本文關(guān)鍵詞：糧倉倉儲量遠程監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計　出處：《西南交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：糧食是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),充足的糧食儲備是維持社會穩(wěn)定和保障國家安全的必備條件。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,我國糧食產(chǎn)量得到大幅提升,然而糧食儲備管理水平卻存在很大提升空間。特別是在糧食儲量監(jiān)測方面,自動化水平較低。針對目前糧倉倉儲量監(jiān)測技術(shù)存在的問題,并結(jié)合當(dāng)前國家大力提倡的“互聯(lián)網(wǎng)+”的思想,本文設(shè)計了一套糧倉倉儲量遠程監(jiān)測系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要解決了兩個方面的問題：一是糧倉倉儲量檢測問題,二是倉儲量信息的遠程監(jiān)測問題。本文為實現(xiàn)糧倉倉儲量檢測設(shè)計了一種新型壓力傳感器。通過改進傳感器的彈性應(yīng)變體結(jié)構(gòu)和封裝形式,使其能夠?qū)⒓Z食散料的分布式載荷轉(zhuǎn)化成集中載荷進行測量。傳感器的安裝形式是埋設(shè)式。將幾支傳感器簡單地埋設(shè)在糧倉底部,不需要安裝任何稱重托盤或者其它設(shè)備,便可測得糧倉倉儲量數(shù)據(jù)。因此該糧倉倉儲量檢測方案具有設(shè)備精簡、安裝方便、成本低廉的特點。糧倉倉儲量信息遠程監(jiān)測是基于ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)和嵌入式Web服務(wù)器實現(xiàn)的。ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將采集到的各個糧倉的倉儲量信息傳輸?shù)角度胧絎eb服務(wù)器,Web服務(wù)器與因特網(wǎng)連接,負(fù)責(zé)接受用戶的遠程訪問。硬件上,ZigBee芯片采用德州儀器的CC2530,分別設(shè)計了ZigBee核心板以及功能底板,底板上預(yù)留了多個傳感器信息采集接口。嵌入式Web服務(wù)器的CPU采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F107VC,外接DP83848CVV網(wǎng)卡芯片實現(xiàn)與因特網(wǎng)的連接。Web服務(wù)器跟ZigBee協(xié)調(diào)器采用串口通信。軟件上,基于Z-Stack協(xié)議棧進行了ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計,實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)的組建、傳感器數(shù)據(jù)采集與發(fā)送、設(shè)備狀態(tài)控制指令的接收和執(zhí)行等工作。在STM32F107VC芯片上移植了RT_Thread操作系統(tǒng)進行任務(wù)的調(diào)度和資源管理。使用操作系統(tǒng)自帶的輕量級LwIP協(xié)議棧創(chuàng)建了嵌入式Web服務(wù)器,用以接收并處理網(wǎng)絡(luò)請求。本設(shè)計采用了B/S模式,因此制作了一個動態(tài)網(wǎng)頁作為人機交互界面,并存儲在Web服務(wù)器中。用戶可以通過瀏覽網(wǎng)頁的形式操作該系統(tǒng)。最后對系統(tǒng)進行了調(diào)試,通過瀏覽網(wǎng)頁的形式訪問嵌入式Web服務(wù)器。在網(wǎng)頁上可以查詢糧倉倉儲量信息,也可以控制糧倉基地的設(shè)備運行狀態(tài),從而初步驗證了該設(shè)計方案的可行性。
[Abstract]:Grain is the material basis for human survival, and sufficient grain reserve is a necessary condition for maintaining social stability and ensuring national security. With the development of agricultural technology, the grain output of our country has been greatly improved, but the level of grain reserve management has been greatly improved. Especially in the monitoring of grain reserves, the level of automation is low. At present, granary reserves monitoring technology problems, combined with the current national advocate "Internet plus" thought, this paper designs a remote monitoring system of granary storage volume. The system mainly solves two problems: one is the storage detection problem in the granary, and the two is the remote monitoring of the warehouse reserves information. In this paper, a new type of pressure sensor is designed for the storage detection of the granary. By improving the elastic strain structure and encapsulation form of the sensor, the distributed load of grain material can be transformed into a concentrated load to be measured. The installation form of the sensor is embedded. If several sensors are simply buried in the bottom of the granary, no weighing pallet or other equipment should be installed, and the storage data of the granary can be measured. Therefore, the storage detection scheme of the granary has the characteristics of simplification of equipment, convenient installation and low cost. The storage information remote monitoring of the granary is based on the ZigBee wireless communication network and embedded Web server. The ZigBee wireless communication network is responsible for transmitting the warehousing information collected from various granaries to the embedded Web server. The Web server is connected with the Internet, and is responsible for receiving remote access of users. On the hardware, the ZigBee chip uses TI's CC2530, and designs the ZigBee core board and the function floor respectively. There are several sensor information collection interfaces on the bottom board. The CPU of the embedded Web server uses the STM32F107VC of the Italian semiconductor company, and the external DP83848CVV network card chip is connected to the Internet. The Web server uses serial communication with the ZigBee coordinator. Based on Z-Stack protocol stack, ZigBee wireless communication network program is designed, and wireless network is set up, sensor data collection and transmission, equipment state control instruction receive and execute. The RT_Thread operating system is transplanted on the STM32F107VC chip for task scheduling and resource management. A lightweight LwIP protocol stack with an operating system is used to create an embedded Web server for receiving and processing network requests. The design uses the B/S mode, so a dynamic web page is made as a human-computer interface and stored in the Web server. The user can operate the system by browsing the web. Finally, the system is debugged, and the embedded Web server is accessed by browsing the web page. The storage information of the granary can be inquired on the web page, and the equipment operation state of the barn base can be controlled, thus the feasibility of the design scheme is preliminarily verified.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274

【參考文獻】

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本文編號：1338646