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北京昆侖海岸傳感技術有限公司產品經理 侯志剛

    1994年成立的北京昆侖海岸傳感技術有限公司總部位于北京市中關村高新技術產業(yè)區(qū)核心區(qū)，主要為國內外物聯網和云計算企業(yè)提供感知層的傳感器、網關產品和服務。

    北京昆侖海岸傳感技術有限公司產品經理侯志剛介紹道，從2009年開始，昆侖海岸就意識到物聯網時代自動化技術向智能化升級的必然趨勢，物聯網的關鍵問題是應用。

    近年來，政府層面對物聯網行業(yè)逐步加大重視，在利好形勢的驅動下，昆侖海岸相繼研發(fā)出的無線傳感器、數據采集系列產品以其高質量、高可靠性得到廣大用戶的認可，穩(wěn)穩(wěn)占據市場一席之地。

    昆侖海岸的無線傳感系列產品均可應用于物聯網的感知層，在傳感器方面有著廣泛的產品線：壓力、液位傳感器、變送器；超聲波物位傳感器、變送器；安全柵、隔離模塊、數據采集器、專用儀表；Zigbee無線傳感器、900M無線記錄儀、溫度記錄儀；溫濕度傳感器、變送器；水浸、二氧化碳、照度傳感器；電磁流量計等。昆侖海岸具備了嚴格的產品生產質量控制能力，通過了ISO9001質量體系認證、GJB國軍標體系認證、ISO14000環(huán)境質量體系認證、船級社質量體系等行業(yè)質量體系認證。并且擁有完善的環(huán)境老化試驗室、電磁兼容試驗室等，為產品可靠性設計和質量控制能力保駕護航。

    侯志剛指出，當前的物聯網還面臨著眾多問題，物聯網的產業(yè)鏈很長，但缺乏龍頭企業(yè)；物聯網產業(yè)規(guī)模很大，但每一種產品在市場上又難以形成規(guī)模；物聯網應用領域幾乎無處不在，但又似乎難以切入；物聯網看上去技術門檻不高，但在核心器件和軟件方面，我們還做不到自主可控；與物聯網標準化有關的組織很多，但尚缺乏權威的可遵循的標準；與物聯網有關的全國和地區(qū)產業(yè)聯盟很多，但產業(yè)界仍感到無所適從。

    即便如此，侯志剛看好物聯網給自動化企業(yè)帶來的巨大發(fā)展空間。他相信在不遠的將來，傳感器關鍵技術取得更大創(chuàng)新和突破之時，傳統(tǒng)的有線連接設備必將被智能設備所替代。

    900M無線溫濕度記錄系統(tǒng)在冷庫中的應用

    食品藥品與廣大人民群眾的日常生活息息相關，直接影響到身體健康和生命安全，始終是人們關注的熱點。由于食品藥品無論在生產過程或在儲藏運輸中對溫度條件都有較高的要求，因此在食品藥品的生產、存儲、運輸過程中溫濕度變化就成為生產廠商監(jiān)控的一個重要項目。本文中介紹的900M無線溫濕度記錄系統(tǒng)是對倉儲運輸中的環(huán)境溫濕度變化進行監(jiān)測，以防食品藥品的儲藏環(huán)境發(fā)生過大的改變使存儲物變質，以準確可追溯的數字報表來讓大家放心使用。本系統(tǒng)適用于冷鏈運輸企業(yè)對冷庫環(huán)境的監(jiān)測，專為各種庫房、倉儲研發(fā)，亦適用于其他廠房以及車庫、辦公室、生產車間等空間的環(huán)境監(jiān)測。

    1　實施與應用情況詳細介紹

    900M無線溫濕度記錄系統(tǒng)模塊系統(tǒng)包含采集端，記錄接收端及可選配的中繼器組成。如圖1所示。可視傳輸半徑為500米，數據傳輸穩(wěn)定不掉線，安裝時無需技術人員在場，裝完通電即可使用。
 
    系統(tǒng)采集端至少包括下述5類傳感器，后續(xù)正在研發(fā)更多本系統(tǒng)的傳感器類型；采集端的數據可以直接無線傳輸給記錄接收端，也可以通過中繼器無線傳輸給記錄接收端；記錄接收端配有存儲卡可以保存數據，也可以將收到的數據通過RS485、RS232或者USB通信的方式傳輸到觸摸屏、個人電腦上更加方便地保存、查看和實現自動控制，甚至可以通過GPRS模塊或者3G網關將數據傳輸到網絡服務器上進行保存和查詢。
 

圖1 900M無線溫濕度記錄系統(tǒng)模塊組成

    將900M溫濕度采集端放置冷藏箱內，記錄儀放在駕駛室內（通訊干擾可配天線延長線），實時監(jiān)控和記錄冷藏箱的溫濕度。記錄儀配車載充電器口，保證續(xù)航。也可選配專用GPRS模塊，主動向服務器發(fā)送數據，流量極低，實現遠程監(jiān)控。

    900M 無線采集端采集數據上報900M無線記錄儀，該無線記錄儀具有TFT彩屏和可視按鍵，可以直接顯示實時測量值和參數配置，對外有USB、RS485、RS232輸出接口，可配專用的GPRS模塊和網關。具有大容量SD卡存儲功能，用來保存采集端采集的數值，具有上下限報警功能，超限后通過提供LED和蜂鳴器給出報警提示。

    空曠的廠房或倉庫等沒有明顯水泥墻隔斷的區(qū)域，半徑500米范圍內，可以隨意布點，一只記錄儀可同時接收200個采集端數據；如果有水泥墻或者金屬封閉隔斷，就需要中繼器進行無線信號的轉接。如果距離超出500米，可以配置中繼器，能將超過500米標準傳輸范圍之外的數據傳輸到記錄儀。系統(tǒng)各分布點數據采集刷新的頻率可以在30秒到1小時之內自由調整，標準配置為10分鐘。

    2　創(chuàng)新性、重點與難點問題及解決思路等分析

    項目特點：

    整個無線網絡系統(tǒng)可以接入多達200個無線傳感器，每個無線設備的無障礙傳輸半徑為500米，產品采用電池供電，2年左右需要更換一次電池，六大“可穿戴”功能為工廠保駕護航。

    （1）安裝、組網、維護“傻瓜”化

    安裝時并不需要技術員，自己就能完成安裝；非特殊場合，不需要設置參數，系統(tǒng)自動對接數據；無線網絡自動互聯，不需要邊安裝邊調試，極大地縮短了安裝工期。

     （2）無線傳感器安裝、使用方便

    無線傳感器采用標準壁掛式設計，可直接掛在墻上使用，特殊空間無法懸掛的，可選用更為小巧的無線傳感采集卡，放到任意指定位置即可。

   （3）系統(tǒng)即可移動收數，也可固定收數

    記錄接收端和中繼器采用手持式設計，可以隨身攜帶去每個倉庫接收、檢查、存儲數據，也可以將記錄接收端固定在指定位置，成為專用型的檢測系統(tǒng)。

    （4）五種數據查看、上傳方式自由選擇

    在記錄接收端的液晶屏上直接讀數；

    通過USB數據線連接到電腦上實時讀數；

    通過RS485、RS232連接至觸摸顯示大屏實時顯示；

    8G TF連接電腦讀取存儲的數據；

    通過KL-H1101網關直接將數據上傳至云平臺。

    （5）自動重連，不怕掉線

    當無線網絡掉線，無線傳感器會自動重啟，重新與記錄接收端對接。

    （6）隨意布點，不怕阻擋

    本系統(tǒng)可以設計為繞障方案，因此布點不受任何約束，可隨意布點。用戶不必擔心設計布點的時候有信號障礙。具體設計如圖2所示。

    如果遇到大面積的水泥墻或者金屬隔斷必然阻礙采集端和記錄接收端之間的信號傳輸時，可以利用中繼器進行繞障設計，繞開障礙，實現信號正常傳輸。

    一般來說，信號傳輸直線上不超過直徑2米的水泥柱或者金屬柱（距離記錄接收端和采集端距離都超過2米）不構成障礙。所以圖2中的水泥柱可忽略掉。
 

圖2 繞障方案示意

    3　項目思路

    項目思路示意圖如圖3所示。

    （1）本倉庫分兩個區(qū)，中間有水泥墻隔斷，每個區(qū)大致900平方米，按需求各設置6~8個點。

    （2）A是記錄接收端，方便人員在過道內設置和查詢；C是10寸屏，方便查詢、查看日常數據。A記錄接收端和C觸摸屏之間通過RS485連接線連接。

    （3）左側大部分采集點與記錄接收端之間都有水泥墻阻隔，因此在B處安裝一個中繼器，使無線連接繞過水泥墻，保證了數據傳輸的穩(wěn)定，也可以使用RS485、RS232串行線纜連接記錄接收端，實現有線連接，這樣能形成更復雜的繞障設計。
 

圖3 項目思路示意圖

    4　為用戶實現的效益分析

    本系統(tǒng)數據傳輸穩(wěn)定不掉線，安裝時無需技術人員在場，裝完通電即可使用，采集周期可選，節(jié)省了人工24小時現場連續(xù)監(jiān)控記錄環(huán)境溫濕度變化的費用。系統(tǒng)保存方式能防止用戶自行改動數據，保證了記錄的監(jiān)測數據真實、完整、準確、有效。

    5　項目意義

    傳統(tǒng)的溫濕度儀在各庫房以顯示食品藥品的溫濕度儲存環(huán)境數據，并需要養(yǎng)護員或庫管定時每日固定次數對庫區(qū)的溫濕度數據進行人工觀察、手工記錄，耗費人力物力。食品藥品的運輸過程更是一個獨立的過程，缺少有效監(jiān)管。然而本系統(tǒng)可以自動實時記錄各庫房的溫濕度，節(jié)省人力物力，不可篡改的數據更加真實可靠。體積小巧，可安裝在貨箱上，隨貨運輸記錄整個運輸保圖2 繞障方案示意圖存過程中的溫濕度環(huán)境數據，確保了每一個環(huán)節(jié)的安全性。

    摘自《自動化博覽》3月刊