專利名稱：冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及冷庫領(lǐng)域，尤其涉及一種冷庫監(jiān)測系統(tǒng)，具體是指一種冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流(Cold Chain Logistics)是指生鮮農(nóng)產(chǎn)品即在產(chǎn)、加、貯、運(yùn)、銷各環(huán)節(jié)始終處于適宜的低溫控制環(huán)境下，最大程度地保證產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量安全的特殊供應(yīng)鏈系統(tǒng)(即全程冷鏈)。冷庫作為農(nóng)產(chǎn)品冷加工、儲存、配送的基本設(shè)施，是保證全程冷鏈的關(guān)鍵物流節(jié)點，而溫度是整個農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流供應(yīng)鏈的關(guān)鍵控制點。[0003]伴隨著我國農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流業(yè)的迅猛的發(fā)展，有關(guān)生產(chǎn)商(雙匯、光明等)、物流商 (中外運(yùn)、中糧等)、經(jīng)銷商(銀座等)開始聯(lián)手打造農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流鏈，在產(chǎn)地市場和配送中心等建立起了一批跨區(qū)域物流冷庫集群。[0004]從現(xiàn)有的冷庫的控制、監(jiān)測與管理來看，冷庫制冷系統(tǒng)的智能化控制已經(jīng)普遍應(yīng)用，大、中型冷庫基本上都實現(xiàn)了對庫溫、制冷系統(tǒng)壓力、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等的實時顯示和自動記錄，并設(shè)有較完善的安全保護(hù)裝置。但是這些電子監(jiān)測控制系統(tǒng)大多是面向某一個冷庫或某地的幾個冷庫，不能實現(xiàn)大型集群冷庫及異地分布的多個冷庫群監(jiān)控和管理。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對大型集群冷庫及異地分別的多個冷庫群實現(xiàn)監(jiān)控和管理的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)。[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案是，提供如下一種冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用包括現(xiàn)場控制器和與現(xiàn)場控制器通訊連接的組態(tài)上位機(jī)的多個冷庫單元，還包括集控中心和至少一個數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，所述的每個冷庫單元中還設(shè)有環(huán)境采集控制單元，所述的環(huán)境采集控制單元和組態(tài)上位機(jī)均通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器連接，所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與集控中心通過因特網(wǎng)連接。[0007]采用以上方案后，本實用新型利用環(huán)境采集控制單元采集每個冷庫單位的環(huán)境參數(shù)信息并傳送至數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，同時數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器也可采集現(xiàn)場控制器中儲存的各種工況信息，這樣在使用時，即可通過集控中心遠(yuǎn)程監(jiān)視各冷庫單元的環(huán)境信息，同時也可通過集控中心發(fā)布指令，經(jīng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中轉(zhuǎn)將指令傳送至現(xiàn)場控制器，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程對各冷空單元的控制。另外，通過在數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中安裝各類物流管理軟件，這樣在實現(xiàn)遠(yuǎn)程對各冷庫單元的監(jiān)控的同時也可實現(xiàn)對各冷庫單元物流信息的管理。[0008]作為優(yōu)選，所述的環(huán)境采集控制單元包括環(huán)境參數(shù)采集傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和環(huán)境采集控制器，所述的環(huán)境采集控制器設(shè)有現(xiàn)場總線通訊接口，所述的環(huán)境采集控制器利用現(xiàn)場總線通訊接口并通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器連接。通過本優(yōu)選方案，環(huán)境采集控制單元通過環(huán)境參數(shù)采集傳感器方便的采集冷庫單位的環(huán)境信息并通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將采集到的模擬量的環(huán)境參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，之后環(huán)境采集控制器將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量的環(huán)境參數(shù)信息處理儲存并可利用現(xiàn)場總線通訊接口再通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的通訊。[0009]作為優(yōu)選，所述的環(huán)境采集模塊采集庫內(nèi)的環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、庫門開關(guān)狀態(tài)、斷電工況中的一種或一種以上的組合。[0010]作為優(yōu)選，所述的現(xiàn)場控制器連接有多個I/O 口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關(guān)量輸入通道和開關(guān)量輸出通道，所述的模擬量輸入通道分別連接冷庫系統(tǒng)中的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器中的一種；所述的模擬量輸出通道分別連接冷庫系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述的開關(guān)量輸入通道分別連接狀態(tài)信號燈裝置；所述的開關(guān)量輸出通道分別連接工作信號燈裝置。[0011]作為優(yōu)選，所述的組態(tài)上位機(jī)為采用組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控的工控機(jī)。[0012]作為改進(jìn)，所述的集控中心還設(shè)有無線收發(fā)模塊，所述的無線收發(fā)模塊利用公共的無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與終端手機(jī)的通訊。通過本改進(jìn)，本實用新型可利用公共的無線通訊網(wǎng)絡(luò)如GSM網(wǎng)絡(luò)、CDMA網(wǎng)絡(luò)或3G網(wǎng)絡(luò)等實現(xiàn)與終端手機(jī)的通訊，在數(shù)據(jù)發(fā)生異常時可通過短信等方式發(fā)送到終端手機(jī)上進(jìn)行報警提示。[0013]綜上所述，本實用新型通過該構(gòu)建環(huán)境采集控制單元，并結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，可以將冷鏈物流產(chǎn)、加、貯、運(yùn)、銷各個環(huán)節(jié)中涉及的各種冷庫都連接到網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備的狀態(tài)與信息以及環(huán)境參數(shù)等海量數(shù)據(jù)可以上傳到統(tǒng)一的平臺進(jìn)行分析、判斷、統(tǒng)一處理，并且各設(shè)備之間的信息共享、協(xié)調(diào)聯(lián)動成為可能，從而實現(xiàn)對大型集群冷庫及同一網(wǎng)絡(luò)異地分布的冷庫群的智能監(jiān)測、控制和管理。


[0014]附圖中是本實用新型冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；[0015]圖中所示[0016]1、現(xiàn)場控制器，2、組態(tài)上位機(jī)，3、集控中心，3. 1、無線收發(fā)模塊，4、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，5、環(huán)境采集控制單元，5. 1、環(huán)境參數(shù)采集傳感器，5. 2、A/D轉(zhuǎn)換模塊，5. 3、環(huán)境采集控制器，5. 3. 1、現(xiàn)場總線通訊接口。
具體實施方式
[0017]為便于說明，
以下結(jié)合附圖，對實用新型冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)做詳細(xì)說明[0018]如附圖中所示，一種冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用包括現(xiàn)場控制器1和與現(xiàn)場控制器1通訊連接的組態(tài)上位機(jī)2的多個冷庫單元，還包括集控中心3和多個數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器4，所述的每個冷庫單元中還設(shè)有環(huán)境采集控制單元5，所述的環(huán)境采集控制單元5和組態(tài)上位機(jī)2均通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器4連接，所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器4與集控中心3通過因特網(wǎng)連接；所述的環(huán)境采集控制單元5包括環(huán)境參數(shù)采集傳感器5. 1、A/D轉(zhuǎn)換模塊5. 2和環(huán)境采集控制器5. 3，所述的環(huán)境采集控制器5. 3設(shè)有現(xiàn)場總線通訊接口 5. 3. 1，所述的環(huán)境采集控制器5利用現(xiàn)場總線通訊接口 5. 3并通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器4連接；所述的現(xiàn)場總線均采用RS485總線；[0019]在本實施例中，所述的環(huán)境采集控制單元5采集冷庫內(nèi)的環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、庫門開關(guān)狀態(tài)、斷電工況；其中溫度的采集選用PTiooo鉬電阻溫度傳感器，依據(jù)雙校4正因子二階導(dǎo)數(shù)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集；濕度的采集選用瑞士進(jìn)口濕度IC芯片進(jìn)行干/濕球溫度信號采集，通過電橋信號進(jìn)行濕度數(shù)據(jù)采集；庫門信號采集選用門磁開關(guān)進(jìn)行庫門開關(guān)信號采集；斷電信號采集選用備用發(fā)電機(jī)的切換信號和UPS斷路信號進(jìn)行斷電數(shù)字信號采集。采集到的這些數(shù)據(jù)作為環(huán)境信息通過通訊接口上傳給數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器； 所述工況采集模塊包含在PLC現(xiàn)場控制器中。所述的現(xiàn)場控制器1連接有多個I/O 口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關(guān)量輸入通道和開關(guān)量輸出通道；模擬量輸入通道連接設(shè)置在冷庫系統(tǒng)中的各種溫度、壓力、液位傳感器等，輸入制冷機(jī)組的各種工況信息，包括氨機(jī)、氨泵、動力庫及附屬設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行情況，是否出現(xiàn)故障等等；模擬量輸出通道連接設(shè)置在了冷庫系統(tǒng)中的各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比如氨機(jī)、氨泵、各類電動回路閥等；開關(guān)量輸入通道KRD連接開關(guān)機(jī)、復(fù)位等狀態(tài)信號裝置，而開關(guān)量輸出通道連接信號燈等工作信號裝置；I/O輸入接口將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)場控制器1，經(jīng)現(xiàn)場控制器1本身的程序運(yùn)算后將指令傳送給I/O輸出接口，執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)動作，完成對現(xiàn)場的控制。輸入輸出的數(shù)值存放在I/O設(shè)備的寄存器中，通過其它地址可以進(jìn)行引用；大多數(shù)I/O設(shè)備提供與其它設(shè)備或工控機(jī)進(jìn)行通訊的通訊端口，工控機(jī)通過這些通訊端口讀寫I/O設(shè)備的寄存器，采集到的數(shù)據(jù)可用于進(jìn)一步的監(jiān)控；另外，所述組態(tài)監(jiān)控上位機(jī)2是采用組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控的工控機(jī)；組態(tài)監(jiān)控上位機(jī)2通過通訊端口與現(xiàn)場控制器1進(jìn)行通訊，分別訪問相應(yīng)的寄存器，以獲取冷庫現(xiàn)場各工藝參數(shù)、電氣參數(shù)的實際值，并將數(shù)據(jù)傳送到實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫將其處理后通過人機(jī)界面(View)顯示給用戶，用戶的操作界面可直觀顯示整個冷庫系統(tǒng)動態(tài)流程圖，并可放大顯示各工段工藝流程圖，同時帶有動態(tài)參數(shù)顯示，趨勢曲線顯示，報警顯示，并可按要求打印有關(guān)即時參數(shù)及歷史運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，達(dá)到對冷庫單元進(jìn)行綜合監(jiān)控、管理、分析的功能。。用戶也可以在人機(jī)界面上修改設(shè)置參數(shù)，進(jìn)而通過實時數(shù)據(jù)庫下置到現(xiàn)場設(shè)備中； 組態(tài)軟件可以將采集的歷史數(shù)據(jù)保存到實時數(shù)據(jù)庫中，也可以保存到各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫中， 比如Oracle、Sqlsever等，通過組態(tài)軟件的數(shù)據(jù)平臺，歷史數(shù)據(jù)可以輕松關(guān)聯(lián)到數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器中；所述數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器4集數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)服務(wù)器與一體，各冷庫單元的環(huán)境采集控制單元和現(xiàn)場控制器節(jié)點通過RS485總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)功能；數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)包括5個模塊底層設(shè)備監(jiān)控模塊封裝了設(shè)備的驅(qū)動；數(shù)據(jù)采集線程模塊在底層設(shè)備監(jiān)控模塊接口的支持下，完成對設(shè)備的控制請求、數(shù)據(jù)采集等操作；線程調(diào)度模塊負(fù)責(zé)對各數(shù)據(jù)采集線程講行管理和調(diào)度；數(shù)據(jù)采集通信模塊采用Socket封裝了完全的傳輸控制協(xié)議的多線程服務(wù)器端，處理每個監(jiān)控客戶端與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器之間的交互；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊中定義了監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，負(fù)責(zé)對監(jiān)控客戶端發(fā)送的命令進(jìn)行解析和響應(yīng)； 數(shù)據(jù)服務(wù)器包括3個模塊數(shù)據(jù)庫連接模塊負(fù)責(zé)建立數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與集控中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的連接；數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)邏輯模塊是該部分的核心，封裝了各種數(shù)據(jù)庫功能類和接口 ；數(shù)據(jù)庫通信模塊保證網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與監(jiān)控客戶端的連接，并封裝各種分布式數(shù)據(jù)庫接 Π ；所述的集控中心3還設(shè)有無線收發(fā)模塊3. 1，所述的無線收發(fā)模塊3. 1利用公共的GSM無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與終端GSM手機(jī)的通訊；集控中心3的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過路由器和因特網(wǎng)連接各物流節(jié)點企業(yè)的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，以數(shù)據(jù)庫的形式對數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器上傳的每個冷庫單元的環(huán)境信息和制冷設(shè)備的工況信息進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)全局優(yōu)化結(jié)果發(fā)出控制命令到數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器；同時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供用戶設(shè)備管理界面，允許授權(quán)用戶遠(yuǎn)程登錄，利用因特網(wǎng)或手機(jī)終端查看冷庫單元的環(huán)境參數(shù)、制冷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，控制制冷設(shè)備的啟停，并對設(shè)備故障進(jìn)行診斷。 在上述實施例中，對本實用新型的最佳實施方式做了描述，很顯然，在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下，仍可做出很多變化，如所述的公共無線通訊網(wǎng)絡(luò)也可選用CDMA網(wǎng)絡(luò)或者3G 網(wǎng)絡(luò)，又如所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)管服務(wù)器及冷庫單元的數(shù)量也可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。在此， 應(yīng)該說明，在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下所做出的任何改變都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用包括現(xiàn)場控制器(1)和與現(xiàn)場控制器(1)通訊連接的組態(tài)上位機(jī)(2)的多個冷庫單元，其特征在于還包括集控中心(3)和至少一個數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)，所述的每個冷庫單元中還設(shè)有環(huán)境采集控制單元(5)，所述的環(huán)境采集控制單元(5)和組態(tài)上位機(jī)(2)均通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)連接，所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)與集控中心(3)通過因特網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的環(huán)境采集控制單元(5 )包括環(huán)境參數(shù)采集傳感器(5. 1)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(5.2)和環(huán)境采集控制器(5. 3 )，所述的環(huán)境采集控制器(5. 3)設(shè)有現(xiàn)場總線通訊接口(5. 3. 1)，所述的環(huán)境采集控制器(5)利用現(xiàn)場總線通訊接口(5. 3)并通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的環(huán)境采集控制單元(5)采集冷庫內(nèi)的環(huán)境參數(shù)包括溫度、濕度、庫門開關(guān)狀態(tài)、斷電工況中的一種或一種以上的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場控制器(1)連接有多個I/O口，所述的I/O分別連接模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、開關(guān)量輸入通道和開關(guān)量輸出通道，所述的模擬量輸入通道分別連接冷庫系統(tǒng)中的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器中的一種；所述的模擬量輸出通道分別連接冷庫系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 所述的開關(guān)量輸入通道分別連接狀態(tài)信號燈裝置；所述的開關(guān)量輸出通道分別連接工作信號燈裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的組態(tài)上位機(jī)(2)為采用組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控的工控機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的集控中心(3) 還設(shè)有無線收發(fā)模塊(3. 1)，所述的無線收發(fā)模塊(3. 1)利用公共的無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與終端手機(jī)的通訊。
專利摘要本實用新型提供了一種冷庫集群智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用包括現(xiàn)場控制器(1)和與現(xiàn)場控制器(1)通訊連接的組態(tài)上位機(jī)(2)的多個冷庫單元，還包括集控中心(3)和至少一個數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)，所述的每個冷庫單元中還設(shè)有環(huán)境采集控制單元(5)，所述的環(huán)境采集控制單元(5)和組態(tài)上位機(jī)(2)均通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)連接，所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器(4)與集控中心(3)通過因特網(wǎng)連接。利用本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對大型集群冷庫及異地分別的多個冷庫群實現(xiàn)監(jiān)控和管理。
文檔編號G05B19/418GK202275310SQ20112035983
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者李麗娟, 王家敏 申請人:山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院