立筒仓储量测量系统的设计与实现

发布时间：2020-09-04 16:15

　　 在农业生产的后期阶段,粮食存储是重要的环节。对储粮仓库的库存容量实时管理,可以使粮食生产加工、运输调度、存储有计划的进行,避免因信息滞后、管理不及时导致粮食变质和浪费。采用传统的人工测量方式的立筒仓库存测量方法落后并且有很多缺点,不但费时费力、效率低下,对盘库工作人员的安全也存在隐患,无法满足仓库管理人员以及企业对快速准确掌握仓库物料体积的需求。本课题根据实际需求,设计了一种以ARM芯片为核心的立筒仓储量测量系统。该系统具有测量速度快、准确度高等优点。采用了嵌入式技术、物联网技术、传感器技术、通讯技术等先进科学技术,实现了立筒仓内部粮食体积、温度、湿度等数据实时测量,取代传统的人工盘点仓库的操作。系统具有无线通讯功能,通过无线组网,可以使用计算机对多个仓库同时进行远程控制和操作,获取的数据可以在计算机上存储并分析。本文首先从实际问题出发,分析立筒仓的结构特点以及内部粮食平面堆积情况,并抽象为数学模型,结合激光测距技术和多点数据采集方法给出了解决方案。根据现场使用需求,使用多种传感器以及硬件设备,分别设计了以STM32芯片为核心的测量设备和控制设备软硬件系统,分模块详细介绍了系统的硬件设计与软件设计。在软件算法开发过程中,先采用软件工程的方法以及面向对象的思想进行需求分析,设计嵌入式软件的总体架构。移植并使用了实时嵌入式系统μC/OS-Ⅱ,设计多任务并行程序结构。采用积分的思想以及多点采集数据的方法,实现体积计算算法。结合项目软件调试需求,为测量设备设计了一种Boot Loader软件,用于远程升级软件。参考Modbus协议制定了适合本系统使用的通讯协议。最后,总结了论文所做的工作,展望了本系统可扩展的方向。经过一定时间的使用与验证,本系统达到了预期的目标,不仅能减轻仓库管理人员的工作量,而且测量结果准确可靠,具有实用性。
【学位单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S379;TP212.9

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本文编号：2812322