一、系統環境概述

系統用于露天倉儲堆垛中溫度、濕度的測量和采集，目前有十個倉儲場區需要采用此設備，每個場平時堆垛數量在2000個左右，生產旺季在2500左右。每個場區分5-6個區，每個區在200-400個堆垛，堆垛之間有供通行的4米寬裝卸道路，TA區、B區和D區為堆垛的典型分布圖，堆垛體積長×寬×高為8m×4m×4m，采用露天堆放，每個堆垛中需要溫度探頭6—8個，探頭埋置于堆垛中。堆垛中物品含水量在20%左右,對電磁波的吸收較大。現場只有燈塔處有220V電源，燈塔高15米，在10米以下可以架設天線，其他地方沒有電源且不能布線。

二、系統要求

（一）全無線，且探頭采用一體式電池供電方式。

（二）數據集中顯示及管理。

（三）可靠性高，不能出現誤報、漏報情況。

三、系統設計依據

●《GB50198-94計算機系統安全準則》

●《HG20507-92工業自動化儀表工程施工及驗收規范》

●《GB 50194-93建設工程施工現場供用電安全規范》

●《JJG874-2007溫度指示控制儀》

●《移動通信技術》

四、系統構架描述

根據現場示意圖分析，整個無線溫濕度傳輸系統采用“蜂窩通信”方式，如圖一所示：

圖一、蜂窩信道分布示意圖

在圖一中，整個廠區采用蜂窩方式進行數據通信，以每個燈塔劃分為一個蜂窩，每個蜂窩采用不同的無線頻段，在每個燈塔處安裝一個無線接收基站，由基站接收所在小區的無線溫濕度探頭的數據。每一個蜂窩的通信方式如圖二所示：

圖二、蜂窩描述圖

在圖二中，無線溫濕度傳感器由電池供電，放置于堆垛當中，工作信道與它所處的蜂窩中基站的信道一致；無線接收基站安裝在燈塔處，供電采用燈塔處的市電接入；基站將接收到的無線溫濕度傳感器的數據緩存在本地，由上級設備輪訓時上傳到上級網絡，這樣可以充分保證數據的可靠性。

接下來就是每個蜂窩的數據上傳到上一級網絡（接收中心）的拓撲結構，如圖三所示：

圖三、蜂窩數據與接收中心拓撲圖

在圖三中，無線接收中心負責主動輪訓每個蜂窩中無線接收基站緩存的數據，并把獲取的數據通過RJ45接口上傳到局域網中。

整個系統包含四種主要設備，無線溫濕度傳感器、無線接收基站、無線接收中心、個人計算機，數據流向如圖四所示：

圖四、系統數據流向圖

五、系統設備描述

（一）堆垛處：內置868MHz無線探頭（一體式、電池供電）

每個堆垛中分別放置868MHz無線探頭（一體式、電池供電）一只，采用868MHz分信道傳輸模式將數據主動發送到自己所在蜂窩的無線接收基站（即燈塔處）。

無線溫濕度傳感器之所以采用868MHz頻率，原因有以下幾點：

1、根據我們實際測試和使用效果看出，目前采用的此款868MHz（兼容915MHz）方案，對障礙物的穿透能力強；

2、目前采用的方案中，外圍元件極少，調試簡單，為后期大批量生產提供了保障；

3、目前版本已經趨于成熟，睡眠功耗***（小于10uA），采用已有的2400mA/H電池，在實際預算5分鐘發送一次數據的情況下，電池可使用一年半以上，為降低系統后期維護提供了保障；

4、目前方案中，無線信道多達102個，為系統留有充分的容量，在實際現場當中，甚至每個蜂窩可以采用完全不同的信道進行傳輸，為系統的穩定性、可靠性及系統探頭的延展性都帶來了***的保障。

（二）燈塔處：無線接收基站（內置868MHz轉433MHz無線網橋功能，工程施工時需加裝避雷器）

在每個燈塔處安裝無線接收基站一臺（現場供電），向下提供868MHz頻段來接收溫濕度傳感器的數據，向上提供433MHz大功率雙向通信功能（向上采用433MHz頻率主要考慮到傳輸距離問題，燈塔到辦公室距離比較遠，加之可能有很多遮擋因素，433MHz初步預算功率為2W），以便接收來自無線接收中心的命令；根據現場圖紙描述，把以基站（即燈塔）為圓心，30米（具體視調試而定）為半徑的區域劃為一個蜂窩，各個蜂窩分別采用868MHz分信道進行數據收發。基站把用868MHz接收到的探頭數據緩存到本地高速緩存當中，當接收到無線接收中心的輪訓命令（433MHz頻率）時，通過433MHz頻率將緩存數據應答給無線接收中心。

（三）辦公室（管理中心）外：無線接收中心（工程施工時需加裝避雷器）

整個系統共設計一臺433MHz無線接收中心，負責主動輪訓各個蜂窩當中的無線接收基站，同時，無線接收中心對上行提供一個RJ45網絡接口，將接收到的所有數據通過局域網上傳至辦公室ＰＣ上。

（四）辦公室（管理中心）PC：無線溫濕度系統管理軟件

在辦公室（管理中心）的PC上安裝無線溫濕度系統管理軟件一套，用于集中管理整個系統的所有溫濕度數據，功能包括：

1、實時數據顯示

2、歷史數據查詢、導出（PDF或EXCEL）和打印

3、探頭參數設置，如溫濕度補償、報警上下限值自定義、探頭名稱及地址自定義等等

4、指定時間段溫濕度變化曲線圖

5、管理員及操作員權限設置

6、操作日志管理

7、其他

六、設備技術參數

（一）傳感器（環境溫濕度傳感器）：

圖五、環境溫濕度傳感器示意圖（防水型）

工作電源：電池供電（3.6V）

發射功率：10dBm-30dBm（軟件可設置）

采集周期：8秒-2小時軟件可設置

工作頻段：軟件可設置

溫度檢測范圍：-40℃～＋124℃

濕度檢測范圍：0%～100%RH

溫濕度精度誤差：±0.5℃ ±3%RH

工作頻段： 868MHz（多達102個頻段可用，AES加密）

無線速率：20～100kbps

相對位移范圍：一個場內堆垛內

發射距離： >100m（探頭至于煙垛內）

使用年限：>1年

（二）無線接收網橋：

圖六、蜂窩無線接收網橋/網關(防水型)

供電電壓：交流220V

工作溫度：-40℃～+85℃

上行工作頻率：標準433MHz（共8個頻段可用）

發射功率：≤2W

接收靈敏度：-110dBm

通信距離：>3公里（空曠距離）

下行工作頻段：868MHz（多達102個頻段可用，AES加密）

接收靈敏度：-110dBm

發射功率： 10dBm-30dBm（軟件可設置）

設備編號：軟件可設置

天線接口方式：SMA標準天線接口

抗干擾：手機頻率、政府無線頻率、鐵路通信頻率、無線WIFI頻率等常用頻率抗干擾。

（三）無線接收中心

圖七、無線接收中心（老版）

供電電壓：交流220V

上行通訊接口： RJ45網絡接口

下行通信接口：無線433MHz（共8個頻段可用）

發射功率：≤2W

接收靈敏度：-110dBm

通信距離：>3公里（空曠距離）

抗干擾：手機頻率、政府無線頻率、鐵路通信頻率、無線WIFI頻率等常用頻率抗干擾

天線接口方式：SMA標準天線接口

工作溫度：-40℃～+85℃

接　　口：ＭJ-ＭJ接口

七、系統互換性與維護

系統的互換性與可維護性主要體現在探頭與無線接收基站上，具體實現如下：

（一）環境溫濕度傳感器

1、可維護性：

無線溫濕度傳感器采用鋁合金外殼，為了增加設備穩定性及防護等級，將采用一體設計（將電路板、傳感器探頭、無線傳輸模塊、電池、配置接口等都整體固定焊接在底板上），各個功能模塊為硬連接，電路底板利用外殼卡槽安裝，與外殼沒有螺絲，當出現損壞需要更換時，只需拆卸其中一端擋板之后，就能很方便的將整體電路拉出，然后把新的電路板推入卡槽進行替換，裝上擋板即可，不需要更換外殼，操作簡單方便，工作量小，為后期維護更換帶來很大便利，同時也節約了成本。

2、互換性：

當溫濕度傳感器需要更換使用位置和環境時，可以通過傳感器外殼上提供的一個USB方頭接口方便的重新設置新的基本參數，包括通信信道、發射功率、發送時間間隔、ID號等，相當于重新定義了一個新的傳感器，此時就可以方便的重新投入一個新的系統當中使用。

（二）無線接收基站

無線接收基站的ID號與工作信道可以方便的利用溫濕度系統管理軟件通過無線接收中心在線更改（勿需從安裝現場拆卸），這樣，在系統重新分配的時候，我們可以利用這個功能方便的重新定義蜂窩，包括蜂窩的編號、蜂窩工作的信道等，為用戶后期使用提供的便利。

八、售后和維保

本公司產品承諾1年內免費保修，超過維保期只收取成本費用。

（一）技術支持與服務

對于我公司銷售的產品和設備我們保證用戶能夠得到整個系統的終身技術支持和服務。作為技術支持重要部分，我們還將為用戶提供的系統升級服務，并確保：

1、技術的***性與應用適用發展趨勢；

2、隨時能夠為用戶提供系統的擴展能力，以滿足用戶日益發展的要求；

3、升級后的系統有良好的性能價格比；

4、經濟性。

（二）電話支持服務

客戶的系統管理員或系統管理維護人員隨時可與我公司直接電話聯系，由我司工程師通過電話向用戶提供專業的技術支持，以極快的速度解決用戶網絡系統中出現的問題，并提供全天候、無周末響應服務。

（三）返修維護服務

當我們的工程師通過電話無法及時排除問題時，貴方可選擇將設備寄回我公司售后點，我公司將盡快為您解決查找原因并及時處理問題。

（四）設備維修服務

我們對免費維護期內的系統設備提供維護和更換服務，對后續保用服務合同內指定的所有設備提供保修和保養服務。對于未包含在后續保用服務內的設備進行成本收費服務。

（五）人員培訓

根據客戶的需要，我公司將客戶相關技術人員進行***的技術培訓，達到***理解系統的功能和相關技術、并且可以獨立進行安裝配置、日常使用維持、一般故障診斷和修復等工作之目的，有關具體的培訓內容包括：

1、系統的體系結構及相關技術；

2、系統的安裝調試；

3、系統管理員和用戶培訓。

九、聯系方式

企業名稱：成都鑫芯電子科技有限公司

聯系電話：4006628160

Q Q：

聯 系 人：韓先生

地 址：成都市金牛區金牛高新技術產業園興盛西路2號天元大廈

網 址：http://www.folungwin.cn