Download miễn phí Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống đo giám sát nhiệt ẩm cho các kho nông lâm sản có môi trường khắc nghiệt
Đặc điểm của bộ nguồn DC cho các ứng dụng ở môi trường khắc nghiệt của
các kho nông lâm sản là phải có độ bền cao, chịu được dao động điện lưới
lớn, chạy 24/24 ổn định và có chế độ tự bảo vệ quá tải, chập mạch và dễ
dàng sử dụng. Chúng tôi đã phối hợp với công ty hàng đầu của Việt Nam về
chế tạo các thiết bị nguồn Việt Linh AST để chế tạo thiết bị nguồn chuyên
dụng này cho các hệ thống đo nhiệt ẩm. Thiết bị nguồn được chế tạo có các
chỉ tiêu kỹ thuật sau:
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệthống đo giám sát nhiệt ẩm cho các
kho nông lâm sản có môi trường khắc
nghiệt
Phạm Minh Tuấn, Phạm Thượng Cát, Trần Đức Minh
Viện Công nghệ Thông Tin, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
e-mail: [email protected] , [email protected] ,
[email protected] .
Tóm tắt:
Báo cáo trình bày hệ thống đo giám
sát nhiệt độ và độ ẩm cho các kho
nông lâm sản chịu được môi trường
khắc nghiệt đã được thiết kế và chế
tạo tại Viện Công nghệ Thông tin.
Hệ thống bao gồm 48 đầu đo nhiệt
ẩm được kết nối thành mạng với
chương trình giao diện có chức năng thu thập, kiểm tra xử lý, hiển thị, thiết
lập báo cáo, thống kê, lưu trữ và in ấn chạy trên máy PC. Các đầu đo nhiệt
ẩm và hệ thống phần mềm nhúng cũng như phần mềm giao diện được hoàn
thiện, nâng cấp để có thể chịu được môi trường nóng ẩm và phun hóa chất
bảo quản định kỳ của các kho nông lâm sản trên toàn quốc. Hệ thống đã
được triển khai lắp đặt tại Tổng kho Từ Liêm Hà Nội thuộc Cục Dự trữ quốc
gia.
Đặt vấn đề
Nước ta là một nước nông nghiệp xuất khẩu nhiều sản phẩm nông nghiệp
nổi tiếng như gạo, cà phê, hạt tiêu, chè và trái cây (vải, nhãn, dứa, thanh
long v.v…). Do công tác bảo quản sau thu hoạch còn nhiều bất cập nên
tỷ lệ hao hụt khá lớn. Nhu cầu kiểm soát nhiệt ẩm của các kho nông lâm
sản ngày càng trở nên cần thiết nhất là đối với mặt hàng có tính an ninh
lương thực như thóc và gạo. Đáp ứng yêu cầu của Cục Dự trữ quốc gia,
từ 4 năm nay Phòng công nghệ Tự động hóa - Viện Công nghệ Thông tin
đã phát triển và đưa vào ứng dụng một số hệ thống đo kiểm tra xa nhiệt
ẩm của một số kho thóc ở các tỉnh phía Bắc. Các
hệ thống này đã đáp ứng được các yêu cầu từng giai đoạn của Cục. Tuy
nhiên, trong quá trình vận hành nảy sinh một số vấn đề thực tế cần hiệu
chỉnh và hoàn thiện hệ thống cho phù hợp với điều kiện khắc nghiệt của
môi trường kho nông lâm sản và chế độ phun hóa chất bảo quản của các
loại sản phẩm. Báo cáo này trình bày các kết quả nghiên cứu phát triển
đạt được sau khi hoàn thiện hệ thống đo xa nhiệt ẩm cho các kho nông
lâm sản này.
2. Mô tả hệ thống
Hệ thống đo nhiệt độ và độ ẩm cho kho tàng bao gồm 48 đầu đo nhiệt ẩm
được bố trí trong lòng kho nông lâm sản và được kết nối mạng theo
chuẩn RS485 đưa về máy tính. Các đầu đo được thiết kế nhỏ gọn và kín
để có khả năng chịu được môi trường nóng ẩm nhiệt đới và các hóa chất
thường được dùng để bảo quản nông lâm sản. Các đầu đo được bố trí
phân bố rải rác trong lòng kho để theo dõi được nhiệt độ và độ ẩm các
nông lâm sản. Nguồn điện cấp cho các đầu đo là nguồn 12VDC cách ly
để đảm bảo an toàn khi vận hành. Phần mềm máy tính sẽ định kỳ kiểm
tra từng đầu đo, đọc nhiệt độ và độ ẩm của đầu đo, tính toán và hiển thị
trên màn hình cũng như là lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
Các thiết bị trong hệ thống bao gồm các đầu đo nhiệt ẩm, thiết bị kết nối
mạng RS285, Bộ nguồn DC, máy vi tính và phần mềm được mô tả chi tiết
như sau:
2.1 Đầu đo nhiệt độ và độ ẩm thông minh THS-1.1
Đầu đo nhiệt ẩm thông minh THS-1.1 được hoàn thiện từ đầu đo nhiệt độ,
độ ẩm THT-1 được sử dụng trong các hệ thống đo xa nhiệt ẩm của các kho
thóc của các chi cục dự trữ quốc gia Hải Phòng và Bắc Giang. Nguyên lý
hoạt động của của đầu đo nhiệt ẩm mới THS-1.1 về cơ bản giống như đầu đo
THT-1 nhưng được nâng cấp cả về cấu trúc phần cứng và phần mềm nhúng.
Phần cứng đã được hoàn thiện về cấu trúc mạch điện, cấu hình chip chuyên
dụng được phát triển từ công nghệ tạo chip thông minh PSoC, tiêu tốn ít
năng lượng, hình dáng và kích cõ nhỏ gọn phù hợp cho đa dạng ứng dụng
trong các kho nông lâm sản có môi trường nóng ẩm và hóa chất khắc nghiệt.
Về phần mềm nhúng được nâng cấp với các thuật toán xử lý mới chống
nhiễu, tăng độ ổn định cũng như thủ tục truyền tin đảm bảo số liệu đo tin
cậy, chính xác và nhanh chóng. Sản phẩm đầu đo nhiệt ẩm thông minh THS-
1.1 có các đặc trưng chính sau
Ký hiệu: THS1.1
Giải đo nhiệt độ: 0 – 70 oC
Độ chính xác nhiệt: oC
Giải đo độ ẩm: 0 – 100%
Độ chính xác độ ẩm:
Điện cấp: 10 – 15 VDC
Dòng tiêu thụ: 10 mA (max)
Kết nối mạng RS485: Dị bộ, bán song công
Số điểm trên RS485: 255 (max)
Tốc độ truyền RS485: 1200 – 57600 bps
Kích thước: 80 mm x 32 mm x 32 mm
2.2. Bộ chuyển đổi RS485/RS232 cách ly
Khác với các hệ đo nhiệt ẩm trước đây thường sử dụng các bộ chuyển đổi
cách ly RS485/RS232 nhập ngoại vừa tốn kém vừa khó trong việc bảo hành,
chúng tui đã phát triển bộ chuyển đổi cách ly RS485/RS232 của mình. Chất
lượng của sản phẩm này không thua kém các sản phẩm nhập ngoại mà còn
có ưu điểm về giá thành rẻ hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn và dễ dàng bảo
hành dài hạn cho các khách hàng. Các chi tiết về chỉ tiêu kỹ thuật được mô
tả như sau:
Ký hiệu: iCon-485
Kết nối mạng RS485: Dị bộ, bán song công
Số điểm trên RS485: 255 (max)
Tốc độ truyền RS485: 400 – 115200 bps
Điều khiển hướng truyền: tự động
Cách ly RS485/RS232: 1000 Vrms
Điện cấp: 10 – 15 VDC
Dòng tiêu thụ: 55 mA (max)
Kích thước: 93 mm x 58 mm x 27 mm
Nhiệt độ làm việc: 0 – 45 oC
Độ ẩm làm việc: 5 – 90%
2.3. Thiết bị nguồn DC
Đặc điểm của bộ nguồn DC cho các ứng dụng ở môi trường khắc nghiệt của
các kho nông lâm sản là phải có độ bền cao, chịu được dao động điện lưới
lớn, chạy 24/24 ổn định và có chế độ tự bảo vệ quá tải, chập mạch và dễ
dàng sử dụng. Chúng tui đã phối hợp với công ty hàng đầu của Việt Nam về
chế tạo các thiết bị nguồn Việt Linh AST để chế tạo thiết bị nguồn chuyên
dụng này cho các hệ thống đo nhiệt ẩm. Thiết bị nguồn được chế tạo có các
chỉ tiêu kỹ thuật sau:
Điện cấp vào: 190 – 245 VAC
Tần số: 45 – 55 Hz
Điện áp đầu ra: 12 – 14,5 VDC
Dòng cấp ra: 15A (max)
Tự động bảo vệ: chập mạch, quá tải, quá nhiệt
Kích thước: 167 mm x 100 mm x 325 mm
2.4. Hệ thống phần mềm
Chương trình kiểm soát nhiệt độ-độ ẩm là hệ thống phần mềm phục vụ công
tác kiểm soát nhiệt độ-độ ẩm sử dụng các đầu đo sử dụng cảm biến đặt tại
các điểm cần theo dõi của người sử dụng. Chương trình do Phòng Công
nghệ phần mềm trong quản lý phối hợp với Phòng Công nghệ Tự động hóa
nâng cấp từ Phần mềm THDP-SW để tăng cường chức năng lưu trữ, tìm
kiếm và truy cập cơ sở dữ liệu các giá trị nhiệt ẩm đo được. Chương trình
dùng để phục vụ cho nhóm người sử dụng được giao nhiệm vụ giám sát
nhiệt ẩm của kho tàng.
Khi kích hoạt cửa sổ chương trình hiện ra thông báo đang thực hiện lấy dữ
liệu từ các đầu đo mà có kết nối với hệ thống.
Sau một khoảng thời gian ngắn, chương trình chính sẽ mở ra, cung cấp các
chức năng để theo dõi dữ liệu thu thập được từ các đầu đo.
Chương trình có các chức năng cơ bản sau:
2.4.1 Quản trị dữ liệu
Chức năng Quản trị dữ liệu có nhiệm vụ hiển t...