[实用新型]一种适用于酒窖池的无线测温装置

说明书

技术领域

本实用新型专利是一种应用ZigBee无线传输技术对酒厂酒窖池进行数据采集的装置。其主要技术包括ZigBee无线传输、低功耗系统构建、LCD显示、无线配置ID号、测温杆设计、按键和指示灯设计及采集装置结构的整体设计。 

背景技术

目前，在我国大部分酒厂中，酒厂工作人员主要依赖传统结构简单的温度计等装置，依靠人工实地读取的方式获得酒窖池内的温度信息，测量装置的落后和人工读取的误差使得获取的信息准确度差。而且依靠人工读取方式不能保证测量时间与测量位置的精确把握。较为落后的测量装置和测量方式以及额外测量劳动力的加入，这些都成为制约酒厂质量和产量的重要因素。 

当前在酒厂的信息化领域，对于酒窖池内温度的采集方法的研究可谓不少，但是都未从根本上同时解决测量位置、时间精度的精确把握以及在真正意义上减少现场劳动力。据调研，市场上的酒厂酒窖池温度采集方案主要有两种。第一种：人工方式，工作人员手持特殊结构的温度计深入酒窖池内的不同位置现场读取温度表头的显示数字，此类产品只是针对测量工具上的改进，方便工作人员操作，但对测量时间和位置的精度都无法保证，效率低且浪费劳动力。第二种：有线自动方式，通过在酒窖池相应位置放置温度采集设备，设备通过有线的方式与附近的电脑相连，通过线缆传输数据，并实现远程监测。该产品的缺点在于布线成本高，且设备安置后无法移动，而且在很多酒厂内，在酒窖池附近建设监控中心投资巨大且不实际。因此，市场上急需一种能够全面考虑酒厂特殊需求，能够适应酒窖池的特殊环境，功能完备，实用性强的温度采集装置。 

发明内容

为了推进酒厂的工业化进程，针对酒窖池内的温度采集，本实用新型提供了一种基于ZigBee无线传输技术的酒窖池温度采集装置，可以采集酒窖池内3种深度位置的温度值，并将采集到的数据通过无线传输到基站。一种用于酒厂酒窖池的无线测温装置，电源模块提供的电压经过LDO芯片转换以后分别供给MCU、ZIGBEE无线模块、传感器和LCD显示屏。并且，MCU控制着为ZIGBEE无线模块、传感器和LCD显示屏提供电压的LDO芯片的使能端。 

为了全面采集酒窖池内不同深度位置的温度信息，在硬件上设计了3路数字信号输入 通道(3.3V供电)，2路模拟信号输入通道(5V供电)，其中3路数字信号输入通道挂接的3个温度传感器，2路模拟信号通道未用，方便以后扩展。其中模拟信号采用电阻分压的方式降压后进入单片机，数字信号通过IIC总线或1-wire总线协议与单片机连接。各信号输入端都有相应的保护电路。 

无线数据传输采用国际上广泛应用的ZigBee技术，其数据包确认机制和重发机制能够保证数据传输的可靠性，其低功耗和低成本的特点能够降低系统功耗和成本。该种无线传感器网络可以通过在网路中添加中转路由实现无限扩展，从而达到近程和远程监测的目的。 

考虑到酒窖池内的特殊结构要求，本实用新型设计了内置干电池供电，为了节省用电量延长工作时间，对系统进行了低功耗设计，一块干电池可以使得该装置可以工作3年以上。 

为了指示该装置的工作状态并对装置进行一定的测试和配置操作，本实用新型自带指示灯和功能按键。通过指示灯可以清楚地知道当前无线网络和整个系统是否正常工作以及工作在何种模式。功能按键的设置可以方便技术人员对系统进行软复位并对装置进行功能测试，同时可以使装置进入ID手动配置模式，使得装置应用的灵活度增加。 

为了方便工作人员实地的了解酒窖池内的温度情况和本装置的工作情况，本实用新型自带LCD显示屏，LCD显示屏的8个数据线与MCU的8个IO口相连，片选与复位也分别与2个IO口相连接，便于接受MCU数据和控制信号，并且给LCD设计了上电的硬件复位电路，复位时间为2ms。具体的显示内容为：当装置处于正常唤醒工作状态时，装置将测量杆3个传感器的数值读取并自上而下显示在LCD屏幕上，同时将该数据上发到基站；并且装置向基站发送测试网络状况数据包，并将网络信号强度实时的显示在LCD显示屏上；并且通过硬件测试电池电量同样显示在LCD屏幕上，使得本装置更实用且人性化。 

酒窖池内的湿度特别大，要求装置必须防水、防锈，而且酒窖池的特殊环境要求装置不能对其造成环境污染，而且要求酒窖池3种深度位置的数据不能因为测量杆而互相干扰，所以本装置结构设计中考虑了防水、防锈、防温度串扰设计。