[煙草倉儲溫濕度監控] [背景] 在現代社會里，煙草行業一直備受爭議，人們對吸煙與健康問題日益關注，如何提高卷煙產品質量、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的重要研究內容，它直接關系到煙草行業能否實現可持續發展，隨著國民經濟的快速發展，我國煙草行業的規模也在不斷擴大，并成為國家的經濟支柱產業之一，所以面對國際禁煙浪潮和世界衛生組織框架條約束縛，煙草行業健康地、可持續地發展具有現實的意義。煙草行業在我國屬于傳統輕工業之一，其生產過程十分復雜，而煙草倉庫倉儲和管理工作質量是煙草生產和銷售中的關鍵環節，因此建設煙草倉庫實時監測控制系統具有非常重要的實際意義和應用價值。 而且在卷煙生產和儲存過程中，對于煙草質量的保證至關重要。煙廠中的倉儲環境對卷煙品質影響很大，傳統煙草倉庫環境質量采用人工測量記錄，管理人員對倉儲環境缺乏有效的監測手段。信息化水平的提高，為改進煙草行業生產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境監測系統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發展方向和產業結構調整政策，大力推進技術進步和產業升級，以科技創新提高生產力水平，充分利用企業現有資源，帶動生產要素的合理流動，使企業資源得到優化配置和充分利用，盡量節省建設投資。 網絡視頻監控系統將計算機技術、多媒體技術、網絡技術與監控技術有機地結合起來。它能將監控系統和計算機網絡系統連接起來，使兩個相互獨立的系統開始走向融合，在理念和方式上取得了重大突破。利用計算機網絡技術，將封裝成IP包的監控信息傳送到網絡上，與現有的信息管理系統融為一體，使網絡中的每一臺多媒體計算機上均可實現對監控信息的管理和調用，提高管理水平和管理效率。網絡視頻監控系統的出現已經超出了傳統監控的范疇，在其基礎上增加了管理的概念。它事實上已經成為現代化管理的一個有力工具。 “十二五”規劃明確提出要以加快經濟發展方式轉變為主線，發展戰略新興產業，推動物聯網研發應用，同時煙草行業“卷煙上水平”總體規劃進一步強調要積極推動中國物聯網建設，瞄準物聯網前沿技術，努力建設覆蓋全領域，全過程的中國煙草物聯網。基于當前煙草行業在倉儲物流方面的物聯網（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據網絡，把環境監測、安防、視頻監控三者相結合進行有效聯動，形成網絡智能化監測系統，以有效解決企業的安全隱患（防火，防水，防潮，防盜,防入侵），并提供準確的實時數據，在煙草的儲存與片煙醇化方面提供有利的數據支持，以便企業可以減少各種損失，降低煙草企業生產成本，提高經濟效益。 建設煙草倉庫實時監測控制系統具有非常重要的實際意義 物聯網監控的價值和目的主要表現在以下幾個方面。 (1)保證煙葉的產品質量 卷煙成品的質量主要由原材料煙葉的質量決定，煙葉質量在經過挑選后都具備了較高的品質，而持續保持高品質最關鍵的環節就是其存放環境，由于煙葉儲存的特殊性，使得煙葉的存放成為煙廠生產過程中一個很重要的環節煙葉的特性之一是在高溫環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、霉爛、蟲蛀等現象，造成嚴重的經濟損失。在自然的狀態下，倉庫的環境根據氣候的變化不能持續滿足存儲要求，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境在實際生產中，煙葉倉儲的人工監管存在許多難以避免的人為因素失誤，并且對煙葉堆垛內部的溫濕度測量更是難以保證數據的及時、準確和可靠。而煙葉倉庫監測系統將溫度、濕度傳感器布置在煙葉堆垛內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控室，測量數據能實時顯示在監控室的電腦屏幕上，保證監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，系統將迅速向監控人員報警，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操作，可以有效預防因溫度、濕度變化引起的煙葉變質等各種事件發生。 (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境要求很高，不同質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境要求有適當的溫度、濕度、二氧化碳和氧氣的含量，其中倉庫環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嚴重下降。 煙葉倉庫的環境監測系統采集了煙葉的醇化過程中的第一手環境資料，它有助于合理地掌握自然醇化速度調控，也為研究醇化規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量信息檔案，并根據煙葉醇化質量提出合理的使用建議。 (3)提高生產效率和管理水平 煙草倉庫實時監測管理系統跟人工監管相比具有不可比擬的優勢，系統實時性好、可靠性高、操作簡便，可有效地提高生產效率和管理水平。煙草倉庫監測系統數據采樣間隔時間短，監測數據既能定時傳輸也可隨時召喚，布置在煙葉堆垛內的定點監測比人工臨時測量更穩定和更準確。煙草倉庫實時監測管理系統可以實現自動化生產管理，是煙草行業信息化系統的重要組成部分。 (4)保障生產安全 煙草倉庫環境監測系統將已有的氣體傳感監測裝置、防火報警裝置和視頻防盜裝置結合起來，實現監測環境溫濕度、檢測室內易燃氣體、非法闖入報警等系統功能，這樣形成一個全方位的倉庫環境安全監測系統，可以有效地保障 生產安全。 [系統功能] 1自動監測全部傳感器的測定值，并實時顯示監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據和曲線； 3曲線功能: 提供實時、歷史趨勢圖、對環境的溫度、濕度及包心溫度的變化用曲線顯示在屏幕上； 4傳感器參數修改功能: 通過通訊網絡對網上的傳感器中的參數進行修改、設定(站址、量程、零點、溫度系數)； 5 通過485通訊將各個倉庫、發酵庫的實時監控統一傳送到制定的監控室內，實行統一監控。 6可以實現對各個倉庫和位置的溫濕度等情況實時監控，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現場的聲光報警，電話語音自動報警，或是通過九純健的短信報警器系統，以短信的形式通知相關責任人，也可以通過軟件的設定、直接在監控室內顯示報警等等。 [系統建設方案] 根據煙葉發酵庫溫、濕度控制的要求，煙葉發酵庫溫、濕度控制及監測擬采用新一代無線數字式環境溫、濕度監測，可實現在煙葉發酵庫內的多點溫、濕度24小時實時自動監控。具體方案如下： 根據煙葉發酵庫內部結構及布局特點，在發酵庫內設置3～4個溫、濕度監測點，這些監測點將根據實際情況，進行設置點優化選擇。監測點優化設定的原則是： 1) 監測點應優先設置在是發酵庫中遠離通風機和空調機送風口位置或通風效果不好的位置； 2) 監測點在發酵庫內分布盡可能均勻，確保對整個發酵庫溫、濕度的有效監控； 3) 監測點應根據發酵庫中溫、濕度的實際情況進行合理布置。如在發酵庫靠近天花板位置和天花板上溫度一般較庫內其它位置較高，應考慮布置一定數量的監測點。在靠近地面的墻面上濕度較大，也應有一定的監測點； 4) 監測點位置以不影響發酵庫中煙包碼放和運輸為原則。 每個監測點的溫、濕度信息通過物聯網網關接收，這些信息由骨干網絡與中央控制計算機連接，由中央控制計算機對所有監測數據進行判讀和分析，并形成各個監測點的溫、濕度監測歷史趨勢圖。如果發現某個或某幾個溫、濕度監測點的溫、濕度出現異常，中央控制計算機將顯示發生異常監測點的位置并進行報警，同時提示管理員是否進行聯動功能，打開就近的通風機或空調機進行工作。進行聯動的原則是： 1) 確保溫、濕度異常在最短時間內得到控制； 2) 選擇控制距離發生溫、濕度異常最近的通風機或空調機工作。 在發酵庫固定監測點進行溫、濕度監測的同時，對于某些需重點進行監測的監測點還可以進行重點監測。一般可考慮多配置1～2個溫、濕度檢測器。關于發酵庫內通風機和空調機控制，如果發酵庫中通風機和空調機的自動控制系統已經建立，那么僅需將中央控制計算機的控制信號傳給該系統即可。如果發酵庫中通風機和空調機的自動控制系統未建立，可采用控制器實現中央控制計算機對通風機和空調機的自動控制。該部分控制如何實現視發酵庫的具體情況而定，本文將不作詳細論述。 系統組成 儲藏室和發酵庫溫濕度控制系統由：中央控制計算機、無線數據網、工業以太網、大屏顯示器、無線ZigBee系統、無線檢測器（溫、濕度傳感器）等部分組成。 [系統工程圖]