环境参数,温度、湿度等,通过汇聚节点传输到 GPRS网络,然后GPRS模块将数据由RS232串口传输到客户服务器端,通过服务器端软件进行数据分析处理,比较参数是否超过相应阈值。以便此系统及早发现仓库中异常情况并作出及时的处理。
图1系统总体方框图
2。2 系统总体构架
烟草仓库无线监测系统采用分布式结构,在每个成品仓库,原材料仓库都分别设置仓库监测节点,用布置在仓库的传感器装置收集实时数据,并将数据传送到上一级检测系统的数据中心,自动调节仓库内温湿度或者按照仓库管理人员下达的指令对系统进行远程操控。
图2 系统结构图
2。3 Zigbee无线通信技术简介
短距离无线通信技术的范围很广,在一般意义上,只要通信收发双方通过无线电波传输信息,并且传输距离限制在较短的范围内,通常是几十米以内,就可以称为短距离无线通信。[1]
短距离无线通信技术特点:
1) 发射功率:几微瓦~100微瓦
2) 通信距离:几厘米~几百米
3) 主要在房间内使用
4) 全向天线和线路板天线
5) 不需要申请无线频道
ZigBee是由ZigBee Alliance所主导的标准,定义了网络层(Network Layer)、安全层(Security Layer)、应用层(Application Layer)、以及各种应用产品的资料(Profile);而由国际电子电机工程协会(IEEE)所定制的802。15。4标准,则是定义了物理层(PHY Layer)及媒体存取层(Media Access Control Layer;MAC Layer)。
ZigBee网络中传输的三类数据:文献综述
1) 周期性数据:如家庭中水、电、气三表数据的传输;烟雾传感器
2) 间断性数据:如电灯、家用电器的控制等数据的传输
3) 复性的低反应时间的数据:如鼠标、操作杆传输的数据
ZigBee 频带和数据传输率:ZigBee无线可使用的频段3个,分别是2。4GHz的ISM频段、欧洲的 868MHz 频 段、以及美国的915MHz频段,而不同频段可使用的信道分别是16、1、10个;ZigBee在中国采用2。4G的ISM频段,是免申请和免使用费的频率,在2。4G 的频段上具有16个信道,带宽为 250K。