機(jī)采棉溫濕度自動(dòng)檢測系統(tǒng)分析

新疆棉區(qū)是我國三大棉區(qū)之一，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花的種植面積占全疆棉花種植面積的so%以上o-o。近年來，隨著新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，兵團(tuán)區(qū)域內(nèi)棉花的種植面積越來越大，棉花的總產(chǎn)量年年創(chuàng)新高。棉花的初加工周期是2一3個(gè)月，棉花加工廠采收的待加工的機(jī)采棉都堆放在廠內(nèi)廣場上C4-5；機(jī)采棉的水雜含量很高，而且回潮率受環(huán)境影響很大。由于新疆地區(qū)的特殊性氣候的影響，尤其是南疆地區(qū)地處沙漠，白天日照時(shí)間長，早晚溫差大；在這樣的條件下，垛儲(chǔ)機(jī)采棉的儲(chǔ)存問題凸顯。

目前，在機(jī)采棉儲(chǔ)存過程中，尚缺少有效、便于應(yīng)用的溫濕度檢測系統(tǒng)。針對這一問題，設(shè)計(jì)了垛儲(chǔ)機(jī)采棉溫濕度數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測以及預(yù)警系統(tǒng)，利用電子技術(shù)和控制技術(shù)相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)了垛儲(chǔ)機(jī)采棉的溫濕度實(shí)時(shí)檢測的功能。對于機(jī)采棉儲(chǔ)存減損技術(shù)的研究以及農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展有很重要的意義。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)

國內(nèi)外許多研究人員對溫濕度檢測技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究4，6，但對于垛儲(chǔ)機(jī)采棉溫濕度實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)的開發(fā)與研究相對較少，這就有一些相關(guān)的技術(shù)問題需要解決：

1)機(jī)采棉的儲(chǔ)存環(huán)境因素變化比較大。南疆地區(qū)晨間有露水，空氣相對濕度較高，午間氣溫比較高，空氣干燥，機(jī)采棉的回潮率高；機(jī)采棉采用垛儲(chǔ)的方式儲(chǔ)存，在這樣的環(huán)境因素影響下，機(jī)采棉的霉變率很高，分布具有不確定性。這就要求：溫濕度的采集需多點(diǎn)采集，而且分布要合理，采集速度要快，非線性處理要好。

2)系統(tǒng)所需的硬件精度要高，抗干擾能力要強(qiáng)，采集的數(shù)據(jù)在傳輸過程中要低誤碼率、主機(jī)處理效果要好，以消除大滯后環(huán)節(jié)的影響，保證采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。針對這些問題，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的棉花溫濕度檢測技術(shù)，開發(fā)一套適合于垛儲(chǔ)機(jī)采棉溫濕度實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與現(xiàn)場試驗(yàn)。

二、系統(tǒng)機(jī)構(gòu)

針對垛儲(chǔ)機(jī)采棉溫濕度采集點(diǎn)多，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，提出了以電子技術(shù)和微控制技術(shù)為核心技術(shù)的機(jī)采棉溫濕度自動(dòng)檢測系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)由溫度傳感器、濕度傳感器、變送器、主從單片機(jī)、RS485總線、顯示及鍵盤等部分組成。圖1為垛儲(chǔ)機(jī)采棉溫濕度檢測系統(tǒng)框圖。工作時(shí)，安裝在探頭上傳感器采集該處機(jī)采棉的溫濕度值，通過變送器和轉(zhuǎn)換器將該處的各點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)信號(hào)送至該處的從機(jī)；從機(jī)將采集來的信號(hào)進(jìn)行歸一化處理，取加權(quán)平均值，再將加權(quán)平均值通過RS485總線送至主機(jī)，通過鍵盤輸入機(jī)采棉霉變預(yù)警的溫濕度1-7值；主機(jī)將傳輸來的數(shù)據(jù)和預(yù)警閩值相比較，判斷是否達(dá)到預(yù)警條件，如果達(dá)到預(yù)警條件，發(fā)出命令，控制預(yù)警裝置發(fā)出警報(bào)，并且顯示出霉變或有霉變趨勢的機(jī)采棉位置。http://www.frameer.com