一种粮仓监测单元及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种粮仓监测单元及其实现方法，单元在于包括：温湿采集模块，温感开关，含有三个压力开关的压力开关模块，第四至第七场效应管；压力开关模块的控制电压输出分别与第七场效应管柵极和温湿采集模块A/D相接；第四场效应管栅极与温湿采集模块输出相连；第六场效应管柵极与第四和第五场效应管漏极并接，第七场效应管漏极与第五场效应管栅极相接；温湿采集模块通过无线与信息收发控制终端连接；温感开关与第六场效应管开关并联后串在电池与温湿采集模块电源的通路。方法在于，压力开关模块的控制电压输出小于等于电池端电压的三分之一时，认定当前正在翻仓或放粮或粮食被盗，上传有输出信息至信息收发控制终端。

A Granary Monitoring Unit and Its Realization Method

The invention discloses a granary monitoring unit and its realization method, which includes: temperature and humidity acquisition module, temperature sensor switch, pressure switch module with three pressure switches, fourth to seventh field effect transistors; control voltage output of pressure switch module is connected with seventh field effect transistor gate and temperature and humidity acquisition module A/D respectively; fourth field effect transistor gate and temperature and humidity acquisition module. The output is connected; the sixth FET gate is parallel to the fourth and fifth FET drains; the seventh FET drain is connected to the fifth FET gate; the temperature and humidity acquisition module is connected with the information receiving and receiving control terminal through wireless; the temperature sensor switch is connected in parallel with the sixth FET switch and is connected in series with the power supply of the battery and the temperature and humidity acquisition module. The method is that when the control voltage output of the pressure switch module is less than one third of the battery terminal voltage, it is determined that the current warehouse is being turned over or grain is stolen, and the output information is uploaded to the information receiving and receiving control terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种粮仓监测单元及其实现方法
本专利技术属于粮仓安全的
，具体地讲是涉及处于粮仓监控管理系统中末端的粮仓内温湿、翻仓、防盗等监测与上传及实现方法。
技术介绍
众所周知，粮食储藏过程中，容易受温度、湿度及其它因素的影响，可能出现发热、霉变、虫害滋生等问题。为了减少粮食储藏过程中的损失，保障粮食的品质和质量，粮仓监控管理系统根据末端节点的传感装置监测上传的粮仓中粮食的温度与湿度的具体情况采取相应措施，进行降温、排湿、或翻仓处理。目前，粮仓监控管理系统：根据末端节点的传感装置上传的温度与湿度的具体情况，需降温和/或排湿时可以做到自动完成，但需翻仓时必须有人工参与，当翻仓的工作人员责任心不强，可能少翻，甚至不翻，现没有自动检测手段监管翻仓质量，除非现场有监管翻仓质量的管理人员。众所周知，粮仓监控管理系统中末端用于防盗的传感装置节点，一般为人体红外传感器和/或摄像头，一旦他人突破人体红外传感器和摄像头防线，就有可能把粮食盗走。且众所周知，粮食储藏多数采用堆积式，粮食堆积量减少和/或堆积的粮食垮塌均会引起粮仓内压力变化。偷盗时，粮食堆积量就会减少，甚至引起堆积的粮食垮塌。目前：在防盗期间，没有粮仓监控管理系统末端节点为堆积式粮仓内压力变化的传感装置进行辅助防盗。众所周知，粮仓监控管理系统中末端设置在堆积式粮仓内的温湿传感装置节点，要求分布设置在粮堆中，且粮堆中温湿传感装置节点布置水平方向行列间距不大于5米，垂直方向间距不大于3米，温湿传感装置节点从通信方式分有无线(如基于Zigbee技术的温湿传感装置节点)和有线(如插杆式的温湿传感装置节点)的两种。有线方式的温湿传感装置节点供电方便，但向粮堆中设置不方便；而无线方式的温湿传感装置节点埋入粮堆中方便，但供电必须以无线和/或电池供电，且无电池供电，若温湿超限时无法实时监控，即无法上传至粮仓监控管理系统。有线方式的温湿传感装置能够做到不仅方便粮仓监控管理系统定时巡检，还方便做到不在巡检期间，温湿超限能实时上传至粮仓监控管理系统，因为有线方式的温湿传感装置供电方便，故有线方式的温湿传感装置时时刻刻可以做到处于带电工作状态，但有线方式的温湿传感装置节点不方便设置于堆积式粮仓内；无线方式的温湿传感装置节点能够做到方便粮仓监控管理系统定时巡检，且无线方式的温湿传感装置节点设于堆积式粮仓内比有线方式的温湿传感装置节点方便，但粮仓监控管理系统不在巡检期间，若温湿超限需实时上传至粮仓监控管理系统，无线方式的温湿传感装置节点必须自带供电电池，因为电池的电量是有限的，故必须考虑节能的状态下，粮仓监控管理系统不在巡检期间，若温湿超限实时上传至粮仓监控管理系统，同时需考虑方便对电池补充电量的问题。经查目前还没有很好的方案，解决用于具有温湿超限实时上传至粮仓监控管理系统的无线方式的温湿传感装置的节能问题，以及解决其电池电量补充问题，因为一旦无线方式的温湿传感装置嵌入堆积式粮仓内，取出不方便，待翻仓或放粮时才方便温湿传感装置取出。众知：温度越高，粮食的安全性含水分就会下降，经查当粮堆温度每升高5℃，粮食安全储藏水分相降低1个百分点。从而当温度升高，还保持原有的含水分，就会加速粮食变质。故当温度升高到极限，实时提示尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的和解决的技术问题是针对以上现有技术存生的缺陷，提出一种粮仓监测单元及其实现方法，实现：①具有巡检和超温实时报警；②集翻仓、偷盗行为发生时提示和报警；③电池充满，巡检激发信号，超温，翻仓，放粮，偷盗任一情行发生时电池才供电工作。为了实现上述的目的，本专利技术的技术方案是：一种粮仓监测单元，为粮仓监控管理系统末端设于粮堆内的传感监测单元，其通过无线方式与粮仓监控管理系统设置在同仓的激发/充电源模块及信息收发控制终端相连接；粮仓监测单元包括：整流模块、解调解码控制模块、电池充电模块、温湿采集模块、温感开关、压力开关模块、低频天线、电池、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、电阻R3；低频天线通过无线方式与粮仓内的激发/充电源模块相连接，接收激发/充电源模块发送的激发/充电源信号；低频天线分别与整流模块和解调解码控制模块的输入相连接；整流模块的输出分别与解调解码控制模块的电源输入和第三场效应管的源极相连接，第三场效应管的漏极与电池充电模块的输入相连接，第三场效应管的柵极与第二场效应管的漏极相连接，第二场效应管的柵极与解调解码控制模块的一输出相连接，第二场效应管的源极与电池的负极相连接；电池充电模块的充电输出与压力开关模块的电源输入相并接后接入电池的正极；电池充电模块的一信号输出与温湿采集模块的输入相连接，电池充电模块的另一信号输出与解调解码控制模块的输入相连接；第一场效应管的柵极与解调解码控制模块的另一输出相连接，第一场效应管的源极与电池的负极相连接；压力开关模块的控制电压输出分别与第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入相连接；第五场效应管的栅极与第七场效应管的漏极及电阻R3的一端相互并接，电阻R3的另一端与电池的负极相连接，第五场效应管的源极与电池的负极相连接；第四场效应管的栅极与温湿采集模块的输出相连接，第四场效应管的的源极与电池的负极相连接；第六场效应管的源极与第七场效应管的源极及温感开关的一端相互并接后接入电池的正极相连接，第六场效应管的漏极与温感开关的另一端相并接后接入温湿采集模块的电源输入，第六场效应管的柵极与第一场效应管的漏极、第四场效应管的漏极及第五场效应管的漏极相互并接；温湿采集模块通过无线方式与信息收发控制终端相连接；整流模块的电源负极、电池充电模块的电源负极、温湿采集模块的电源负极及压力开关模块的电源负极与电池的负极相连接。以上所述的压力开关模块包括：第一压力获取单元、第二压力获取单元、第三压力获取单元、电阻R2；所述的第一压力获取单元、第二压力获取单元及第三压力获取单元相互并联后，其输入端接入电阻R2的一端，输出端与电池的负极相连接；电阻R2的另一端与电池的正极相连接；从电阻R2与并联的压力获取单元的连接线上获取控制电压分别引至第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入。以上所述的压力获取单元包括：电阻R1、受力按钮、电容C、二极管D；电容C的正极串接受力按钮的常闭触点后与二极管D的阴极相连接，二极管D的阳极接入输入端；受力按钮的常开触点的一端与电容C的正极相连接，受力按钮的常开触点的另一端串接电阻R1后与电容C的负极及输出端相连接。以上所述的第一场效应管、第二场效应管、第四场效应管及第五场效应管均为N沟道增强型MOS管；所述的第三场效应管、第六场效应管及第七场效应管均为P沟道增强型MOS管。以上所述的温湿采集模块包括温湿检测处理控制单元、无线收发单元、温度传感器、湿度传感器、高频天线、指示灯单元、振动传感器；所述温湿检测处理控制单元依次串接无线收发单元、高频天线后，以无线方式与信息收发控制终端建立连接；温湿检测处理控制单元输入接有温度传感器、湿度传感器、振动传感器、压力开关模块及电池充电模块；温湿检测处理控制单元输出接有第四场效应管的栅极和指示灯单元；所述的振动传感器与温湿检测处理控制单元中断输入相连接；所述的压力开关模块与温湿检测处理控制单元的A/D输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粮仓监测单元，为粮仓监控管理系统末端设于粮堆内的传感监测单元，其通过无线方式与粮仓监控管理系统设置在同仓的激发/充电源模块及信息收发控制终端相连接；其特征在于，粮仓监测单元包括：整流模块、解调解码控制模块、电池充电模块、温湿采集模块、温感开关、压力开关模块、低频天线、电池、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、电阻R3；低频天线通过无线方式与粮仓内的激发/充电源模块相连接，接收激发/充电源模块发送的激发/充电源信号；低频天线分别与整流模块和解调解码控制模块的输入相连接；整流模块的输出分别与解调解码控制模块的电源输入和第三场效应管的源极相连接，第三场效应管的漏极与电池充电模块的输入相连接，第三场效应管的柵极与第二场效应管的漏极相连接，第二场效应管的柵极与解调解码控制模块的一输出相连接，第二场效应管的源极与电池的负极相连接；电池充电模块的充电输出与压力开关模块的电源输入相并接后接入电池的正极；电池充电模块的一信号输出与温湿采集模块的输入相连接，电池充电模块的另一信号输出与解调解码控制模块的输入相连接；第一场效应管的柵极与解调解码控制模块的另一输出相连接，第一场效应管的源极与电池的负极相连接；压力开关模块的控制电压输出分别与第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入相连接；第五场效应管的栅极与第七场效应管的漏极及电阻R3的一端相互并接，电阻R3的另一端与电池的负极相连接，第五场效应管的源极与电池的负极相连接；第四场效应管的栅极与温湿采集模块的输出相连接，第四场效应管的的源极与电池的负极相连接；第六场效应管的源极与第七场效应管的源极及温感开关的一端相互并接后接入电池的正极相连接，第六场效应管的漏极与温感开关的另一端相并接后接入温湿采集模块的电源输入，第六场效应管的柵极与第一场效应管的漏极、第四场效应管的漏极及第五场效应管的漏极相互并接；温湿采集模块通过无线方式与信息收发控制终端相连接；整流模块的电源负极、电池充电模块的电源负极、温湿采集模块的电源负极及压力开关模块的电源负极与电池的负极相连接；所述的压力开关模块包括：第一压力获取单元、第二压力获取单元、第三压力获取单元、电阻R2；所述的第一压力获取单元、第二压力获取单元及第三压力获取单元相互并联后，其输入端接入电阻R2的一端，输出端与电池的负极相连接；电阻R2的另一端与电池的正极相连接；从电阻R2与并联的压力获取单元的连接线上获取控制电压分别引至第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入。...

【技术特征摘要】
2018.12.10 CN 20181150337541.一种粮仓监测单元，为粮仓监控管理系统末端设于粮堆内的传感监测单元，其通过无线方式与粮仓监控管理系统设置在同仓的激发/充电源模块及信息收发控制终端相连接；其特征在于，粮仓监测单元包括：整流模块、解调解码控制模块、电池充电模块、温湿采集模块、温感开关、压力开关模块、低频天线、电池、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、电阻R3；低频天线通过无线方式与粮仓内的激发/充电源模块相连接，接收激发/充电源模块发送的激发/充电源信号；低频天线分别与整流模块和解调解码控制模块的输入相连接；整流模块的输出分别与解调解码控制模块的电源输入和第三场效应管的源极相连接，第三场效应管的漏极与电池充电模块的输入相连接，第三场效应管的柵极与第二场效应管的漏极相连接，第二场效应管的柵极与解调解码控制模块的一输出相连接，第二场效应管的源极与电池的负极相连接；电池充电模块的充电输出与压力开关模块的电源输入相并接后接入电池的正极；电池充电模块的一信号输出与温湿采集模块的输入相连接，电池充电模块的另一信号输出与解调解码控制模块的输入相连接；第一场效应管的柵极与解调解码控制模块的另一输出相连接，第一场效应管的源极与电池的负极相连接；压力开关模块的控制电压输出分别与第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入相连接；第五场效应管的栅极与第七场效应管的漏极及电阻R3的一端相互并接，电阻R3的另一端与电池的负极相连接，第五场效应管的源极与电池的负极相连接；第四场效应管的栅极与温湿采集模块的输出相连接，第四场效应管的的源极与电池的负极相连接；第六场效应管的源极与第七场效应管的源极及温感开关的一端相互并接后接入电池的正极相连接，第六场效应管的漏极与温感开关的另一端相并接后接入温湿采集模块的电源输入，第六场效应管的柵极与第一场效应管的漏极、第四场效应管的漏极及第五场效应管的漏极相互并接；温湿采集模块通过无线方式与信息收发控制终端相连接；整流模块的电源负极、电池充电模块的电源负极、温湿采集模块的电源负极及压力开关模块的电源负极与电池的负极相连接；所述的压力开关模块包括：第一压力获取单元、第二压力获取单元、第三压力获取单元、电阻R2；所述的第一压力获取单元、第二压力获取单元及第三压力获取单元相互并联后，其输入端接入电阻R2的一端，输出端与电池的负极相连接；电阻R2的另一端与电池的正极相连接；从电阻R2与并联的压力获取单元的连接线上获取控制电压分别引至第七场效应管的柵极和温湿采集模块的A/D输入。2.根据权利要求1所述的一种粮仓监测单元，其特征在于，所述的压力获取单元包括：电阻R1、受力按钮、电容C、二极管D；电容C的正极串接受力按钮的常闭触点后与二极管D的阴极相连接，二极管D的阳极接入输入端；受力按钮的常开触点的一端与电容C的正极相连接，受力按钮的常开触点的另一端串接电阻R1后与...

【专利技术属性】
技术研发人员：於跃成，王长宝，生佳根，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32