随看我国国民经济的不断发展,国家在农业方面的投入不断加大,国家直属储备粮库建设项目的实施,对粮情测控系统也提出了越来越高的要求。粮情测控系统成为了现代化粮库必备的安全储粮管理基础设施。在“四项”储粮新技术(谷物冷却、机械通风、环流熏蒸、粮情测控)中,粮情测控是基础,是粮食储藏成败的关键,它是各项储粮技术运行状态的观察者和运行结果的真实反映者。目前我国的粮情测控系统都存在一些问题,迫切需要设计出一种新的适应我国国情的粮情测控系统。顺应形势需要,本文设计了一种基于低压电力线载波的粮情测控系统。本系统由上位机(PC计算机)、测控主机、测控分机、温湿度仪、采集器、风机控制器、测温电缆等组成。它是一个集粮情检测、智能分析和通风控制为一体的具有一定规模的计算机系统。上位机(PC机)和测控主机放在粮库的粮情测控计算机房中,它们距离很近,用RS232连接。测控分机分别放在各个粮仓的分机箱中,它们利用粮库现成的低压电力线通过低压电力载波和测控主机相连。每个粮仓的温湿度仪、采集器、风机控制器和本仓的测控分机通过专用的四芯电缆连接。测温电缆直接和对应的采集器相连。测控主机和测控分机都是典型的单片机系统,选用内含Flash存储器的AT89C51(或AT89C52)单片机,这样都不需要进行程序存储器的扩展,既减小了体积、重量又提高了可靠性。测控主机主要是完成上位机和测控分机通信的协议转换,它以232电平和上位机连接,以专用电力调制解调芯片SC1128通过电力线路和测控分机相连。这样可以用现成的低压电力线网络取代需要铺设专线的485或CAN总线网络,大大降低了系统成本和安装调试的难度。测控分机主要功能是:(1)采集空气的温湿度和粮食的温度信息而存储、显示:(2)通过低压电力载波和上位机通讯;(3)根据上位机的命令控制风机控制器动作;(4)为采集器、温湿度仪提供电源等。测控分机同时还具有脱网工作方式,即脱离上位机网络后能够独立完成测量值巡检、数据显示打印、数值设定、通风控制等,在上位机或通讯网络出现故障时保证粮情的测控。在粮情测控系统中,粮食温度是其所要监测的一个重要参数,本系统中该参数是由采集器通过埋在粮堆中的测温电缆上的温度传感器来检测的。因此采集器设计的好坏直接关系着粮食温度检测的准确度。为了控制成本,本系统的温度传感器仍然选用热敏电阻,但选用由一片Microchip公司的PIC16C57单片机(因其具有工作电源电压范围宽、功耗低、片内含有看门狗、价格低等优点)组成的采集器来代替现有系统中的分线器。利用PIC16C57软、硬件的配合,不用单独的A/D转换芯片来完成温度的数字化采集,这样既简化了采集器的结构,又使其和测控分机之间以数字量传输,减少了传输中的干扰,提高了测温的准确度。粮仓内外空气的温湿度是粮情测控系统所要监测的另一个重要参数,它是通过悬挂在粮仓内外的温湿度仪来检测的。温湿度仪的设计在整个系统中占有举足轻重的地位。本系统温湿度仪中温度的检测和采集器的完全一样。湿度传感器仍然选用价格低廉的电容式,其检测电路利用555振荡电路的频率随电容值变化的工作原理得到一个随电容量变化的频率值。该频率值由温湿度仪的PIC16C57采集后传给测控分机,在测控分机中查表可得到对应的湿度值。这样既做到了温湿度仪和测控分机的数字量传输,又省掉了A/D转换电路,保证了湿度检测的精度。风机控制器的功能相当于多继电器开关电路,它根据测控分机的信号决定继电器的开合,以达到控制风机起停的目的。上位机选用普通的PC兼容机,PC机的软件选用面向对象的开发语言Delphi来完成。其主要功能是处理测控分机发送来的数据并根据处理结果向测控分机发送控制命令,存储所有被测点的历史数据和根据需要显示、打印某些被测点的测量值和参数变化曲线等功能。本系统由于采用电力线这一广泛应用的资源作为通信信道,不需重新铺设通信电缆,不但施工量小、投资省,而且维修方便;由于对现有粮情测控系统的温、湿度检测电路进行了改进,使它们在还采用原来的价廉传感器的情况下提高了稳定性和准确度:由于运用89系列单片机对测控主机和测控分机进行了重新设计,使它们结构更简单、稳定性更高、体积更小;由于运用Delphi这个开发操控终端的理想工具来开发上位机软件,使它的操作界面更加友好、直观。在试运行中获得了用户的广泛认可。