基于無線通信的倉儲中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設計

[摘 要] 應用無線通信與嵌入式控制器技術(shù)設計應用于物流倉儲中心的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)將倉儲中心的多個倉庫的環(huán)境信息通過無線通信采集，由管理計算機監(jiān)控，實現(xiàn)報表及歷史數(shù)據(jù)查看，同時實現(xiàn)了環(huán)境狀態(tài)報警信息的短信息通知功能，提高了物流倉儲中心管理和服務的質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 物流倉儲中心

物流中心信息化水平已經(jīng)是物流中心效率和服務水平提升的關(guān)鍵因素。但隨著越來越多的行業(yè)依賴現(xiàn)代化物流，許多企業(yè)對物流服務特別是物流倉儲服務提出了個性化的服務需求，例如一些大型的商場和超市也對倉儲中心提出了溫濕度分區(qū)控制的需求；食品行業(yè)中的乳品企業(yè)對原料及成品的倉儲需要對溫度嚴格控制；煙草行業(yè)對原料倉儲的濕度比較敏感。本文針對這些倉儲個性化需求，研制了應用于物流倉儲中心的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，主要對倉儲中心各區(qū)域的溫度和濕度進行個性化檢測和控制，采用無線通信技術(shù)，使得系統(tǒng)配置靈活，功能全面，并具有較高的性能價格比。

一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前許多倉儲中心尚無環(huán)境監(jiān)控信息系統(tǒng)，有些則采用簡單的溫度、濕度顯示記錄儀表，這些傳統(tǒng)的設備大多是單機工作，不便于網(wǎng)絡化信息管理，有些顯示記錄儀表雖然帶有通信接口，但一般采用有線通信，網(wǎng)絡布線復雜，建設成本高，后期維護費用高，不便于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整。本文設計了基于無線通信的分布式監(jiān)控系統(tǒng)，是得倉儲中心環(huán)境監(jiān)控變得靈活簡單。如圖1所示，在倉儲中心的辦公室（或管理中心）安裝管理計算機，管理計算機通過無線通信與分布與各個倉庫中的環(huán)境監(jiān)控器通信，采集各倉庫的環(huán)境信息，包括溫度濕度數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)記錄于管理計算機以便于信息的歷史查詢與報表，這是環(huán)境監(jiān)視功能；管理計算機還可以根據(jù)用戶的需求設置需要的溫濕度要求，溫濕度隨時間的變化可以用表格設置，管理計算機按照用戶的需求通過無線通信控制環(huán)境監(jiān)控器來控制空調(diào)和通風裝置，這是環(huán)境控制功能；如某倉庫環(huán)境異常，管理計算機可將異常信息報告通過短信方式發(fā)送到倉儲中心管理員的手機上，這是無線匯報功能。通過本設計的環(huán)境監(jiān)、控和無線匯報功能可使倉儲中心服務質(zhì)量得到提升。

如圖1所示，系統(tǒng)實際安裝時，倉庫和管理中心頂部無需安裝天線，圖中天線僅為示意，實際的天線都為安裝于室內(nèi)的小型天線。對于環(huán)境監(jiān)控器，天線直接安裝于監(jiān)控器機箱上，對于管理計算機天線安裝于通信控制器上。一個倉庫的不同區(qū)域可以安裝多個環(huán)境監(jiān)控器，只要能提供220V交流電源的位置就可以安裝環(huán)境監(jiān)控器。整個系統(tǒng)無需網(wǎng)絡布線，環(huán)境監(jiān)控器采用壁掛式結(jié)構(gòu)，安裝方便，在使用過程中，可隨時隨地移動位置。管理計算機采用普通計算機或筆記本電腦，計算機通過USB2.0與無線通信控制器連接，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

二、系統(tǒng)設計

整個倉儲中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的硬件分為三部分，即環(huán)境監(jiān)控器、管理計算機、無線通信控制器。其中環(huán)境監(jiān)控器和無線通信控制器為自主研發(fā)的硬件設備。這兩部分都采用嵌入式系統(tǒng)設計完成。

圖2為無線通信控制器結(jié)構(gòu)圖，其核心使用Philips公司ARM7微控制器LPC2148處理通信數(shù)據(jù)，完成一個有線通道和兩個無線通道的通信橋接功能。設計中通信控制器與管理計算機的通信采用LPC2148集成的USB2.0控制器，通信控制器與無線數(shù)傳模塊使用UART0接口，信號電平為TTL，與GSM短信模塊的通信使用LPC2148的UART1，通過Max232轉(zhuǎn)換為RS232電平。通信控制器內(nèi)置開關(guān)電源，供電為220V，采用標準的計算機用電源電纜。

管理計算機管理軟件設計中的重點之一是無線通信控制器USB2.0接口的通信驅(qū)動軟件設計，Philips已經(jīng)為處理器LPC2148提供了全面的USB2.0設計解決方案，包括在嵌入式端的標準接口函數(shù)和基于Windows操作系統(tǒng)的PC端的連接庫DLL，連接庫提供了USB端點訪問的基本API函數(shù)，通過使用這些標準的設計接口，可快速實現(xiàn)這一通信功能。

三、結(jié)論

現(xiàn)代化的物流服務是物資中轉(zhuǎn)，再加工、存儲、銷售、分發(fā)等業(yè)務的紐帶，物流信息化是提升物流服務的重要手段，本文設計的倉儲中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通過使用無線通信與嵌入式控制技術(shù)，實現(xiàn)了倉儲中心各倉庫各區(qū)域的溫濕度監(jiān)控和無線遠程匯報，可提高倉儲中心服務水平。可以展望，若使系統(tǒng)中的管理計算機接入互聯(lián)網(wǎng)，將系統(tǒng)管理軟件升級為Web版本，本系統(tǒng)將為客戶提供遠程個性化配置、監(jiān)控和管理功能。

參考文獻:

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