一种仓库环境监控系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种仓库环境监控系统和方法，仓库环境监控系统包括温湿度采集模块、异构传感器接入模块、工控机监控模块；温湿度采集模块包括若干个模拟量温湿度传感器、若干个RS

【技术实现步骤摘要】
一种仓库环境监控系统和方法


[0001]本专利技术涉及仓库监控系统
，具体涉及一种仓库环境监控系统和方法。

技术介绍

[0002]传统的环境监控系统多采用有线手段进行数据传输，其是目前传输质量最高的通信手段，传输速率快，不易受周围电磁环境的影响，很适用于外界环境复杂和连接线路较短的场景。然而有线手段存在线路布置困难、工作量大的诸多问题，而无线传感器组网灵活、迅速，不受线路连接因素限制，因此也越来越多地应用与仓库监控系统中。所以当前仓库中存在支持模拟量、RS
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485数字量、网络信号、无线传感器等多种类型环境监测传感器并存的现象。那么如何在保证对仓库中有线传感器布置结构不进行改动的情况下，实现无线传感器的接入，成为当前制约环境监控系统发展的一个问题。
[0003]另外，无线传感器相较于有线传感器，具有组网灵活、不受使用地域限制的特点，正因如此，在各种民用监控系统中大量采用了无线传感器，例如智能家居、机房环境监控等。但无线传感器的通信质量也是制约其发展的一大关键因素，容易受地形以及自然环境中的电磁影响，导致无线传感器与网关间的通信时常产生波动，严重情况下通信有可能中断，这给环境监控系统的稳定性和可靠性带来一定影响。为了提高系统的可靠性，必须要对无线传感器的通信状态进行实时监测，确保能够实时监测传感器与无线网关、上位机与无线网关之间的通信状态，以便管理人员能够迅速发现故障。
[0004]而传统的环境监控系统中布设有无线传感器，但是无法实时监测传感器、网关以及上位机之间通信状态，以及传感器工作异常的状态，因此当通信出现异常或者传感器出现异常故障时，不能及时通知仓库管理员，造成不必要的损失。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术提供一种仓库环境监控系统和应用于该仓库环境监控系统中的种接口类型的传感器汇聚接入方法。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0007]一种仓库环境监控系统，其特征在于，包括：温湿度采集模块、异构传感器接入模块和工控机监控模块；
[0008]所述温湿度采集模块，包括若干个模拟量温湿度传感器、若干个RS
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485温湿度传感器以及若干个ZigBee温湿度传感器；
[0009]所述异构传感器接入模块，包括模拟量采集单元、RS
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485集线器和ZigBee无线网关，分别用于将模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器与工控机监控模块数据连接；
[0010]所述工控机监控模块，包括工控计算机、环境监控子模块、算法封装子模块和传感器异常状态监测子模块，工控计算机用于安装仓库环境监控相关软件；环境监控子模块用于显示仓库内的传感器采集到的数据并在温湿度超标时联动中央空调系统；算法封装子模
块基于图形化编程工具Node
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RED，用于封装环境监控相关算法；传感器异常状态监测子模块用于监测和分析传感器的异常状态。
[0011]进一步地，所述模拟量采集单元通过模拟量信号传输可接入8个所述模拟量温湿度传感器；RS
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485集线器可接入8个RS
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485温湿度传感器；ZigBee无线网关可接入65个ZigBee温湿度传感器。
[0012]进一步地，所述算法封装子模块包括环境监测算法单元、中央空调联动控制算法单元、联动控制延迟触发算法单元和传感器自适应采样算法单元；
[0013]所述环境监测算法单元，用于存储和显示模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器和ZigBee温湿度传感器采集到的数据，并为每一个传感器设置温湿度报警上下限，当采集到的温湿度超限时进行报警；
[0014]所述中央空调联动控制算法单元，用于根据环境监测算法单元发出的温湿度越限信息自动分析、选择应联动的中央空调，自动分析和设置所选空调应设置的运行参数；
[0015]所述联动控制延迟触发算法单元，用于控制不同中央空调开启的时间间隔；
[0016]所述自适应采样算法单元，用于根据自定义的采样周期，每隔X个周期采样一次，计算该X个周期的采样数据个数的均方差，再根据预定义的区间范围选择新的采样周期，以降低采样频率。
[0017]进一步地，所述传感器异常状态监测子模块包括传感器通信异常监测子模块以及传感器数据异常监测子模块；
[0018]传感器通信异常监测子模块，用于实时监测ZigBee温湿度传感器与所述工控机监控模块之间的通信状态；
[0019]传感器数据异常监测子模块，用于实时监测模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器的工作状态。
[0020]进一步地，所述传感器通信异常监测子模块包括传感器与无线网关通信异常监测单元、工控机与无线网关通信异常监测单元；
[0021]传感器与无线网关通信异常监测单元，通过检测当前ZigBee温湿度传感器本次上传的温度数值与上次上传的温度数值是否在预设时间内相等或判断当前ZigBee温湿度传感器采集的数据是否为零监测ZigBee无线网关与ZigBee温湿度传感器之间的通信状态；
[0022]工控机与无线网关通信异常监测单元，通过监测工控机配置IP地址合法性以及工控机与ZigBee无线网关连接超时时间或连接失败次数来检测ZigBee网关与工控机之间的通信状态。
[0023]进一步地，所述传感器数据异常监测子模块包括密封房间内的数据异常监测单元和单向风式通道内数据异常监测单元；
[0024]密封房间内的数据异常监测单元，基于每一个布设于密封房间内的模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器所采集到的温湿度值与房间内平均温湿度值的偏差率判断该温湿度传感器采集的数据值是否异常；
[0025]单向风式通道内数据异常监测单元，基于每一个布设于密封房间内的模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器所采集到的温湿度值与其余温湿度传感器的数据值之间湿度百分比值的浮动率判断该温湿度传感器采集的数据值是否异常。
[0026]进一步地，所述工控计算机采用国云工控的工控机，其包括6个COM口，2个网口，6
个USB 3.0接口以及四核J1900的处理器。
[0027]应用于权利要求1所述的仓库环境监控系统中的多种接口类型的传感器汇聚接入方法，包括以下步骤：
[0028]步骤1：将多个ZigBee温湿度传感器与ZigBee无线网关相连，通过ZigBee协议汇聚所有ZigBee温湿度传感器采集到的数据；
[0029]步骤2：将RS
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485温湿度传感器与RS
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485集线器相连，通过Modbus
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RTU协议汇聚所有RS
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485温湿度传感器采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仓库环境监控系统，其特征在于，包括：温湿度采集模块、异构传感器接入模块和工控机监控模块；所述温湿度采集模块，包括若干个模拟量温湿度传感器、若干个RS
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485温湿度传感器以及若干个ZigBee温湿度传感器；所述异构传感器接入模块，包括模拟量采集单元、RS
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485集线器和ZigBee无线网关，分别用于将模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器与工控机监控模块数据连接；所述工控机监控模块，包括工控计算机、环境监控子模块、算法封装子模块和传感器异常状态监测子模块，工控计算机用于安装仓库环境监控相关软件；环境监控子模块用于显示仓库内的传感器采集到的数据并在温湿度超标时联动中央空调系统；算法封装子模块基于图形化编程工具Node
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RED，用于封装环境监控相关算法；传感器异常状态监测子模块用于监测和分析传感器的异常状态。2.如权利要求1所述的一种仓库环境监控系统，其特征在于，所述模拟量采集单元通过模拟量信号传输可接入8个所述模拟量温湿度传感器；RS
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485集线器可接入8个RS
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485温湿度传感器；ZigBee无线网关可接入65个ZigBee温湿度传感器。3.如权利要求1所述的一种仓库环境监控系统，其特征在于，所述算法封装子模块包括环境监测算法单元、中央空调联动控制算法单元、联动控制延迟触发算法单元和传感器自适应采样算法单元；所述环境监测算法单元，用于存储和显示模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器和ZigBee温湿度传感器采集到的数据，并为每一个传感器设置温湿度报警上下限，当采集到的温湿度超限时进行报警；所述中央空调联动控制算法单元，用于根据环境监测算法单元发出的温湿度越限信息自动分析、选择应联动的中央空调，自动分析和设置所选空调应设置的运行参数；所述联动控制延迟触发算法单元，用于控制不同中央空调开启的时间间隔；所述自适应采样算法单元，用于根据自定义的采样周期，每隔X个周期采样一次，计算该X个周期的采样数据个数的均方差，再根据预定义的区间范围选择新的采样周期，以降低采样频率。4.如权利要求3所述的一种仓库环境监控系统，其特征在于，所述传感器异常状态监测子模块包括传感器通信异常监测子模块以及传感器数据异常监测子模块；传感器通信异常监测子模块，用于实时监测ZigBee温湿度传感器与所述工控机监控模块之间的通信状态；传感器数据异常监测子模块，用于实时监测模拟量温湿度传感器、RS
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485温湿度传感器、ZigBee温湿度传感器的工作状态。5.如权利要求4所述的一种仓库环境监控系统，其特征在于，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩德帅，蔡艳平，李爱华，姜柯，苏延召，冯国彦，王涛，汪波，崔智高，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：