煙草庫房無線 NB-IoT 溫濕度精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案
一、項(xiàng)目背景與需求
二、方案設(shè)計(jì)原則
精準(zhǔn)性原則：選用高精度傳感器，確保溫濕度測(cè)量誤差符合煙草儲(chǔ)存行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足多維度監(jiān)測(cè)需求。
無線化原則：采用 NB-IoT 無線技術(shù)，避免復(fù)雜布線對(duì)庫房結(jié)構(gòu)的破壞，降低施工成本。
低功耗長續(xù)航：傳感器采用低功耗設(shè)計(jì)，支持電池供電，確保長期穩(wěn)定運(yùn)行，減少維護(hù)頻率。
實(shí)時(shí)性與可靠性：數(shù)據(jù)傳輸延遲低，系統(tǒng)具備抗干擾能力，確保環(huán)境下數(shù)據(jù)不丟失。
可擴(kuò)展性原則：系統(tǒng)架構(gòu)支持后續(xù)新增傳感器類型（如氣體、煙霧傳感器）及庫房擴(kuò)容需求。
三、系統(tǒng)總體架構(gòu)
本系統(tǒng)采用 “感知層 - 網(wǎng)絡(luò)層 - 平臺(tái)層 - 應(yīng)用層” 四層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到智能管理的全流程覆蓋，系統(tǒng)架構(gòu)圖如下
1. 感知層
庫房環(huán)境溫濕度傳感器：部署于庫房頂部、中部、底部等關(guān)鍵位置，測(cè)量范圍溫度 - 40℃~85℃，濕度 0%~99% RH，精度溫度 ±0.2℃，濕度 ±2% RH，采用壁掛式安裝，實(shí)時(shí)采集整體環(huán)境數(shù)據(jù)。
煙草內(nèi)部探針式溫度傳感器：采用細(xì)長探針設(shè)計(jì)（直徑≤5mm），可直接插入煙草包內(nèi)部，測(cè)量范圍 - 20℃~60℃，精度 ±0.1℃，防水等級(jí) IP67，避免煙草受潮損壞，精準(zhǔn)捕捉單包煙草的溫度變化。
堆垛深層溫濕度傳感器：針對(duì)堆垛內(nèi)部通風(fēng)差的問題，采用可伸縮式安裝桿，將傳感器部署于堆垛深度 50cm、300cm 等關(guān)鍵位置，測(cè)量參數(shù)與環(huán)境傳感器一致，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堆垛內(nèi)部溫濕度分布。
網(wǎng)關(guān)設(shè)備：負(fù)責(zé)匯聚區(qū)域內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)，通過 NB-IoT 網(wǎng)絡(luò)上傳至平臺(tái)，支持本地?cái)?shù)據(jù)緩存功能，確保網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。
2. 網(wǎng)絡(luò)層
具備廣覆蓋特性，可穿透庫房墻體、堆垛等障礙物，確保信號(hào)穩(wěn)定。
低功耗設(shè)計(jì)，配合傳感器的休眠機(jī)制，延長設(shè)備續(xù)航時(shí)間。
支持海量連接，單基站可接入數(shù)千個(gè)傳感器，滿足大型煙草庫房的多設(shè)備部署需求。
3. 平臺(tái)層
數(shù)據(jù)接收模塊：支持多協(xié)議接入，實(shí)時(shí)接收傳感器上傳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器：采用分布式數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（保留時(shí)間≥2 年），支持快速查詢與導(dǎo)出。
數(shù)據(jù)處理與分析模塊：對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、校準(zhǔn)處理，生成溫濕度變化趨勢(shì)曲線，通過算法識(shí)別異常數(shù)據(jù)，為決策提供依據(jù)。
報(bào)警管理模塊：可自定義溫濕度閾值，當(dāng)數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制（短信、APP 推送、聲光報(bào)警），并記錄報(bào)警日志。
4. 應(yīng)用層
PC 端管理平臺(tái)：支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表生成（日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)）、設(shè)備管理（狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程配置）等功能，適合管理人員日常辦公使用。
移動(dòng)端 APP：提供數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)推送、報(bào)警提醒、遠(yuǎn)程查看等功能，方便管理人員隨時(shí)隨地掌握庫房環(huán)境狀態(tài)。
現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警裝置：部署于庫房值班室，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，通過聲音和燈光及時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行處理。
四、核心設(shè)備參數(shù)
| 設(shè)備類型 | 關(guān)鍵參數(shù) | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|
| 環(huán)境溫濕度傳感器 | 溫度范圍：-40℃~85℃，精度 ±0.2℃；濕度范圍：0%~99% RH，精度 ±2% RH；供電：DC 3.6V 鋰電池；續(xù)航：≥3 年；通信：NB-IoT | 庫房整體環(huán)境監(jiān)測(cè) |
| 探針式溫度傳感器 | 溫度范圍：-20℃~60℃，精度 ±0.1℃；探針長度：20cm；防水等級(jí)：IP67；供電：DC 3.6V 鋰電池；續(xù)航：≥2 年；通信：NB-IoT | 煙草內(nèi)部溫度監(jiān)測(cè) |
| 堆垛深層傳感器 | 溫度范圍：-40℃~85℃，精度 ±0.2℃；濕度范圍：0%~99% RH，精度 ±2% RH；安裝方式：伸縮式桿；供電：DC 3.6V 鋰電池；續(xù)航：≥3 年；通信：NB-IoT | 堆垛內(nèi)部溫濕度監(jiān)測(cè) |
| 網(wǎng)關(guān)設(shè)備 | 接入數(shù)量：≤99個(gè)傳感器；緩存容量：≥16GB；通信：NB-IoT/GPRS 雙模；供電：AC 220V | 數(shù)據(jù)匯聚與傳輸 |
| 云平臺(tái) | 并發(fā)連接數(shù)：≥90000；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：≥10TB；支持協(xié)議：MQTT/HTTP；報(bào)警方式：短信 / APP / 聲光 | 數(shù)據(jù)管理與智能預(yù)警 |
五、系統(tǒng)功能亮點(diǎn)
監(jiān)測(cè)覆蓋：同時(shí)滿足庫房環(huán)境、煙草內(nèi)部、堆垛深層的多維度監(jiān)測(cè)需求，消除監(jiān)測(cè)盲區(qū)。
高精度數(shù)據(jù)采集：傳感器精度達(dá)到行業(yè)水平，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，為煙草醇化提供精準(zhǔn)環(huán)境數(shù)據(jù)。
無線化便捷部署：無需布線，施工周期短，不影響庫房正常運(yùn)營，可靈活調(diào)整傳感器位置。
智能預(yù)警與聯(lián)動(dòng)：支持多方式報(bào)警，可與庫房通風(fēng)設(shè)備、除濕設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制（可選功能），自動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度。
數(shù)據(jù)可視化與分析：通過圖表、報(bào)表等形式直觀展示溫濕度變化趨勢(shì)，幫助管理人員優(yōu)化儲(chǔ)存方案。
遠(yuǎn)程運(yùn)維管理：支持遠(yuǎn)程查看設(shè)備狀態(tài)、修改參數(shù)、故障診斷，降低維護(hù)成本。
六、實(shí)施計(jì)劃
1. 現(xiàn)場(chǎng)勘查與規(guī)劃（1-2 周）
實(shí)地考察煙草庫房的面積、布局、堆垛方式，確定傳感器部署位置和數(shù)量。
測(cè)試庫房內(nèi) NB-IoT 信號(hào)強(qiáng)度，規(guī)劃網(wǎng)關(guān)安裝位置，確保信號(hào)覆蓋。
2. 設(shè)備采購與準(zhǔn)備（2-3 周）
根據(jù)勘查結(jié)果，采購相應(yīng)型號(hào)和數(shù)量的傳感器、網(wǎng)關(guān)、報(bào)警設(shè)備等。
完成云平臺(tái)的部署與初始化配置，搭建測(cè)試環(huán)境。
3. 現(xiàn)場(chǎng)安裝與調(diào)試（2-3 周）
按照規(guī)劃方案安裝傳感器、網(wǎng)關(guān)及報(bào)警裝置，進(jìn)行設(shè)備供電與網(wǎng)絡(luò)配置。
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試，測(cè)試數(shù)據(jù)采集、傳輸、報(bào)警功能的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。
4. 人員培訓(xùn)與試運(yùn)行（1-2 周）
為管理人員提供平臺(tái)操作、設(shè)備維護(hù)等方面的培訓(xùn)。
系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，持續(xù)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化參數(shù)設(shè)置。
5. 驗(yàn)收與交付（1 周）
組織項(xiàng)目驗(yàn)收，提交驗(yàn)收?qǐng)?bào)告和相關(guān)技術(shù)文檔。
正式交付系統(tǒng)，提供售后服務(wù)保障。
七、質(zhì)量保障與售后服務(wù)
質(zhì)量保障：所有設(shè)備均通過國家相關(guān)質(zhì)量認(rèn)證，提供 1 年質(zhì)保期，確保設(shè)備正常運(yùn)行。
技術(shù)支持：提供 7×24 小時(shí)遠(yuǎn)程技術(shù)支持，及時(shí)解決系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題。
定期維護(hù)：質(zhì)保期內(nèi)定期進(jìn)行設(shè)備巡檢和系統(tǒng)優(yōu)化，確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
升級(jí)服務(wù)：根據(jù)用戶需求和技術(shù)發(fā)展，提供系統(tǒng)功能升級(jí)服務(wù)，保障方案的可持續(xù)性。
