[背景]
在現(xiàn)代社會里,煙草行業(yè)一直備受爭議,人們對吸煙與健康問題日益關注,如何提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量、降低卷煙焦油量、減少吸煙對人體的不良影響一直是煙草行業(yè)的重要研究內(nèi)容,它直接關系到煙草行業(yè)能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國煙草行業(yè)的規(guī)模也在不斷擴大,并成為國家的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一,所以面對國際禁煙浪潮和世界衛(wèi)生組織框架條約束縛,煙草行業(yè)健康地、可持續(xù)地發(fā)展具有現(xiàn)實的意義。煙草行業(yè)在我國屬于傳統(tǒng)輕工業(yè)之一,其生產(chǎn)過程十分復雜,而煙草倉庫倉儲和管理工作質(zhì)量是煙草生產(chǎn)和銷售中的關鍵環(huán)節(jié),因此建設煙草倉庫實時監(jiān)測控制系統(tǒng)具有非常重要的實際意義和應用價值。
而且在卷煙生產(chǎn)和儲存過程中,對于煙草質(zhì)量的保證至關重要。煙廠中的倉儲環(huán)境對卷煙品質(zhì)影響很大,傳統(tǒng)煙草倉庫環(huán)境質(zhì)量采用人工測量記錄,管理人員對倉儲環(huán)境缺乏有效的監(jiān)測手段。信息化水平的提高,為改進煙草行業(yè)生產(chǎn)和銷售階段的倉儲管理方式提供了新的手段,研究建立高效的煙草倉庫遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具有非常重要的實際意義和應用價值。
【目的】
煙廠建設本著煙草行業(yè)發(fā)展方向和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整政策,大力推進技術進步和產(chǎn)業(yè)升級,以科技創(chuàng)新提高生產(chǎn)力水平,充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源,帶動生產(chǎn)要素的合理流動,使企業(yè)資源得到優(yōu)化配置和充分利用,盡量節(jié)省建設投資。
網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)將計算機技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術與監(jiān)控技術有機地結合起來。它能將監(jiān)控系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)連接起來,使兩個相互獨立的系統(tǒng)開始走向融合,在理念和方式上取得了重大突破。利用計算機網(wǎng)絡技術,將封裝成IP包的監(jiān)控信息傳送到網(wǎng)絡上,與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)融為一體,使網(wǎng)絡中的每一臺多媒體計算機上均可實現(xiàn)對監(jiān)控信息的管理和調(diào)用,提高管理水平和管理效率。網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)監(jiān)控的范疇,在其基礎上增加了管理的概念。它事實上已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理的一個有力工具。
“十二五”規(guī)劃明確提出要以加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶,發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),推動物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)應用,同時煙草行業(yè)“卷煙上水平”總體規(guī)劃進一步強調(diào)要積極推動中國物聯(lián)網(wǎng)建設,瞄準物聯(lián)網(wǎng)前沿技術,努力建設覆蓋全領域,全過程的中國煙草物聯(lián)網(wǎng)。基于當前煙草行業(yè)在倉儲物流方面的物聯(lián)網(wǎng)(主要是傳感器,條碼技術,射頻識別技術RFID)應用已基本成熟,北京九純健應用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,把環(huán)境監(jiān)測、安防、視頻監(jiān)控三者相結合進行有效聯(lián)動,形成網(wǎng)絡智能化監(jiān)測系統(tǒng),以有效解決企業(yè)的安全隱患(防火,防水,防潮,防盜,防入侵),并提供準確的實時數(shù)據(jù),在煙草的儲存與片煙醇化方面提供有利的數(shù)據(jù)支持,以便企業(yè)可以減少各種損失,降低煙草企業(yè)生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。
建設煙草倉庫實時監(jiān)測控制系統(tǒng)具有非常重要的實際意義
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的價值和目的主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)保證煙葉的產(chǎn)品質(zhì)量
卷煙成品的質(zhì)量主要由原材料煙葉的質(zhì)量決定,煙葉質(zhì)量在經(jīng)過挑選后都具備了較高的品質(zhì),而持續(xù)保持高品質(zhì)最關鍵的環(huán)節(jié)就是其存放環(huán)境,由于煙葉儲存的特殊性,使得煙葉的存放成為煙廠生產(chǎn)過程中一個很重要的環(huán)節(jié)煙葉的特性之一是在高溫環(huán)境下容易吸收大量水分,在溫度降低時又釋放出來,結露成水,造成微生物的大量繁殖,引起煙葉大面積的沖燒、變色、變質(zhì)、霉爛、蟲蛀等現(xiàn)象,造成嚴重的經(jīng)濟損失。在自然的狀態(tài)下,倉庫的環(huán)境根據(jù)氣候的變化不能持續(xù)滿足存儲要求,所以需要有效地控制倉庫中的溫度和濕度,給煙葉存放帶來一個安全的環(huán)境在實際生產(chǎn)中,煙葉倉儲的人工監(jiān)管存在許多難以避免的人為因素失誤,并且對煙葉堆垛內(nèi)部的溫濕度測量更是難以保證數(shù)據(jù)的及時、準確和可靠。而煙葉倉庫監(jiān)測系統(tǒng)將溫度、濕度傳感器布置在煙葉堆垛內(nèi)部和倉庫的適宜位置,可以實時測量倉庫各處的溫度和濕度并及時傳送給監(jiān)控室,測量數(shù)據(jù)能實時顯示在監(jiān)控室的電腦屏幕上,保證監(jiān)控人員能夠全面了解煙葉倉庫的情況。一旦某點溫度、濕度超過預定設置,系統(tǒng)將迅速向監(jiān)控人員報警,詳細顯示庫房具體位。置的異常溫度、濕度變化,并指導煙葉翻垛及通風等生產(chǎn)操作,可以有效預防因溫度、濕度變化引起的煙葉變質(zhì)等各種事件發(fā)生。
(2)有助于研究煙葉自然醇化機理
煙葉存儲的另一特殊性是煙葉經(jīng)過相當時間的存儲過程后在顏色、香氣、吃味方面都有顯著變化,這種煙葉品質(zhì)的變化被稱為“自然醇化’’,煙葉存放過程實際就是其自然醇化的過程。煙葉在自然醇化過程中對環(huán)境要求很高,不同質(zhì)量的煙葉其最佳醇化時間、存放要求都不一樣;在煙葉自然醇化過程中對倉庫環(huán)境要求有適當?shù)臏囟取穸取⒍趸己脱鯕獾暮浚渲袀}庫環(huán)境的溫濕度有決定性影響,不適宜的溫濕度會造成煙葉過度醇化使品質(zhì)嚴重下降。
煙葉倉庫的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采集了煙葉的醇化過程中的第一手環(huán)境資料,它有助于合理地掌握自然醇化速度調(diào)控,也為研究醇化規(guī)律和醇化預測模型提供了大量信息,可以逐步建立庫存煙葉醇化質(zhì)量信息檔案,并根據(jù)煙葉醇化質(zhì)量提出合理的使用建議。
(3)提高生產(chǎn)效率和管理水平
煙草倉庫實時監(jiān)測管理系統(tǒng)跟人工監(jiān)管相比具有不可比擬的優(yōu)勢,系統(tǒng)實時性好、可靠性高、操作簡便,可有效地提高生產(chǎn)效率和管理水平。煙草倉庫監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣間隔時間短,監(jiān)測數(shù)據(jù)既能定時傳輸也可隨時召喚,布置在煙葉堆垛內(nèi)的定點監(jiān)測比人工臨時測量更穩(wěn)定和更準確。煙草倉庫實時監(jiān)測管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)管理,是煙草行業(yè)信息化系統(tǒng)的重要組成部分。
(4)保障生產(chǎn)安全
煙草倉庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)將已有的氣體傳感監(jiān)測裝置、防火報警裝置和視頻防盜裝置結合起來,實現(xiàn)監(jiān)測環(huán)境溫濕度、檢測室內(nèi)易燃氣體、非法闖入報警等系統(tǒng)功能,這樣形成一個全方位的倉庫環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng),可以有效地保障
生產(chǎn)安全。
[系統(tǒng)功能]
1自動監(jiān)測全部傳感器的測定值,并實時顯示監(jiān)控室的計算機屏幕上,
2報表功能: 按用戶要求輸出報表,打印溫濕度變化的記錄數(shù)據(jù)和曲線;
3曲線功能: 提供實時、歷史趨勢圖、對環(huán)境的溫度、濕度及包心溫度的變化用曲線顯示在屏幕上;
4傳感器參數(shù)修改功能: 通過通訊網(wǎng)絡對網(wǎng)上的傳感器中的參數(shù)進行修改、設定(站址、量程、零點、溫度系數(shù));
5 通過485通訊將各個倉庫、發(fā)酵庫的實時監(jiān)控統(tǒng)一傳送到制定的監(jiān)控室內(nèi),實行統(tǒng)一監(jiān)控。
6可以實現(xiàn)對各個倉庫和位置的溫濕度等情況實時監(jiān)控,通過九純健的上機軟件設定上下限值,超高或超低可以實現(xiàn)現(xiàn)場的聲光報警,電話語音自動報警,或是通過九純健的短信報警器系統(tǒng),以短信的形式通知相關責任人,也可以通過軟件的設定、直接在監(jiān)控室內(nèi)顯示報警等等。
[系統(tǒng)建設方案]
根據(jù)煙葉發(fā)酵庫溫、濕度控制的要求,煙葉發(fā)酵庫溫、濕度控制及監(jiān)測擬采用新一代無線數(shù)字式環(huán)境溫、濕度監(jiān)測,可實現(xiàn)在煙葉發(fā)酵庫內(nèi)的多點溫、濕度24小時實時自動監(jiān)控。具體方案如下:
根據(jù)煙葉發(fā)酵庫內(nèi)部結構及布局特點,在發(fā)酵庫內(nèi)設置3~4個溫、濕度監(jiān)測點,這些監(jiān)測點將根據(jù)實際情況,進行設置點優(yōu)化選擇。監(jiān)測點優(yōu)化設定的原則是:
1) 監(jiān)測點應優(yōu)先設置在是發(fā)酵庫中遠離通風機和空調(diào)機送風口位置或通風效果不好的位置;
2) 監(jiān)測點在發(fā)酵庫內(nèi)分布盡可能均勻,確保對整個發(fā)酵庫溫、濕度的有效監(jiān)控;
3) 監(jiān)測點應根據(jù)發(fā)酵庫中溫、濕度的實際情況進行合理布置。如在發(fā)酵庫靠近天花板位置和天花板上溫度一般較庫內(nèi)其它位置較高,應考慮布置一定數(shù)量的監(jiān)測點。在靠近地面的墻面上濕度較大,也應有一定的監(jiān)測點;
4) 監(jiān)測點位置以不影響發(fā)酵庫中煙包碼放和運輸為原則。
每個監(jiān)測點的溫、濕度信息通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關接收,這些信息由骨干網(wǎng)絡與中央控制計算機連接,由中央控制計算機對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判讀和分析,并形成各個監(jiān)測點的溫、濕度監(jiān)測歷史趨勢圖。如果發(fā)現(xiàn)某個或某幾個溫、濕度監(jiān)測點的溫、濕度出現(xiàn)異常,中央控制計算機將顯示發(fā)生異常監(jiān)測點的位置并進行報警,同時提示管理員是否進行聯(lián)動功能,打開就近的通風機或空調(diào)機進行工作。進行聯(lián)動的原則是:
1) 確保溫、濕度異常在最短時間內(nèi)得到控制;
2) 選擇控制距離發(fā)生溫、濕度異常最近的通風機或空調(diào)機工作。
在發(fā)酵庫固定監(jiān)測點進行溫、濕度監(jiān)測的同時,對于某些需重點進行監(jiān)測的監(jiān)測點還可以進行重點監(jiān)測。一般可考慮多配置1~2個溫、濕度檢測器。關于發(fā)酵庫內(nèi)通風機和空調(diào)機控制,如果發(fā)酵庫中通風機和空調(diào)機的自動控制系統(tǒng)已經(jīng)建立,那么僅需將中央控制計算機的控制信號傳給該系統(tǒng)即可。如果發(fā)酵庫中通風機和空調(diào)機的自動控制系統(tǒng)未建立,可采用控制器實現(xiàn)中央控制計算機對通風機和空調(diào)機的自動控制。該部分控制如何實現(xiàn)視發(fā)酵庫的具體情況而定,本文將不作詳細論述。
系統(tǒng)組成
儲藏室和發(fā)酵庫溫濕度控制系統(tǒng)由:中央控制計算機、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)、大屏顯示器、無線ZigBee系統(tǒng)、無線檢測器(溫、濕度傳感器)等部分組成。
[系統(tǒng)工程圖]










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