发布时间 : 星期日 文章智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的设计与实现开题报告更新完毕开始阅读
洛阳理工学院
毕业设计（论文）开题报告
院（部）：计算机与信息工程学院2016年4月4日（学生填表） 课题名称 学生姓名 指导教师 智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的设计与实现 王彬 舒云星 专业班级 职称 通信工程 教授 课题类型 课题来源 硬件设计 生产 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义： 粮食产量和质量的保障，是一个国家经济的重要来源，它将推动着国家其它经济的快速发展。在我们这个农业大国中，要做好粮食增收和保量、保质的工作。这项工作的好与坏，将涉及到我国其它方面。因此，做好粮食的保护管理工作；这为促进促进我国社会和谐与稳定的发展，有着积极的推动作用[1]。 以前人们采用人工测量与人工抄录、管理相结合的传统方法，并且用人工的办法对粮食进行晾晒通风，喷洒药剂防止因存储不当引起的温湿度异常以及虫害，消耗了大量的人力和财力，效率较低。而由于判断失误和管理不力，效果不佳，发霉变质等现象大量存在。广大科技工作者近30年的共同努力下，粮情检测技术不断完善、提高、并日趋成熟，逐步形成了样式繁多的粮情检测系统，为安全、科学储粮起到了积极作用[2]。 在粮情检测与控制方面，粮食的温度、湿度检测是粮库粮食管理的一个重要方面。当今世界和我国的科学水平有了很好的基础，已经摆脱了以前的那些单一落后的局面。而单片机技术的更新换代，使得单片机技术、数据采集与通信技术被广泛应用在智能化粮库粮食的计量与粮情监控管理系统。最开始是采用热导电片、铜作为传感检测元件，以热导电片、铜电阻的热反应变化来得知粮情的变化。然而像这种工作模式仍是依靠人工去工作。它的缺点是：可靠性不好；同时，它的精度也不高。面对这种难题的困扰，我国的一些技术工作者在多年来的设计研究下，取得了很大的进步。传感检测装置的自动化、数字化，数据采集技术日益完善，速度快、准确度高的特点。从而使得我们在粮食管理方面，有逐步完善的检测系统。 相比较而言，世界上发达国家在这方面的研究技术已经远远的走在了我们的前边。在粮食管理技术方面，国内与国外在这方面已经有了一定的差距。国外，在这方面所采用的已是全数字、多功能[3]。 目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低的温、湿度智能控制系统，其采用上、下位机控制结构，实现全方位智能化的粮库管理控制系统。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。而单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作[4]。 文献[1]概述了我国粮食储藏标准体系的发展历程和现状,简要分析了发展的特点和存在的问题,以及与国内外技术的差距，为我国农业的发展指明了的方向。 文献[4]设计的是一种基于单片机和传感器的粮库温湿度智能检测系统。采用多级分布式结构和多单片机设计思想，这种多级分布式结构不仅避免了模拟信号因长距离传输引起的损耗,简化了系统的布线,而且便于增加传感器的个数和种类,系统易于扩展升级。这次的课题可分为上下两级便可以实现其基本功能。 文献[5]主要对硬件部分作了详细的研究，分别是数据的传感检测、采集处理及数据的传输。智能化粮库粮食的计量与粮情监控管理系统主要由监控中心、通讯模块、数据采集模块、计量传感检测装置和温湿度传感检测装置组成。本系统对于我国农业的发展具有十分重要的作用，有非常广泛的市场前景。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题： 为了实现对粮库粮食计量以及温湿度的智能化监控，该系统分为上下两级，由上位控制主机和多点下位监测从机两部分组成的无线监控系统。从机由温湿度传感模块、超声波模块、无线传输模块和单片机等组成，主机由单片机、按键模块、无线传输模块和报警模块等组成。从机通过测量粮仓内温湿度、粮食体积，经过无线传输模块将监测数据传送至上位主机，并在显示器上显示出该监测节点的节点号和该监测点当前温湿度测量值、粮食体积，并对温湿度超值具有报警功能，以便仓库管理人员能实时地了解仓库的各项数据,并对特殊情况进行及时的处理[5]。 单片机是本系统的核心，它控制本系统的各种功能，因此选择性能可靠的单片机就显得尤为重要。考虑到满足功能要求、性价比、货源保证、开发手段等因素。 传感检测装置采取了相应的专有手段，以及采取拾取误差小的方法，进而得知粮库传感器波束源到实测物的距离。它在物料中检测时，它方向性保持的很好，而且在物料的检测时准确度高。当超声波遇到障碍时能随时的有反射属性。它利用光束源的出发点和光束角的大小，根据超声波的可回波测距原理得知物料的垂直距离和物料的低面积，从而也就得出粮食的体积[6]。 3. 研究步骤、方法及措施： 1.选择合适的传感器，并分析它们的使用方法。 2.实现传感器与单片机的连接，实现数据的采集。 3. 设计多个采集从机子系统，能满足对温湿度、计量的测量。 4.从机采集数据后经无线模块发送至主机，并在主机显示各个节点的信息，主机通过按键设置温湿度上下限，对于温湿度超值进行报警。 5.搭建硬件电路，编写相应的软件程序，实现系统的软硬件功能，进行系统调试和测试数据综合分析。 在设计的过程中，需要对以下几个模块作深入的了解，温湿度模块，超声波模块和无线模块，通过这几个模块的相互连接，才能检测的更加成功。 4. 研究工作进度 第4-5周：毕业设计前的准备工作，收集查阅相关的书籍资料等。 第6-周：通过书籍和网络等资源学习各个模块的基础知识，做初步了解， 设计相应的电路和程序。 第10-11周：系统的调试与数据分析。 第12-16周：总结，撰写论文。 第17周：论文答辩。 5. 主要参考文献 [1] 吴存荣，唐怀建，王艳艳．我国粮食储藏标准体系的现状与展望[J]. 中国粮油学报，2010，25(11)：124-128． [2] 吕建华．国外粮食储藏技术研究及对我国的启示[J]. 信息技术，2008，(17)：20-22． [3 汪 建，许 驰．21 世纪粮情测控系统的研究与实现[J]. 粮油仓储科技通讯，2002，（5）：34-36． [4]吴春蕾．粮库温湿度智能检测系统的研究[C].河北工业大学硕士学位论文 2006． [5] 郭海春.智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的研究[C].陕西:陕西科技大学硕士学位论文,2012. [6] 宋飞，石红瑞，窦连旺．超声波传感器在料位测量中的应用[J]. 仪器仪表与应用，2007，(3)：67-70． 教学系意见 系主任签字： 年 月 日