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北京昆侖海岸傳感技術(shù)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理 侯志剛

    1994年成立的北京昆侖海岸傳感技術(shù)有限公司總部位于北京市中關(guān)村高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)核心區(qū)，主要為國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算企業(yè)提供感知層的傳感器、網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。

    北京昆侖海岸傳感技術(shù)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理侯志剛介紹道，從2009年開始，昆侖海岸就意識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代自動(dòng)化技術(shù)向智能化升級(jí)的必然趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵問題是應(yīng)用。

    近年來，政府層面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)逐步加大重視，在利好形勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，昆侖海岸相繼研發(fā)出的無線傳感器、數(shù)據(jù)采集系列產(chǎn)品以其高質(zhì)量、高可靠性得到廣大用戶的認(rèn)可，穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)市場(chǎng)一席之地。

    昆侖海岸的無線傳感系列產(chǎn)品均可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的感知層，在傳感器方面有著廣泛的產(chǎn)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(shù)據(jù)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(jì)等。昆侖海岸具備了嚴(yán)格的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制能力，通過了ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證、GJB國軍標(biāo)體系認(rèn)證、ISO14000環(huán)境質(zhì)量體系認(rèn)證、船級(jí)社質(zhì)量體系等行業(yè)質(zhì)量體系認(rèn)證。并且擁有完善的環(huán)境老化試驗(yàn)室、電磁兼容試驗(yàn)室等，為產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制能力保駕護(hù)航。

    侯志剛指出，當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)還面臨著眾多問題，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，但缺乏龍頭企業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模很大，但每一種產(chǎn)品在市場(chǎng)上又難以形成規(guī)模；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域幾乎無處不在，但又似乎難以切入；物聯(lián)網(wǎng)看上去技術(shù)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(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)的組織很多，但尚缺乏權(quán)威的可遵循的標(biāo)準(zhǔn)；與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的全國和地區(qū)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟很多，但產(chǎn)業(yè)界仍感到無所適從。

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

    900M無線溫濕度記錄系統(tǒng)在冷庫中的應(yīng)用

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

    1　實(shí)施與應(yīng)用情況詳細(xì)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(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定不掉線，安裝時(shí)無需技術(shù)人員在場(chǎng)，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(shù)據(jù)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(chǔ)卡可以保存數(shù)據(jù)，也可以將收到的數(shù)據(jù)通過RS485、RS232或者USB通信的方式傳輸?shù)接|摸屏、個(gè)人電腦上更加方便地保存、查看和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，甚至可以通過GPRS模塊或者3G網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上進(jìn)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(nèi)，記錄儀放在駕駛室內(nèi)（通訊干擾可配天線延長(zhǎng)線），實(shí)時(shí)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(dòng)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，流量極低，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

    900M 無線采集端采集數(shù)據(jù)上報(bào)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(shí)時(shí)測(cè)量值和參數(shù)配置，對(duì)外有USB、RS485、RS232輸出接口，可配專用的GPRS模塊和網(wǎng)關(guān)。具有大容量SD卡存儲(chǔ)功能，用來保存采集端采集的數(shù)值，具有上下限報(bào)警功能，超限后通過提供LED和蜂鳴器給出報(bào)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(nèi)，可以隨意布點(diǎn)，一只記錄儀可同時(shí)接收200個(gè)采集端數(shù)據(jù)；如果有水泥墻或者金屬封閉隔斷，就需要中繼器進(jìn)行無線信號(hào)的轉(zhuǎn)接。如果距離超出500米，可以配置中繼器，能將超過500米標(biāo)準(zhǔn)傳輸范圍之外的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接涗泝x。系統(tǒng)各分布點(diǎn)數(shù)據(jù)采集刷新的頻率可以在30秒到1小時(shí)之內(nèi)自由調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)配置為10分鐘。

    2　創(chuàng)新性、重點(diǎn)與難點(diǎn)問題及解決思路等分析

    項(xiàng)目特點(diǎn)：

    整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以接入多達(dá)200個(gè)無線傳感器，每個(gè)無線設(shè)備的無障礙傳輸半徑為500米，產(chǎn)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(hù)航。

    （1）安裝、組網(wǎng)、維護(hù)“傻瓜”化

    安裝時(shí)并不需要技術(shù)員，自己就能完成安裝；非特殊場(chǎng)合，不需要設(shè)置參數(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)接數(shù)據(jù)；無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)互聯(lián)，不需要邊安裝邊調(diào)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(biāo)準(zhǔn)壁掛式設(shè)計(jì)，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(dòng)收數(shù)，也可固定收數(shù)

    記錄接收端和中繼器采用手持式設(shè)計(jì)，可以隨身攜帶去每個(gè)倉庫接收、檢查、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，也可以將記錄接收端固定在指定位置，成為專用型的檢測(cè)系統(tǒng)。

    （4）五種數(shù)據(jù)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(shù)；

    通過USB數(shù)據(jù)線連接到電腦上實(shí)時(shí)讀數(shù)；

    通過RS485、RS232連接至觸摸顯示大屏實(shí)時(shí)顯示；

    8G TF連接電腦讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；

    通過KL-H1101網(wǎng)關(guān)直接將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)。

    （5）自動(dòng)重連，不怕掉線

    當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)掉線，無線傳感器會(huì)自動(dòng)重啟，重新與記錄接收端對(duì)接。

    （6）隨意布點(diǎn)，不怕阻擋

    本系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為繞障方案，因此布點(diǎn)不受任何約束，可隨意布點(diǎn)。用戶不必?fù)?dān)心設(shè)計(jì)布點(diǎn)的時(shí)候有信號(hào)障礙。具體設(shè)計(jì)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(hào)傳輸時(shí)，可以利用中繼器進(jìn)行繞障設(shè)計(jì)，繞開障礙，實(shí)現(xiàn)信號(hào)正常傳輸。

    一般來說，信號(hào)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(gòu)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(xiàng)目思路

    項(xiàng)目思路示意圖如圖3所示。

    （1）本倉庫分兩個(gè)區(qū)，中間有水泥墻隔斷，每個(gè)區(qū)大致900平方米，按需求各設(shè)置6~8個(gè)點(diǎn)。

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

    （3）左側(cè)大部分采集點(diǎn)與記錄接收端之間都有水泥墻阻隔，因此在B處安裝一個(gè)中繼器，使無線連接繞過水泥墻，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定，也可以使用RS485、RS232串行線纜連接記錄接收端，實(shí)現(xiàn)有線連接，這樣能形成更復(fù)雜的繞障設(shè)計(jì)。
 

圖3 項(xiàng)目思路示意圖

    4　為用戶實(shí)現(xiàn)的效益分析

    本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定不掉線，安裝時(shí)無需技術(shù)人員在場(chǎng)，裝完通電即可使用，采集周期可選，節(jié)省了人工24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)監(jiān)控記錄環(huán)境溫濕度變化的費(fèi)用。系統(tǒng)保存方式能防止用戶自行改動(dòng)數(shù)據(jù)，保證了記錄的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)、完整、準(zhǔn)確、有效。

    5　項(xiàng)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(chǔ)存環(huán)境數(shù)據(jù)，并需要養(yǎng)護(hù)員或庫管定時(shí)每日固定次數(shù)對(duì)庫區(qū)的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行人工觀察、手工記錄，耗費(fèi)人力物力。食品藥品的運(yùn)輸過程更是一個(gè)獨(dú)立的過程，缺少有效監(jiān)管。然而本系統(tǒng)可以自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄各庫房的溫濕度，節(jié)省人力物力，不可篡改的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。體積小巧，可安裝在貨箱上，隨貨運(yùn)輸記錄整個(gè)運(yùn)輸保圖2 繞障方案示意圖存過程中的溫濕度環(huán)境數(shù)據(jù)，確保了每一個(gè)環(huán)節(jié)的安全性。

    摘自《自動(dòng)化博覽》3月刊