本實用新型涉及煙葉領(lǐng)域，特別是一種煙葉包芯的溫度采集裝置和監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煙葉醇化就是把人工發(fā)酵后的煙葉在一定條件下進行一段時間的儲存，以改善其香氣、吸味和物理性質(zhì)，使之更適合于加工制造的要求。醇化有人工醇化和自然醇化，人工醇化速度快，但醇化效果差，目前已經(jīng)很少采用；自然醇化是將煙葉按一定要求堆放在儲備庫內(nèi)，通過控制一定濕度和溫度的條件下進行的醇化；因此，嚴格的溫濕度環(huán)境控制是煙葉醇化工藝的一個重要因素。

目前我國許多煙葉倉儲單位仍采用測溫儀器與人工抄錄、管理相結(jié)合的傳統(tǒng)方法，這不僅效率低，而且往往由于判斷失誤和管理不力造成局部或大范圍煙葉霉變的現(xiàn)象時有發(fā)生。市場上的溫度采集裝置插入煙垛后，在搬運過程中，溫度采集裝置的殼體容易因為碰撞而與煙垛產(chǎn)生摩擦，造成損壞；另外市場上采用的分布式溫濕度測控系統(tǒng)因其系統(tǒng)大多采用有線通信方式，使得布線難度加大，難以擴展，不能滿足煙葉倉儲單位長距離安全穩(wěn)定的測控需要。同時系統(tǒng)的抗干擾能力差，系統(tǒng)應(yīng)用不穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種基于LoRaWan廣域無線物聯(lián)通訊、結(jié)構(gòu)簡單、具有緩沖作用、密封效果好的煙葉包芯的溫度采集裝置和監(jiān)控系統(tǒng)。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種煙葉包芯的溫度采集裝置，包括殼體，其特征在于：還包括位于殼體上的LoRa模塊、PT溫度探測桿、ADC轉(zhuǎn)換器、LoRa天線和電池裝置；該PT溫度探測桿一端插入并固定于殼體上且與ADC轉(zhuǎn)換器連以將檢測溫度信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；該ADC轉(zhuǎn)換器與LoRa模塊相連以將轉(zhuǎn)換后的溫度信號傳送至LoRa模塊；LoRa模塊與LoRa天線相連將實時溫度信息通過LoRa天線進行發(fā)送；該電池裝置與LoRa模塊相連以供電；還包括緩沖機構(gòu)，該緩沖機構(gòu)設(shè)置于殼體外周與煙葉包芯之間。

優(yōu)選的，所述緩沖機構(gòu)包括固定于所述殼體上的公面或母面，及固定于煙葉包芯上的母面或公面，該公面與母面為粘貼配合。

優(yōu)選的，包括主板，該主板固定于殼體內(nèi)，所述LoRa模塊、ADC轉(zhuǎn)換器和LoRa天線均設(shè)置于該主板上。

優(yōu)選的，所述殼體內(nèi)均填充有環(huán)氧樹脂。

一種煙葉包芯的無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控存儲于倉庫的煙葉包芯內(nèi)煙葉的溫度，包括上述的任一一種煙葉包芯的溫度采集裝置，及LoRa基站和監(jiān)控平臺；該LoRa基站與溫度采集裝置無線通信以接收溫度信息并轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控平臺；該監(jiān)控平臺接收溫度信息并在溫度異常時發(fā)出報警信息。

優(yōu)選的，還包括無線出庫路由器，該無線出庫路由器安裝于所述倉庫門口用于檢測出庫的煙葉包芯內(nèi)的溫度采集裝置。

優(yōu)選的，還包括收納箱和無線收納路由器，該收納箱用于放置溫度采集裝置，該無線收納路由器位于收納箱內(nèi)以發(fā)出休眠信號，所述收納箱內(nèi)的溫度采集裝置接收該休眠信號接入休眠模式。

優(yōu)選的，還包括監(jiān)控終端，該監(jiān)控終端與所述監(jiān)控平臺無線通信以接收溫度信息或報警信息。

由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

1、本實用新型的溫度采集裝置，基于LoRaWan廣域無線物聯(lián)通訊、密封性能好、低功耗、抗干擾強；另外，設(shè)有緩沖機構(gòu)，很好地保護溫度采集裝置以防其因摩擦或撞擊而損壞。

2、本實用新型的溫度采集裝置設(shè)置有上下殼和密封圈，采用環(huán)氧樹脂配合密封圈實現(xiàn)雙重保護，最大限度地隔離環(huán)境氣體以防腐蝕內(nèi)部元件。

3、本實用新型還設(shè)置無線出庫路由器，用于監(jiān)控處于出庫區(qū)域內(nèi)的煙葉包芯是否含有溫度采集裝置。當(dāng)工作人員忘記將溫度采集裝置從煙葉包芯上取出時，該無線出庫路由器可通過FSK信號強度檢測，探測到溫度采集裝置靠近出庫門口，并觸發(fā)蜂鳴器發(fā)出報警提示音。

4、本實用新型設(shè)置收納箱和無線收納路由器，通過無線收納路由器發(fā)出休眠信號，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置接收該休眠信號后接入休眠模式，在休眠模式下，關(guān)閉溫度檢測、ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換及溫度信息發(fā)送功能，進入睡眠省電狀態(tài)。

附圖說明

圖1為溫度采集裝置的立體圖

圖2為圖1的剖視圖；

圖3為溫度采集裝置與母面的配合示意圖；

圖4為溫度采集裝置內(nèi)部電路圖；

圖5為本實用新型監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：10、溫度采集裝置，11、殼體，12a、公面，12b、母面，13、環(huán)氧樹脂，14、PT溫度探測桿，15、電池裝置，16、主板，17、LoRa模塊，18、ADC轉(zhuǎn)換器，19、LoRa天線,20、LoRa基站，30、監(jiān)控平臺，31、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，32、中心服務(wù)器，40、監(jiān)控終端，50、無線收納路由器，60、無線出庫路由器。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本實用新型作進一步的描述。

參照圖1至圖5，一種煙葉包芯的溫度采集裝置，包括殼體11、PT溫度探測桿14、電池裝置15和主板16。殼體10內(nèi)均填充有環(huán)氧樹脂13，最大限度地隔離環(huán)境氣體以防腐蝕內(nèi)部元件。PT溫度探測桿14一端插入殼體11內(nèi)并與之固定連接。該PT溫度探測桿14另一端可插入煙葉包芯內(nèi)以檢測煙葉溫度，殼體外露于煙葉包芯。

該主板16和電池裝置15均固定于殼體11內(nèi)。該電池裝置15包括電池和電源管理電路。該電池采用大容量、壽命長的安全鋰亞電池，容量大于9000mAH，帶低電壓報警功能。該主板16上設(shè)置有LoRa模塊17、ADC轉(zhuǎn)換器18和LoRa天線19。該ADC轉(zhuǎn)換器18與PT溫度探測桿14相連以將檢測到的溫度信息進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。該ADC轉(zhuǎn)換器18與LoRa模塊17相連以將轉(zhuǎn)換后的溫度信號以IIC的信號格式傳送至LoRa模塊17。LoRa模塊17與LoRa天線19相連將實時溫度信息通過LoRa天線19發(fā)送。電池通過電源管理裝置與該LoRa模塊17相連，以為其供電。

本實用新型還設(shè)置有緩沖機構(gòu)，該緩沖機構(gòu)包括固定于殼體10底面上的公面12a，及固定于煙葉包芯上的母面12b，該公面12a與母面12b為粘貼配合。實際應(yīng)用中，通常煙葉包芯位于箱體內(nèi)，則將母面12b固定于箱體上，將溫度采集裝置的PT溫度探測桿14插入箱體及煙葉包芯內(nèi)后，將殼體10上公面12a粘貼至母面12b，能起到緩沖和保護作用。公面12a和母面12b的形狀可是方形圓形等，設(shè)置于煙葉包芯箱體上的母面12b面積大于公面12a面積。

本實用新型還提出一種煙葉包芯無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)，用于監(jiān)控倉儲于倉庫內(nèi)的煙葉包芯內(nèi)的煙葉溫度，包括上述的溫度采集裝置，還包括如下：

LoRa基站20，與溫度采集裝置10和監(jiān)控平臺30無線通信，用于接收溫度信息并轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)控平臺30，基于嵌入式ARM設(shè)計，采用窄帶擴頻通訊，具備多種調(diào)制方式，包括FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa等，可工作于ISM 780MHz頻段。

監(jiān)控平臺30，包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31和中心服務(wù)器32，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31與LoRa基站20和中心服務(wù)器32均為有線連接，該數(shù)據(jù)采集服務(wù)器31內(nèi)存儲溫度數(shù)據(jù)等，該中心服務(wù)器32用于接收溫度信息并在溫度異常時發(fā)出報警信息，該報警信息包含包芯位置信息。

無線出庫路由器60，該無線出庫路由器60安裝于倉庫門口用于監(jiān)控處于出庫區(qū)域內(nèi)的煙葉包芯是否含有溫度采集裝置10。當(dāng)工作人員忘記將溫度采集裝置10從煙葉包芯上取出時，該無線出庫路由器60可通過FSK信號強度檢測，若檢測到強度超過-60dB，即為探測到溫度采集裝置10靠近出庫門口，則無線出庫路由器60通過與之相連的蜂鳴器發(fā)出報警提示音，該信號強度值可根據(jù)需要調(diào)整。另外，該無線出庫路由器可通過LoRa基站接入監(jiān)控平臺30，以便于集中管理和控制。

收納箱和無線收納路由器50，該收納箱用于放置取出的溫度采集裝置10，該無線收納路由器50位于收納箱內(nèi)以發(fā)出休眠信號，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置10接收該休眠信號后接入休眠模式。在休眠模式下，溫度采集裝置10關(guān)閉溫度檢測、ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換及溫度信息發(fā)送功能，進入睡眠省電狀態(tài)。該無線收納路由器可通過LoRa基站接入監(jiān)控平臺30，以便于集中管理和控制。

監(jiān)控終端40，該監(jiān)控終端40與監(jiān)控平臺30無線通信以接收溫度信息或報警信息。該監(jiān)控終端40可以是電腦、筆記本或手機等等具有無線通信功能的終端。

本實用新型的溫度采集裝置10采用窄帶擴頻通訊，具備多種調(diào)制方式，包括FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa等，可工作于ISM 780MHz頻段。本實用新型中溫度采集裝置的芯片可采用STM32L051C8，SX1279等。

本實用新型可在溫度采集裝置10的殼體11上設(shè)置編碼，當(dāng)工作人員將溫度采集裝置10插入煙葉包芯內(nèi)，掃描該編碼，將之與煙葉包芯位置進行關(guān)聯(lián)，并傳送至監(jiān)控平臺30。則監(jiān)控平臺能接收到來自溫度采集裝置10發(fā)送的實時溫度信息，或異常溫度信息，該信息與煙葉包芯位置相關(guān)聯(lián)。監(jiān)控終端40也可接入監(jiān)控平臺30的中心服務(wù)器32，獲取該溫度信息及對應(yīng)煙葉包芯位置和報警信息等。

當(dāng)插有溫度采集裝置10的煙葉包芯出庫時，需要工作人員將溫度采集裝置10取出放至收納箱內(nèi)，工作人員操作解除溫度采集裝置10與該煙葉保險的關(guān)聯(lián)，則LoRa基站20也不再從該溫度采集器上讀取溫度信息。

煙葉包芯出庫結(jié)果倉庫門口時，若檢測到有FSK等信號強度超過-60dB，即為探測到溫度采集裝置10靠近出庫門口，則無線出庫路由器60通過與之相連的蜂鳴器發(fā)出報警提示音，提示工作人員有溫度采集裝置10未取出。

在收納箱內(nèi)的無線收納路由器50發(fā)出休眠信號，收納箱內(nèi)的溫度采集裝置10接收該休眠信號接入休眠模式，不再檢查溫度信息，以減少功耗，延長電池使用壽命。

上述僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。