粮库温湿度智能监控系统的设计与研究-开题报告
温湿度远程监控系统的设计与实现的开题报告
温湿度远程监控系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着人们对生活、工作环境的要求越来越高，对环境要素的监测和控制越来越受到人们的关注。
其中，温湿度是影响人们生活和工作质量的重要因素。
因此，设计一个温湿度远程监控系统，对人们的生活和工作环境进行实时监测，对环境温湿度的合理控制，对提高生活、工作的质量有着积极的意义。
二、选题目标本项目旨在实现基于无线传感器网络技术的温湿度远程监控系统，具体包括以下目标：1.设计和开发能够实时监测环境温湿度的无线传感器节点。
2.基于无线传感器网络技术，构建一个温湿度监测系统，实现数据采集、传输、处理和显示等功能。
3.设计并开发远程控制模块，可以远程控制温湿度系统的相关参数，实现温湿度的智能化控制。
三、研究内容和方法1.传感器节点的设计传感器节点是本系统的核心部件，直接影响整个系统的精度和准确性。
包括选择合适的温湿度传感器、通信模块的选型、存储模块的设计等。
2.无线传感器网络的构建使用传感器设计的节点，将其网络连接起来，构建温湿度监测系统。
在网络中采用合适的路由协议，以保证数据传输的可靠性和数据传输的效率。
3.系统的软硬件设计在系统的硬件设计上，需要根据具体的传感器节点及其应用环境，设计与之对应的电路板和外部部件，完成节点的实现。
在软件设计中，需要进行数据采集、通信协议、数据存储、数据监测和控制等功能的实现。
四、预期成果本项目拟实现的预期成果包括：1.基于无线传感器网络技术的温湿度监测系统实现。
2.对传感器节点进行设计和开发，实现数据采集、传输、处理和显示等功能。
3.设计并开发远程控制模块，可以远程控制温湿度系统的相关参数，实现温湿度的智能化控制。
4.系统的实时监控和远程控制功能正常运行。
五、可能遇到的问题1.电池模块的选型和功率管理传感器节点使用电池供电，因此需要选择合适的电池模块和功率管理模块，以确保节点能够长时间稳定地工作。
2.网络的可靠性和通信协议在传感器节点构建过程中，需要保证网络的稳定和数据通信的可靠性，因此需要选择合适的网络通信协议，进行网络的优化。
粮库多点温度、湿度监控系统设计开题报告
2）功能模块建立：电信号由数据采集卡采集进入计算机，由虚拟仪器Labview软件编写程序，在程序的开发过程中运用模块化的设计思想，根据不同功能的需要，分别组建各种功能模块，包含数据采集模块、数据存储与读取模块、数据处理模块、结果显示模块，而后将各个模块集成到一起，设计主界面来实现各模块的调用，最后再对系统进行集成和调试
传统的实验室温湿度测量装置是以单片机为核心, 用数码管显示温湿度值,根据不同的温湿度要求, 通过硬件设定不同的调节终态, 从而将实验空间的温湿度调节到设定值。这种测量装置硬件结构复杂，编程复杂，而且可操作性不强，硬件线路多，容易出现故障，所以故障率较高，不稳定。
本课题通过LabView、数据采集卡以及计算机三者相互配合，通过传感器采集温度、湿度信号并将它直观的显示在计算机，同时输出控制信号对外部电路进行控制，达到对温湿度的控制。系统外部电路少，大大减少了出错的概率；同时可操作性强，用户可以根据不同的天气、季节设置温湿度的上下限。在数据存储方面，充分显示了系统的优越性，可以将采集的数据完全存储起来，为日后用户数据分析及调用提供来源。
3）温湿度控制电路：当温湿度不在正常范围内时，系统输出信号给控制电路，使控制电路驱动负载（电扇、加热器等）工作，使温湿度达到正常值。
参考文献：
[1]吴成东,孙秋野,盛科等.Labview虚拟仪器程序设计及应用[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]王世明,王芳.基于虚拟仪器的温度测试系统的开发[J].安徽农业科学,2009,37(21):10247-10249.
三、课题研究的内容
智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的研究
智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的研究智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的研究近年来，随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能化粮库管理成为解决粮食储存和质量管理问题的有效手段。
智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的研究应运而生，为提高粮食储存安全性和管理效率提供了新思路。
1.智能化粮库粮食计量系统智能化粮库粮食计量系统是基于物联网技术的一种粮食计算与监控系统。
通过引入传感器等装置，精确感知粮食数量、质量和流动情况。
智能化粮库粮食计量系统的实现，有效避免人工计量误差和管理风险，提高计量精度和工作效率。
为了实现智能化粮库粮食计量系统，首先需要安装传感器。
传感器可以通过对粮食容器、输送设备和仓库内部等位置的监测，收集大量的粮食数据。
然后，通过物联网技术将这些数据传输到中心服务器，进行数据存储和处理。
最后，通过数据分析和算法计算，可以准确计算出粮食数量、进出库情况和储存位置。
2.智能化粮库温湿度监控系统智能化粮库温湿度监控系统是基于物联网技术的一种粮食温湿度感知与监控系统。
通过安装温湿度传感器，实时感知仓库内部的温湿度变化，及时发现异常情况，并进行预警和干预，以保证粮食质量和安全。
智能化粮库温湿度监控系统首先需要安装温湿度传感器。
传感器可以定时感知仓库内的温湿度变化，并将数据传输到中心服务器。
中心服务器通过物联网技术实时监测温湿度数据，并进行数据分析和处理。
一旦监测到异常情况，系统会及时发出警报，并采取相应的措施进行干预，以保证粮食质量和安全。
3.智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的应用前景智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的应用前景广阔。
首先，通过粮食计量系统的应用，可以减少人工计量误差，提高计量精度，降低计量风险，进而提高粮食管理效率和质量控制能力。
其次，温湿度监控系统的应用可以实现对粮食储存环境的实时监测，及时发现并处理温湿度异常情况，确保粮食质量和安全。
最后，智能化粮库粮食计量与温湿度监控系统的应用可以实现数据共享与管理，提供更全面的数据支持和智能化决策，为粮食储存和管理提供更大的便利与可靠性。
智能粮仓监测系统开题报告
智能粮仓监测系统开题报告智能粮仓监测系统开题报告一、引言随着科技的不断进步和人们对食品安全的关注度提高，粮食储存管理变得越来越重要。
然而，传统的粮仓监测方法存在一些问题，如人工巡视不及时、数据采集不准确等。
为了解决这些问题，我们计划开发一种智能粮仓监测系统，以提高粮食储存管理的效率和精度。
二、系统设计智能粮仓监测系统将采用传感器、数据采集设备、云平台和移动终端四个组成部分。
传感器将安装在粮仓内部，用于实时监测粮食的温度、湿度、氧气含量等参数。
数据采集设备将负责将传感器采集到的数据传输至云平台进行存储和分析。
云平台将对数据进行处理和分析，提供实时的粮仓状态监测和预警功能。
移动终端将作为用户与系统交互的界面，提供粮仓监测数据的查询和管理功能。
三、系统功能智能粮仓监测系统将具备以下功能：1. 实时监测：通过传感器采集粮仓内部的温度、湿度、氧气含量等参数，实时监测粮食的存储环境。
2. 数据分析：云平台将对采集到的数据进行分析，提供粮仓状态的趋势图和统计报表，帮助用户了解粮食的储存情况。
3. 预警功能：系统将根据设定的阈值，对粮仓内部环境异常进行预警，及时提醒用户进行处理，以防止粮食损失。
4. 远程管理：用户可以通过移动终端远程查询和管理粮仓监测数据，无需亲临现场，提高了工作效率。
5. 数据安全：系统将采用数据加密和权限控制等技术，确保用户数据的安全性和隐私性。
四、技术实现智能粮仓监测系统的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、云计算技术和移动应用开发技术等。
1. 传感器技术：选择适合粮仓环境的传感器，保证数据的准确性和稳定性。
2. 无线通信技术：采用无线传输方式，将传感器采集到的数据传输至云平台，实现实时监测和远程管理。
3. 云计算技术：利用云平台进行数据存储和分析，提供实时的粮仓状态监测和预警功能。
4. 移动应用开发技术：开发移动终端应用，提供用户与系统交互的界面，实现粮仓监测数据的查询和管理功能。
粮库温湿度智能监控系统的设计与研究开题报告
目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低的温、湿
度智能控制系统，其采用上、下位机控制结构，实现全方位智能化的粮库
管理控制系统。单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的
某些节点上，对现场信息进行实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强
抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。
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课 题 研 1. 选择哪种型号的单片机； 究 2. 如何选择温度、湿度传感器； 困 难 3. 如何实现上位机与中间控制机之间的通信；
4. 如何实现仿真结果。
准 备 如 1. 通过查阅书籍； 何 解 2. 查阅相关资料； 决 3. 向指导老师请教。
[1]刘志强，罗庆生.一种智能化温度检测系统的设计[J].中国测试技术， 2003. [2]王家祯，王俊杰.传感器与变送器(第一版)[M]. 北京：清华大学出版 主 社，2000. 要 参 [3]沙占友，薛树琦，葛嘉怡．湿度传感器的发展趋势[J]．电子技术应用， 考 2003. 文 献 [4]王幸之，王雷，翟成等．单片机应用系统抗干扰技术(第一版)[M].北 京：北京航空航天大学出版社，2000. [5]吴少军，刘光斌．用MAX749产生LCD用负电压[J]．电子技术应用，1995. [6]贾佩山，刘晓明，王纤．一种提高8089单片机系统抗干扰能力的方法 [J]．电子与自动化，1997. [7]荣彩云．单片机系统应用中的抗干扰措施[J].仪表技术，2005. [8]杨振江，杜铁军，李群.流行单片机使用子程序及应用实例（第1版） [M].西安：西安电子科技大学出版社，2002. [9]佃松宜，汪一，汪道辉．基于RS485总线的远程双向数据通信系统的设 计与实现[J]．电子技术，2000. [10]纪建伟．微型计算机温室监控系统的研究[J]．沈阳农业大学学报， 2001.
单片机粮仓温湿度监测系统设计方案开题报告(软件)
（1）无论是传感器的测量精度、反应速度、稳定性、功能多样性还是使用环境方面，国外的传感器都比较先进。
（2）构成系统整体的测控技术和管理，无论是硬件还是软件，都已普遍采用相应的标准模块集成，并且早已实现组态。
（3）系统结构已经普遍采用网络连接的现场总线技术(FCS)，有些需要的场合，则连接到Internet上，实现远程控制、远程诊断。
1.1 背景
“国以民为本，民以食为天”，“兵马未动，粮草先行”，这些都充分说明粮食对国家的重要性。储粮是为了防备战争、保证非农业人口的粮食消费需求、调节国内粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害及其它突发性事件而采取的有效措施，因此，粮食的科学储藏具有重要的战略意义和经济意义。
一般来说，粮食存放在粮仓中，大型的粮仓可存放数以万计的粮食，而且这些粮食存放的时间有长有短。目前，我国地方及垦区的各种大型粮仓都还存在着不同程度的粮食储存变质问题。根据国家粮食保护法规定，必须定期抽样检查粮仓各点的粮食温度和湿度，以便及时采取相应的措施，防止粮食的变质。但大部分粮仓目前还是采取人工测量温度和湿度的方法，这不仅使粮仓工作人员工作量增大，且工作效率低，尤其是大型粮仓的温度和湿度检测任务如不能及时彻底完成，则有可能会造成粮食大面积变质。据有关资料统计，我国每年因粮食变质而损失的粮食达数亿千克，直接造成的经济损失是惊人的。
4)将各个模块联系起来，进行系统整合。
5)硬件与软件部分结合，进行联调。
6)将发现的错误和可以改进的地方进行修改，再重复以上步骤，直到满足设计要求。
三、毕业设计(论文)工作进度安排
3月：查找资料，确定系统总体设计方案。
4月：编写软件，结合硬件原理图进行proteus仿真。
粮库中智能粮情测控系统的设计与研究的开题报告
粮库中智能粮情测控系统的设计与研究的开题报告题目：粮库中智能粮情测控系统的设计与研究一、选题的背景和意义粮库是指存放并保管大量粮食的建筑物，其作用在于保护并储存粮食，供应人们使用。
然而，粮食由于细菌、霉菌、虫害、氧化等多种因素，极易变质，影响其品质和安全。
因此，在粮库中对粮食的环境、温度、湿度、氧浓度等指标进行实时监控是至关重要的。
传统的粮食监测主要是基于人工巡检和手工记录，耗费时间和人力成本高，而且无法及时反映粮食的实时状态。
因此，设计一种智能化的粮情测控系统对于提高粮食储藏效率和质量监控具有重要意义。
二、选题的国内外研究现状及分析国内外关于智能粮情检测监控系统的研究领域广泛，主要研究方向包括传感器技术、数据传输和数据处理等方面。
国内研究较多的是无线传感器网络技术，如购印原、王斌等学者的研究成果。
而国外的研究大多是采用了物联网技术，如来自美国、巴西、俄罗斯、澳大利亚等的相关学者等。
对于粮食储藏方面的研究，国内外都存在一定程度的研究成果。
然而，国内外的研究更多是在传感器技术的应用上进行探索，而对于粮情的数据处理和管理，则鲜有相关的研究和应用实践。
因此，本文旨在以数据采集、处理和管理为关键技术，运用物联网技术和传感器技术等辅助手段，实现对粮情进行实时监测和管理。
三、选题的研究内容和研究方法1.研究内容（1）系统设计思路分析：该系统主要由传感器、通讯模块、数据处理模块、监控节点和服务端等组成。
（2）传感器选型：选择适合实际环境的温湿度、氧气、二氧化碳、甲醛、TVOC 等传感器进行测试和选型。
（3）通讯模块设计：利用 LoRa 无线模块进行无线数据传输，提高数据传输的稳定性和速度。
（4）数据处理模块设计：采用 ARM 处理器，进行数据采集和数据存储。
（5）监控节点设计：根据粮库实际情况，进行布局设计，提高监控效果和精度。
（6）服务端设计：利用云平台技术进行粮情数据管理、数据分析、数据展示功能的实现。
2.研究方法（1）文献调研和资料收集：对国内外相关领域的研究成果和经验进行分析归纳，确定本研究的主要内容，为系统设计提供理论基础。
粮库温度与湿度监控系统的设计,开题报告)
设计（论文）题目
粮库温度与湿度监控系统的设计
设计（论文）题目来源
题目自选
设计（论文）
题目类型
工程设计
起止时间
2011.12—2012.6
一、设计（论文）依据及研究意义
粮食的安全存储是关系到国计民生的战略大事，科学保粮具有重要的社会意义与经济价值。粮仓管理中最重要的问题是监测粮堆中的温、湿度变化。国家为粮食储藏每年支付很高的费用，主要是因为监测设备成本较高，管理方式不够先进。在理论研究和实地考察实验的基础上，进行了粮食仓库温度和湿度实时在线巡回监测与控制系统的设计和研制。温度和湿度的检测与控制对防止粮食霉变有着重要的意义，讨论粮堆温度和湿度变化的主要原因以及粮食仓库中温度和湿度的允许变化范围。探讨在线测量，计算和控制粮食仓库温度和湿度的原理和方法，基本消灭了粮食霉变事故，同时也节省了大量人力和物力，减 轻了粮仓管理的工作强度，提高了粮库管理效率，使粮食管理得到了安全可靠的保障。每到粮食收获季节各粮仓的粮食收购及粮情检测工作压力巨大，如何进行粮食的现代化管理也是每一个储库点的重中之重，若管理不当，粮食发霉或生虫会造成极大浪费。粮仓管理中最重要的问题是监测粮堆中的温、湿度变化。国家为粮食储藏每年支付很高的费用，主要是因为监测设备成本较高，管理方式不够先进，于是温湿度智能监控系统的研究与应用也日益迫切。粮食温度是能否保证粮食安全储存的重要指标之一,只有及时、准确地测得粮堆各层面的粮温数据,并根据检测的温度数据对粮食储存情况进行分析,作出决策,采取措施, 最大限度的减少粮食在储存过程中的损失。目前,粮库中的温湿度检测,基本上是人工检测,劳动强度大,繁琐,由于检测报警不及时,造成库储粮食损失的现象时有发生,于是,设计并研制性能价格比较高的粮库温湿度自动检测系统迫在眉睫。 由于大型粮库分布广、 储量大， 粮库的管理和监测难度大，基于粮库粮情检测系统上的计算机管理软件的设计，清晰直观地显示出各仓内温湿度状况，由上位机对粮仓进行监视，管理人员在控制室就可以看到实时粮库数据，对粮库数据进行分析，实现粮仓管理自动化、智能化。
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全方位智能化的粮库管理控制系统。单片机在这种系统中往往
作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场信息进行
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实时的测量和控制。单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它 可以置于恶劣环境的前端工作。
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本系统从结构上由下到上分三级，第一级是下位机，即前 端采集系统；第二级是中间控制机；第三极是上位机。下位机由 单片机、温湿度传感器组成，其任务是完成粮库中各个测量点的 温湿度的测量，并且通过串行通信的方式向中间机传送测量数 据。中间控制机主要实现对下位机进行控制，实现对一个粮库的 不同方位温湿度值的循环采集，并对其进行处理、显示、存储。 课 用户可通过中间控制机上的键盘输入温湿度的阈值，中间控制机 题 将从下位机接收来的数值与其阈值进行比较并实现超限报警。中 主 要 间控制机可通过串行通信的方式分别与下位或上位机进行数据 内 容 和信息的传输。
真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较
大差距。我国温度测量控制现状还远远没有达到工厂化的程度，
生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，存在着装备配套能力
差，产业化程度低，环境控制水平落后，软硬件资源不能共享
和可靠性差等缺点。
目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低
的温、湿度智能控制系统，其采用上、下位机控制结构，实现
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样，温湿度传感器输出的信号都没有经过放大、A/D 转换而直接 送入单片机进行处理，从而省去了信号放大和 A/D 转换这两个 环节，进一步减小了测量误差。此外，在本次设计中，采用 LCD 作为显示单元，LCD 液晶显示器具有功耗低、寿命长、无辐射、 不易引起视疲劳等优点，正在广泛地应用于仪表、家用电器、 计算机、医疗仪器以及交通和通信领域。为了实现显示时间的 功能，选用 LM016L 芯片构成时钟显示电路。
单片机是本系统的核心，它控制本系统的各种功能，因此 选择性能可靠的单片机就显得尤为重要。考虑到满足功能要求、 性价比、货源保证、开发手段等因素，采用软件技术成熟、仿 真器普通、性价比高的 ATMEL 公司生产的一种低功耗的高性能 的单片机—AT89C51。温湿度传感器是本次设计的测量单位，传 感器性能的好坏直接影响到本系统性能的好坏。为了尽量减小 测量误差，首先我选用了测量精度较高的数字式温度传感器 DS18B20，它采用单总线结构，直接将所测量温度转换为数字量 输出，送入单片机。湿度传感器采用高分子电容式传感器— HS1101,将它接入 555 定时器或施密特触发器组成的振荡电路 中，则传感器所测的湿度信号与振荡电路输出的电压信号的频 率成线性关系，该频率信号也可直接送入单片机进行处理。这
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本设计将整个系统分为三级结构：上位机、中间控制机和下 位机。系统组成结构如下图所示：
上位机
打印机
中间机 1
中间机 n
下位机
下位机
下位机
下位机
集集
课
其中 N 为中间控制机台数 u，N 值取值范围为 1～128，一台
题 上位机最多可控制 128 台中间控制机，即面对 128 个粮库进行 工 作 管理：n 为下位机台数，即一个粮库中环境参数的采集通道个数，
粮库中不同方位的温湿度信息的采集。每个下位机有其唯一的
地 址 （ 可 由 用 户 自 行 设 置 ）。 下 位 机 框 图 如 下
方 n 理论上取值范围为 1～128，但实际工作时需要考虑到子机的
案 功耗和电力线的带载能力，以及考虑到粮库中的实际需要，本
系统将 n 的最大值设置为 64。
下位机即为前端采集系统，由单片机和各种传感器组成，其
任务是完成粮库现场温度的采集与处理，并通过总线同中间控
制机进行数据传递。通常粮库面积较大，故需多个下位机进行
存的一个重要问题。目前市场上的各种温度控制设备大多只能
根据简单的温度变化规律制定控制算法，农产品种子粮库存储
自动化程度低且不易大面积管理的现状，系统扩展性较差随着 粮
库 我国科技的速发展和农业自动化程度的提高，粮库管理技术
发 也将得到进一步改进。粮库一般较大，粮库库房数较多，测点 展
现 可达数百个。
开题报告
学号
5
姓名
祁巧利
指导教 师
吕杰
系别 电气信息工程系 专业/班级
自动化 08102
毕业设计（论文）题目
粮库温湿度智能监控系统的设计与研究
题目类 □工程设计 □技术开发 □软件工程 □理论研究和方法应用 型 □管理模式设计 □其他
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粮食储藏是国家为防备战争、荒灾以及其他突发性事件而采取的
有效措施。影响粮食安全储藏主要参数是粮食的湿度和温度，这两
者之间是互相关联的。人们通常使用温度计、湿度计来测量粮库的
稳定和湿度，通过人工加热、加湿、通风和降温等方法来控制粮库
的温度、湿度，这种方法不但控制精度低、实时性差，而且操作人
员的劳动强度大。同时温度与相对湿度的大幅度变化可能导致种子
大范围腐烂或者影响种子的发芽率，从而带来极大地经济及财产损
状
和
我国对于温度测控技术的研究较晚，始于 20 世纪 80 年代。
发 我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上，才
展 趋 掌握了温度室内微机控制技术，该技术仅限于对温度的单项环
势 境因子的控制。我国温度测控设施计算机应用，在总体上正从
消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发
展。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无
选 失。因此，保证适宜的粮库温度、湿度对保证农产品种子存储质量 题
目 十分重要。
的
随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用，粮情监测系
及
意 统准确性、稳定性要求越来越高，因此高科技数字式传感器广泛应
义 用于粮情监测系统。这种传感器采用了半导体集成电路与微控制器
最新技术，在一个管芯上集成了半导体温度检测芯片、数据信号转
换芯片、计算机接口芯片、存储器芯片等。除完成温度检测功能外，
还可完成预置范围温度、报警、多路 A/D 转换、温度补偿等功能。
由于数字温度传感器直接传出数字量，从而解决了温度信号长距离
传输问题及传输过程中因干扰和衰减而导致的精度降低等问题。
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粮仓温度湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食保