标签: 环境监测系统

01 行业背景 罐式集装箱ISOTANK（tank container）国际标准罐是一种安装于紧固外部框架内的不锈钢压力容器。罐箱主要用于物流行业，用于运输液体货物。罐箱使用安全、环境友好，且在运输相同体积的液体货物的情况下，罐箱的成本比传统桶式运输低很多，这些优势使得罐箱的数量在全球范围内逐年迅速增长。 然而现如今很多罐箱只配备了加热装置并不具备记录整个运输过程的温度数据功能，使得货物运输至目的地也不知中途是否发生超温现象，如若超温，很可能会导致客户拒收这批货物，造成重大损失。 因此，在实际罐箱应用过程中，拥有一套温度监测系统是十分必要的。 02 难点 罐箱运输环境复杂，主要有以下几个难点： 如果保证运输全程温度不超温 一旦发生超温事件如何及时得知 路况恶劣，如何保证温度监测系统能正常工作 03 难点解决的方法——宏集罐箱温度监测解决方案 宏集罐箱行业温度监测解决方案构成 在此方案中，我们主要用到以下设备： U系列数据记录仪。测量记录全程温度数据，数据不丢失。 可选温度探头。适应于不同应用环境，广泛的温度测量范围。 U-house保护盒。高达IP65的防护等级，适用于大多数应用环境。 Comet Vision配置分析软件。可对记录仪进行配置和分析导出数据，免费升级和更新。 Comet Cloud。可随时随地登录查看温度数据，远程实时查看。 解决方案系统框图 解决方案主要功能 全程不间断记录温度数据，记录间隔可调 声光报警、SMS报警和短信报警，温度一旦超过设定值第一时间通知现场人员和远端负责人 温度数据可现场导出，让客户第一时间看到最真实的数据，提高客户满意度 温度数据可上传至云，随时随地都可查看，且可设置用户分级管理权限 防护等级高达IP65的保护盒和IP67的记录仪，确保在各种应用环境下都能正常工作 适用于各类罐箱上的温度监测 宏集方案较以往方案优势 1. 更高的防护等级 以往记录仪防护等级为IP52，宏集方案推出的高达IP67，适用于更多应用场景。 2. 更高的电池续航 以往10min测量间隔下可持续工作1年，宏集方案在同样要求下可工作7年。 3. 更低的价格 以往记录仪贵，维修费用不菲，宏集方案价格实惠，维修费用低。 4. 更多的功能 以往方案无远程传输功能，宏集方案推出的记录仪可通过GSM模块进行远程传输。 5. 更精确的探头 以往采用Pt100探头，宏集方案采用Pt1000探头测量温度。 6. 更高的质量 以往保修期为2年，宏集方案对记录仪质量更为自信，保修期长达3年。 宏集方案应用 客户可自行将U-house防护外壳安装在罐式集装箱的任意位置，可选横向和纵向安装（推荐纵向安装），U-house保护盒防护等级达IP65，适应于大多应用环境。记录仪从U-house保护盒中取出也很方便，无需拆下U-house或探头即可取出。温度数据可通过透明板读取，也可掀开盖子使用USB数据线导出数据。 04 方案配置 方案配置 ① U0141M GSM远程实时传输温度记录仪主机，防护等级IP67 ② SIM卡 ③ 温度探头，数量可选1-4条 ④ USB数据线 ⑤ 充电器 ⑥ 固定支架 ⑦ U-house保护盒，防护等级IP65 核心产品介绍 本方案中的核心产品为U系列数据记录仪，用于测量和记录温度，并将数据上传至云。本方案使用的型号是 U0141M ： 外接4通道温度探头，探头可选，测量范围-200℃至+260℃； 直线存储50万个测量值，循环存储35万个测量值 记录间隔1s至24h可调 声光报警，邮件和短信报警 数据可上传云端，云端可查看历史数据 可充电电池，5200mAh锂电池 防护等级IP67 重量约270g 可选其他方案

  温室大棚正朝着自动化和智能化的方向发展。设计了基于W5100的网络化温室大棚环境监测系统,系统由环境参数采集端和监控中心两部分组成,采集终端以处理器LPC2129为控制核心,负责采集温室大棚内的环境信息,通过与监控中心服务端建立TCP网络连接,把监测到的数据传送到监控中心的PC机上进行显示,并备份到数据库Access2003里进行历史数据查询和统计分析,从而摆脱了管理温室大棚监测在地理位置上的局限性。实验结果表明,利用VC＋＋6.0开发的温度监测软件功能强大,能够实时动态的显示曲线、数据备份、系统设置、网络连接和数据统计分析等功能,为研究农作物的生长提供强有力的数据支持。 全文请点击：http://www.cqvip.com/qk/92337a/201103/36439754.html   本文作者是来自海南大学三亚学院电子信息工程系的白云州 ，发表于《制造业自动化》2011年第3期。   更多有关W5100的博文请看这里： http://blog.iwiznet.cn/?page_id=329 全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器——W5100E01-AVR http://blog.iwiznet.cn/?p=432 开源硬件-开源思潮到了？ http://blog.iwiznet.cn/?p=316 WIZnet员工Richard培训笔记: WIZnet核心技术和产品对比 http://blog.iwiznet.cn/?p=29   也可进入我们的官方网站或博客查看更多。 如果您对WIZnet的产品或是技术感兴趣，请随时与我们联系。 可以直接留言或登录WIZnet官方网站：http://www.iwiznet.cn 公司微博是： http://weibo.com/wiznet2012 公司博客是：http://blog.iwiznet.cn/

  温室大棚正朝着自动化和智能化的方向发展。设计了基于W5100的网络化温室大棚环境监测系统,系统由环境参数采集端和监控中心两部分组成,采集终端以处理器LPC2129为控制核心,负责采集温室大棚内的环境信息,通过与监控中心服务端建立TCP网络连接,把监测到的数据传送到监控中心的PC机上进行显示,并备份到数据库Access2003里进行历史数据查询和统计分析,从而摆脱了管理温室大棚监测在地理位置上的局限性。实验结果表明,利用VC＋＋6.0开发的温度监测软件功能强大,能够实时动态的显示曲线、数据备份、系统设置、网络连接和数据统计分析等功能,为研究农作物的生长提供强有力的数据支持。 全文请点击： http://www.cqvip.com/qk/92337a/201103/36439754.html   本文作者是来自海南大学三亚学院电子信息工程系的白云州 ，发表于《制造业自动化》2011年第3期。   更多有关W5100的博文请看这里： http://blog.iwiznet.cn/?page_id=329 全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器——W5100E01-AVR   http://blog.iwiznet.cn/?p=432 开源硬件-开源思潮到了？   http://blog.iwiznet.cn/?p=316 WIZnet员工Richard培训笔记: WIZnet核心技术和产品对比   http://blog.iwiznet.cn/?p=29   也可进入我们的官方网站或博客查看更多。 如果您对WIZnet的产品或是技术感兴趣，请随时与我们联系。 可以直接留言或登录WIZnet官方网站： http://www.iwiznet.cn 公司微博是：  http://weibo.com/wiznet2012 公司博客是： http://blog.iwiznet.cn/

         无线传感器网络是部署在区域内的大量具有传感、计算和通信能力的传感器节点通过自组织方式构成的多跳无线网络，是无线通信、嵌入式计算和分布式数据处理等多领域技术的交叉融合。传感器节点通常包括处理器、存储器、传感器、无线通讯和电源等组件，能够同时进行数据的采集、处理以及无线传输，具有低功耗、小体积等优点。传感器节点之间分工协作，可实时感知、监测和采集分布区域内监测对象或周围环境的信息。        ZigBee 基于IEEE 802.15.4 协议标准，是一种短距离、低速率的无线通信技术。ZigBee 采用了直接序列扩频技术，可以工作在868MHz、915MHz 或2.4GHz 频段。与其它无线通信技术相比，ZigBee 具有架构简单、成本低、可靠性高、组网能力强等特点，因此，ZigBee 非常适用于无线传感器网络。 系统的组成与原理：         按照功能的不同，ZigBee 定义了3 种类型的设备，即终端设备、协调器和路由器。在系统中，终端设备就是传感器节点，节点随机部署在森林内，配置有低成本、低功耗的微处理器，可采集大气相对湿度、空气温度等环境监测参数。若干个相邻的传感器节点构成一个称为簇的自组织网络，簇中的传感器节点又可以分为簇首和普通节点。簇首是全功能设备，主要用于数据的融合及转发。簇首可以将所辖簇中普通节点采集到的数据发送到上层的协调器，也能将协调器接收到的信息在簇内进行广播；普通节点是精简功能设备，它只能与簇首通信，即把采集到的数据跳转至本簇的簇首。协调器的功能是建立网络，对网络进行管理和控制，并保存网络的一些基本信息；最终协调器将监测到的数据转发到网关，经过处理后，再由网关通过GPRS 网络将数据发送到监控中心。监控中心包括通信服务器和数据服务器，通信服务器与网关通过GPRS 网络进行数据交换，数据服务器保存接收到的森林环境数据，并且提供了数据的管理、查询和编辑等服务。      ZigBee 网络主要有星状和网状2 种拓扑。星状拓扑结构简单、使用寿命长，但是网络覆盖有限，并且一旦簇首节点发生故障，整个簇与网络的连接都将中断。与星状拓扑相比，网状拓扑网络覆盖广、可靠性高，但是结构复杂、使用寿命短。通常情况下，森林地区地形复杂、气象多变、植被覆盖茂密，这些不利因素会缩短ZigBee 网络中传感器节点的有效通信距离，或者造成节点与协调器连接中断，导致数据丢失。为了提高ZigBee 网络的鲁棒性，避免数据丢失，系统采用星状-簇首-路由拓扑结构。这种分级的混合拓扑综合了以上星状和网状拓扑的优点，提高了网络的可靠性和灵活性。                                  上述摘自《 基于ZigBee无线传感器网络的森林环境监测系统 》         CC2530是TI 公司推出的最新一代ZigBee标准芯片，适用于2.4GHz、IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用。CC2530包括了极好性能的一流RF收发器，工业标准增强性8051 MCU，系统中可编程的闪存，8KB RAM以及许多其它功能强大的特性，可广泛应用在2.4-GHz IEEE 802.15.4 系统，RF4CE遥控制系统，ZigBee系统，家庭/建筑物自动化，照明系统，工业控制和监视，低功耗无线传感器网络，消费类电子和卫生保健。       CC2530 与CC2430 对照 项目 CC2430 CC2530 引脚 48 40 封装 QLP48 QFN40 电压 2.0V – 3.6V 2.0V – 3.6V 大小 7x7mm 6mm × 6mm 微控制器 增强型C8051 增强型C8051 Flash 32/64/128KB 32/64/128/256KB RAM 8 KB SRAM, 4 KB Data 8KB 段频 2.4G 2.4G 支持标准 ZigBee04/06/ SimpliciTI ZigBee07/PRO/RF4CE/ SimpliciTI 软件平台 IAR IAR 射频RF CC2420 CC2520 接收灵敏度 -90dBm -97dBm 输出功率 0(最小为-3)dBm 4.5(最小-8，最大10)dBm 自带传感器 温度 温度 功耗 RX：27mA   RX：24mA TX：25mA TX：29mA 低功耗 掉电：0.9uA   掉电：1uA   挂起：0.6uA 挂起：0.4uA 抗干扰 CSMA/CA CSMA/CA DMA 支持 支持 RSSI/LQI 支持 支持 AES处理器 有 有 I/O 21个 21个 定时/计数器 4(2个16位、2个8位) 4(2个16位、2个8位) 串口 2个 2个 802.15.4定时器 有 有 ADC 8-14位 7-12位       无线龙感知RF2实验箱，以ZigBeeCC2530为核心的IEEE802.15.4/ZigBee网络，组建了一个覆盖大量传感器节点的短距离无线局域网络；在这个无线局域网中的传感器节点，可以智能的实现网络连接，高效灵活的网络内任一两点间数据传输。     网关采用7寸液晶显示屏，集成WinCE6.0/LINUX/ANDRO三大操作系统，可更换ARM9/ARM11/ TI Cortex-A8等三种处理器；配备全速WIFI/蓝牙系统，RFID，加上100M以太网通讯接口，完美实现计算机数据处理中心远程控制和采集工业现场各种形形色色的无线传感器。      同时，开放硬件设计、软件设计、网络协议栈等设计资源，关键技术、核心通信协议以设计原理图、源代码方式提供，丰富的实验例程，为项目开发提供最便捷的道路！     技术交流QQ：1987338926