粮情测控系统说明书

１前言河南天硕电子有限公司是第一批通过国家权威技术部门检验，中央建库办指定的中央直属粮库粮情测控系统供应厂家；也是历次国家粮库建设招投标中标单位；同行业中唯一获得高新技术产品证书的厂家。现已成功研制了全系列粮情测控系统。●TS型测温测湿系统●TS型单仓检测打印测温测湿系统●TS-GFSK型无线网络测温测湿系统●TS-GPRS+GFSK型无线网络测温测湿系统●TS型测温测湿远程监管系统特性★系统运行稳定，抗干扰、抗雷击能力强，测量精度高。数字系统精度可达到＋－０.５度，模拟系统可达到＋－１度。★设备抗熏蒸效果好。仓内设备全部密封处理，通讯线及测温电缆全部采用美国３Ｍ接线端子连接，彻底解决熏蒸气体渗入问题。★本系统软硬件之间兼容性非常好。在同一系统内可同时运行数字、模拟、有线及无线设备。★测控分机设计独特。测控分机具备单仓检测、单仓显示、单仓打印功能，可避免因通讯线路不畅或电脑损坏造成不能检测粮情的问题。也就是说，在分机上可完成电脑所能完成的粮情检测工作。★无线网络传输系统设备全部由本公司研发生产。采用小功率数字化传输模式。其优点是：抗干扰能力强，数据传输准确，不用向无线电委员会申请专用频道，不产生电信资费，工程造价低，完全可取代通讯线材。★系统采用模块化设计，设备间可自由互换，故障隔离效果好（如出现某一故障点，不影响其他设备正常工作）。易判断故障点，易修、易学、易懂。★具有手动和自动智能化通风控制功能。★若有异地粮库，还可通过电话网实现实时远程查询粮情。★使用范围广泛。系统结构灵活多样，适合各种大、中、小型粮库。软件设计可适应房式仓、立筒仓、浅圆仓、砖圆仓等多种仓型。适用温度范围宽，可适应我国南北地区。２系统技术指标★系统硬件容量：（1）测温点不少于30000点（2）测湿点不少于150点★检测范围（1）测温范围：-30℃—60℃（2）测湿范围：30%—99%RH★检测误差（1）温度误差：≤±0.5℃（2）湿度误差：≤±5%RH★检测重复误差（多次测量结果与平均值的最大差值）（1）温度重复误差：≤±0.2℃（2）湿度重复误差：≤±3%RH★通信距离（1）有线系统：＞5000M（2）GFSK无线系统：＞5000M（3）GPRS+GFSK无线系统：中国移动及中国联通GPRS网络覆盖地区★电源电压:~220V±30%３第一章主要设备及功能介绍一、TS型智能测控主机图001TS型测控主机主机放在微机或总控制室内，通过标准工业现场总线协议RS485与现场的若干台分机相连，进行分机与微机间数据或指令的上传下达。功能：主机是把计算机所发出的命令下达给分机，把分机发出的检测数据进行上传的通讯服务装置。主机通过光电隔离的标准工业接口RS232与计算机进行通讯，通过光电隔离的并有防雷保护的标准工业接口RS485与分机通讯。1、前面板介绍图002主机前面板如（图002）所示：前面板有两个指示灯T1和T2，T1是5伏指示灯，T2是24伏指示灯，分别用于监测智能测控主机通信的低、高压电路的工作状况。灯亮则工作正常，反之有故障。2、后面板介绍图003主机后面板如（图003）所示：开关：是本机的交流220V电源开关。它的下方是保险管和220V电源插头线。控制口：是两个接线柱，它与TS型分机后面板的控制口相连，红色接“十”，黑色接“一”。智能分机通信口：为五芯航空插头座（套）。通过专用电缆与TS型分机通信口相连。PC机通信口：为三芯航空插头座（套）。通过专用电缆与PC机的RS232接口相连。４二、TS型智能测控分机图004测控分机TS智能测控分机可连接若干台分线器，数字中继器、温湿度仪，通风控制器等设备。它接收测控主机指令，逐点采集粮堆各点温度及湿度数据，并把这些数据上传给测控主机。测控分机具备单仓检测，单仓显示，单仓打印及智能通风控制功能。1、TS型智能测控分机前面板介绍图005分机前面板1光标左移键2光标右移键3加数键4减数键5复位键6确认键7显示屏图解（图005）光标左移键和光标右移键：控制数码显示屏上光标移动的按键，当光标移动到某个数字下方时此数字才可以进行有效更改。加数键和减数键：更改数码显示屏上数字大小的按键，当光标移动到某个数字下方时此数字可以通过加数或减数键进行更改（注：更改范围为16位进制0—F）。复位键：恢复数码显示屏上显示初始化的按键。确认键：确认分机各种设置操作完毕并进行保存的按键。显示屏：显示仓内各点温湿度数据及各种设置和测试数据的显示窗口。2、TS型智能测控分机下面板介绍图006分机下面板５1220v电源插孔及0.5A保险2电源控制口3测控主机通讯口4仓内通讯口图解（图006）电源插孔：是本机的交流220V电源插孔；当用PC机作上位机与分机联成网络后，开关应处在“关”的状态，此时分机的开与关由PC机室中TS型智能测控主机控制。保险管座：采用0.5A的保险管。控制口：为二芯防水航空插座（套）；当用PC机作上位机与分机联成网络后用来自动控制分机的打开和关闭。通信口：为三芯防水航空插座（套）。当PC机作上位机时使用；和测控主机连接进行通讯。如果单仓打印时也可做为打印机连接口；推荐连接的打印机有EPSONLQ300K，LQ150K，LQ1600K等（凡与此兼容并带有字库的打印机都可使用）。测量口：为四芯防水航空插座（套），它是连接仓内测温设备和通风控制器的接口。连接方法与分线器相对应。凸口向右第一根为V-，第二根为V+，第三根为发，第四根为收。不可接错！3分机参数设定及功能①设定分机号F2→OK→0001XX→OK注:XX代表所设定的分机号.②设定接收数字传感器状态F2→OK→02000X→OK注:X代表仓内所接数字分线器的数量.③设定温湿仪号码仓外仓内温湿仪号码F2→OK→0029XX(温湿仪号码前2位)→OK→002AXX(温湿仪号码后2位)→OKF2→OK→002BXX(温湿仪号码前2位)→OK→002CXX(温湿仪号码后2位)→OK④设定模拟分线器号码F2→OK→0100XX(第一分线器号码前2位)→OK→0101XX(第一分线器号码后2位)→OK→0101XX(第一分线器所接收点数)→OK往后依次类推4分机功能①模拟系统F3测分线器号F4测温湿仪号F5分线器读号测温F6温湿仪读号测温F7接收指定的分线器数据F8接受指定的温湿仪数据②数字系统６F9接收单个数字传感器温度FA接收单个数字传感器点号FB写数字传感器号FC读数字电缆上的各点号FD给数字电缆写号FE写数字分线器号FF读数字分线器所接传感器点数E1读数字分线器号F2000FF分机温度矫正F2201FF温湿仪温度矫正F2202FF温湿仪湿度矫正三、TS型分线器图007分线器图008分线器图解功能：接收分机指令，直接输出数字化的粮堆温度传送到分机进行处理。图解（图008）：如图所示，分线器上方4根线1－V＋、2－V－、3－信号发、.4－信号收，它们分别与TS型分机的测量口中的四根线对应连接。V+、V-切莫接反！。分线器下方17根线，其中1、2、……16每根连接一个测温电缆电阻线。“17”连接所有测温电缆共用线。四、TS型数字中继器图009数字中继器图010数字中继器图解７功能：接收测控分机指令，直接把粮堆内温度传感器的数字信号传输到测控分机进行处理。增强系统稳定性。取代分支器和防水连接器，可有效的减少进、出粮时损坏仓内设备，维修时不易破坏粮面，彻底防熏蒸故障。每个中继器有7个口，按照DS18B20单总线规范要求，每口总长不大于200m，为保证更加可靠，本系统内要求每口总长不大于100m。图解（图010）：如图所示，中继器上方4根线1－V＋、2－V－、3－信号发、.4－信号收，它们分别与TS型分机的测量口中的四根线对应连接。V+、V-切莫接反！中继器下方14根线，“1”接数字测温电缆电源线，“2”接接数字测温电缆数据线，“3”接数字测温电缆电源线，“4”接数字测温电缆数据线，依次类推，最多可接7根数字电缆。五、TS型温湿度仪图011温湿度仪图012温湿度图解功能：接收测控分机指令，直接输出数字化的仓房外大气环境温湿度和仓房内空间温湿度数据到测控分机进行处理。特点：湿度传感器元件采用法国HUMIREL公司原装进口湿敏元件HS1101，专用于恶劣环境下的湿度检测；湿度传感器的感湿元件，常见的有电解质型和微孔型湿敏电阻，它们只能反映部分湿度范围（如高湿度范围），一致性差，使用不便（需交流供电和清洗电压），温湿度仪本系统采用美国进口的Honeywell湿度传感器，精度高、反映快，检测范围宽，防尘、防腐特性好。图解（012）：如图所示，温湿仪上方4根线1－V＋、2－V－、3－信号发、.4－信号收，它们分别与TS型分机的测量口中的四根线对应连接。V+、V-切莫接反！六、通风控制器图013通风控制器图８通风控制器的连接框图如（图013）所示：功能：当某个仓的温度和湿度值超出标准范围（预先设置），通过微机检测，需要通风时，自动启动控制器，接通风机；当温度和湿度正常时（低于预设值）关闭风机。也可在PC机上手动设置各个风机的开、关状态。设置好后按“确定”即可控制风机运转或关闭。七、模拟测温电缆图014模拟测温电缆图015模拟测温电缆原理图测温电缆内嵌热敏电阻是检测粮堆温度的传感器测温电缆的电路原理图如（图015）所示:R为感温元件（热敏电阻），D为公用线，S1、S2、S3、S4为检测点。：以MF-53-1型热敏电阻为例，其阻值与温度的对应关系如下表：温度℃–30–20–1001020304050阻值Ω353002098012900817053593506237916431160利用此表可检验测温电缆中的感温元件的好坏。测温电缆中的导线电阻、导线与分线器的接触电阻均会影响检测误差八、数字（集成电路）测温电缆图017数字测温电缆电路原理图图016数字测温电缆数字测温电缆电路原理图如（图017）所示:R为集成温度数字传感器，S为数据线，D为电源线；数字测温电缆总线2芯；数字传感器采用国际先进的DS18B20集成式温度数字传感器（美国道拉斯公司生产）。不同的检测系统采用不同的感温元件，国内实际使用有四种，其性能比较如下表：９九、PC机及打印机PC机可在市场上买到；分辨率：800×600；内存：128M以上；硬盘：10G以上；CPU：486以上；考虑到以后可能入网的要求，通常选用Windows98或WindowsXP操作系统的微型计算机，其配置由用户需要而定。本系统软件可支持Windows95、Windows98、WindowsXP、操作系统.打印机一般为激光打印机或24针打印机。十、无线传输网络随着无线通讯技术的发展，和粮食储藏企业的需要，无线传输粮情测控系统也越来越受到粮食储藏企业的欢迎，目前大部分粮库的粮情测控系统都在升级换代和老仓改造，因受到消防要求，地面硬化，库区美观以及异地监管的限制，铺设通讯线路已经不能满足库方的使用要求；我公司组织有关专家及科研人员历时两年时间，研发出一套专门用于粮情测控系统的无线传输系统。1、系统优点：图018GFSK无线基站①高频数字信号：利用433M的公用频段，无须向无线电管理部门申请专用频道。自建通讯网络，不产生电信资费。②功率小：待机功率0.05W，发射功率0.3W不干扰其他通讯及电器设备，也不易受其他信号感温元件信号大小一致性抗雷电反映速度变化率热敏电阻100mV/℃好好稍慢非线性PN结2mV/℃不好不好快线性康铜丝0.01-2mV/℃好好快线性集成电路精度±0.5好一般快数字１０的干扰。③速率高（数据交换快）：无线模块传送串口速率为38400bps，空中速率为10000bps，2048字节的宽松缓存区，保证测温数据都能及时传送而不溢出缓存区。(单台测控分机传输时间＜10s）。④通讯距离远.组网方式灵活：单个无线模块的最小通讯半径距离为500米，它既可作为终端站也可作为中继站，自动寻找中继桥接路由技术，使通讯距离无限扩大，也不会因为某一台无线模块故障而影响其他模块正常通讯。⑤异地粮库无线通讯：本系统除可自建独立无线通讯网络外，也可把自建的无线网络和中国