物联网技术在仓储冷库的实际应用解决方案

物联网冷库综合监控系统项目简介

1.项目背景：

山东省金乡县全县辖8镇4乡，总面积885平方公里，年均种植

大蒜50余万亩，是国内重要的大蒜、圆葱、蔬菜生产基地。金乡大

蒜年均产量60万吨左右，大蒜出口合格率在90%以上，出口量占全

国的70%以上。圆葱年均产量50万吨，远销日本、美国等三十八个

国家和地区及国内.各大市场。随着大蒜产量及价格的提高，冷库存储

行业在金乡已成巨规模，目前建成冷库800多家约3500间，成为金

乡大蒜、圆葱、蒜亶等蔬菜存储必不可少口勺存储方式。

农产品的冷库存储系统关系到储存产品的质量跟踪管理，是农产品

出库质量的保证。如大蒜的冷库存储，就要做到芽不超过1/4,无糖

瓣、无脱水现象发生，做好长期储存、保证存储质量。只有做到保证

了产品存储质量，才干保住产品的价值。这样就规定大蒜存储空间保

持09至-39的恒温，同步既要加大库内二氧化碳浓度以减少大蒜

的呼吸作用，又要保证工作人员入库后的人身安全。整个生产环节对

温度、二氧化碳浓度的实时监控提出了严格规定。

山东移动将现代化信息技术引入农村管理，建设和完善农村信

息化管理及服务体系。针对金乡冷库的管理，山东移动制定了基于无

线网络的物联网应用--智能冷库管理系统，把国家目前最前沿科学

技术引入到农村，如数据实时展示、温度阀值设定及监控告警、二氧

化碳阀值设定及监控告警、短信查询及定期发送、制冷及排风自动控

制等，实现了农村信息化。

2.系统构成

物联网冷库综合监控系统重要由三大部分构成，分别是传感采集器、

无线终端、监控软件平台。通过各组件功能，实现数据实时呈现、短

信告警、机电自动控制等功能。

冷库报警系统拓扑图

图15冷库报警系统拓扑用

（1）传感终端实现数据采集

I传感终端重要分为温度传感器、二氧化碳传感器、声光报警器三个部分，分别采集

温度数据、二氧化碳浓度数据、发送声光警报信息,

温度传感器:

通过在冷库内布置温度传感器，实现库内温度数据的实时采

集。为避免库内温度差过大，存储量在300吨以上的大中型冷库分散

安装3部或3部以上温度传感器。

电子温度传感器是诸多传感器中最为成熟一种传感器，价格较

低。但考虑到库内高潮湿、低温日勺监控环境，应选用质量过硬的工业

级传感器，同步规定精度误差±0.01℃以为。

图16电子温度传感器

■二氧化碳传感器

通过在冷库内布置二氧化碳传感器，实现库内二氧化碳浓度数

据的实时采集。由于气体分布较为均匀，每间冷库安装1处二氧化碳

传感器便可满足需求。二氧化碳为“下沉”气体，为保证二氧化碳浓

度的数据精确性，传感器放置在地面1.5-2米处。

二氧化碳传感器是较为常用一项气体传感器，目前市场上此类

产品价格较高且种类繁多。出于顾客接受能力和产品性能考虑，采用

模拟非分光红外传感技术，控制成本的同步最大限度保证设备测量

精确度。传感器量程OTOOOOppm,相对误差±5%以内。

图：7非分光红外检测二氧化碳传感器

■声光报警器

声光报警器安装在库房上端，当温度、二氧化碳浓度超过设

定阀值后，由控制终端触发声光报警器。

图18安装完毕的声光报警器

（2）无线终端实现数据计算及传播

无线传播终端涉及业务模块及GPRS传播模块。实现传感器数据的

收集与传播。

无线终端集成了模拟信号采集、过程10控制和无线数据通信于

一体的高性能测控装置，可以直接接入原则变送器信号或仪表输出

的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等，是小规模过程信号实

行无线测控日勺最佳手段。同步GPRS网络具有实时在线、稳定高速日勺

特点。

图19通信终端

3.系统功能

监控软件平台接受无线终端实时传播日勺温度、二氧化碳数据后,

进行解码，将成果展示在顾客使用界面上。并能根据顾客需求，有选

择性的调阅某个时间段的数据变化，表格、曲线图、柱状图等多种展

示措施，实现数据实时展示。

根据冷库存储的货品不同，顾客可以设立冷库运营阀值。如库内

存储时为大蒜，则上限阀值设定为-2C,下线阀值设定为-3。（2,如

冷库内温度超过阀值范畴，平台会发送报警。通过短信告警发送到预

置人群的手机上，同步，平台发出的报警指令激活声光报警器，提

醒值守人员及时打开/关闭制冷系统。

为避免人员、存货二氧化碳中毒，设定二氧化碳的阀值。平台中

日勺二氧化碳预设阀值为4000ppm,超过阀值将对人身导致伤害。如为

封闭型冷库，顾客可以根据存储日勺货品不同设定相应日勺阀值。冷库内

二氧化碳浓度超过阀值，平台发出的报警指令激活声光报警器，短

信告警发送到预置人群的手机上，同步无线终端自动打开冷库排风

系统。

在平台中完毕注册日勺顾客，可以通过手机短信查询自有冷库的参数

指标。同步也可以运用互联网登陆监控平台，设定定期信息发送。

将冷库制冷、排风的配电系统与通信模块对接，实现手动、自动控制

冷库制冷系统和排风系统。手动操作模式下，由工作人员根据冷库内

温度和二氧化碳浓度状况手工启动/关闭制冷或排风系统。自动模式

下，顾客设定有关指标阀值，超过后由通信模块自动控制制冷与排

风的启动/关闭。如当温度上线超过预设阀值0℃时，通信模块将自

动启动制冷系统，当温度减少到阀值以内时关闭。当二氧化碳浓度超

过预设阀值4000ppm时，通信模块自动启动排风系统，二氧化碳浓

度减少到阀值内时，排风系统自动关闭。

图20手动/自动控制箱

监控软件平台实现了多级管理，每个冷库业主仅对自己的冷库有权

限监控、修改数据，同步为政府监管部门预留超级管理权限，以便将

来对所有冷库数据的管理和查询。

4.效益分析

在工业化与信息化融合的时代，物联网应用已渗入各行业，同步为

农村信息化奠定了良好日勺发展基本。“智能冷库监控系统”正是运用

物联网这一先进技术，协助农民兄弟实现信息化生