基于3G通信的粮库温湿度远程预警系统

盐城工业职业技术学院 姚月琴 董荣伟

基于3G通信的粮库温湿度远程预警系统

盐城工业职业技术学院 姚月琴 董荣伟

为保证粮食在储藏过程中的品质，提高自动化管理程度，本文设计了一种基于3G通信的粮库温湿度远程预警系统。该系统分别采用CC2430芯片及JN5121芯片进行设计温、湿度采集节点与终端节点，实现数据远程传输；利用Visual C++开发监控软件，实现温、湿度存储与显示，同时结合3G通信模块实现数据转发，便于用户及时处理，在一定程度上实现粮库温、湿度远程预警。

粮库温、湿度；3G通信；远程监控

引言

粮食是人类赖以生存的重要资源，关系到我国社会的稳定，做好粮食管理工作是粮食安全的重点。目前，粮食管理过程中，粮食容易受到温、湿度指标的影响，易出现滋生害虫、发霉等问题，导致粮食质量下降，而且，粮食储藏过程多依赖人工管理，工作效率低下[1-2]。为了改善粮食管理存在的问题，本文设计了基于3G通信的粮库温、湿度远程预警系统，包括温、湿度采集节点、终端节点设计、上位机监控软件开发，且系统采用3G通信技术，在一定程度上实现了粮库温、湿度远程监控。

1 系统总体设计

该系统总体设计框图如图1所示，系统主要包括采集节点、终端节点、上位机监控软件与智能手机。多个采集节点分别安装在监测目标附近，并对温、湿度数据进行监测，通过自定义组网方式将温、湿度值发送至终端节点，终端节点汇集所有采集节点发送的数据后，通过3G模块将所有数据进行融合与处理，并进行协议转换，最后通过互联网发送给远程上位机客户端，由上位机监控软件进行处理、显示，用户也可通过手机3G网络连接，实时查看节点温、湿度数据，便于用户及时处理。

图1 系统总体设计框图

2 系统硬件设计

采集节点主要采用CC2430片上系统芯片[3]，CC2430内含8051MCU内核，具有任务调度和通信功能，能够对传感器采集的数据进行收集与处理，此外，该芯片还集成CC2420通信模块，工作频率为2.4～2.4835GHZ。温、湿度传感器采用SHT11传感器，其集成温、湿度、信号调理电路及A/D转换电路，测量精度可满足系统要求。

终端节点采用Jennic生产的JN5121-Z01-M01芯片，该芯片同样集成微处理器与无线射频模块，可以接收采集节点发送的温、湿度数据。此外，终端节点还具有将所有数据通过3G网络转发至上位机或用户手机的功能。本文选用华为公司生产的EM560无线模块，该模块支持USB串行总线及TD-SCDMA技术，该模块通过UART接口与JN5121-Z01-M01芯片连接，连接电路如图2所示。

图2 EM560连接示意图

3 系统监控软件设计

该系统利用3G通信模块将数据转发至上位机或手机端，手机端监控界面采用Android-SDK与Eclipse交叉编译开发的方式。通过对软件的界面以及通信程序进行设计和编写，最终实现在Android客户端中查看各节点的温、湿度数据；该系统核心部分是基于Visual C++的监控软件设计[4]，上位机软件采用B/S结构，所有数据均存储到服务器上，上位机通过浏览器运行软件来访问服务器上的数据，并通过用户名和密码进行权限认证，当验证成功后，监控界面如图3所示。

图3 监控系统界面

4 结束语

本文针对粮仓内部温、湿度参数进行检测，提出一种基于3G通信的粮库温、湿度远程预警系统，并给出了硬件部分及软件部分的设计方案。实验验证表明：系统能够满足设计的要求，且具有良好的经济效益。

[1]闫丰.基于无线传感器网络的粮仓温、湿度监测系统的研究[D].河北秦皇岛：燕山大学,2010.5.

[2]白杨,梁青云.对基于无线传输方式的粮仓监控系统的研究[J].黑龙江粮食,2008,(1)：47-49.

[3]刘洋,杨维.基于物联网的农田环境监控无线传感器网络的管理[J].中国农学通报,2011,27（30）：297-302.

[4]陈元琰.Visual C++6.0编程实用技术与案例[M].清华大学出版社,2001.

姚月琴，女，1971年出生，江苏盐城人，副教授，研究方向：计算机智能控制及物联网。

盐城工业职业技术学院科研基金项目。