一、項目背景

在食品、藥品、電子元件、倉儲物流、文物館藏等眾多領(lǐng)域，庫房內(nèi)的溫濕度環(huán)境是影響物資存儲質(zhì)量的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)庫房溫濕度管理多采用人工定時巡檢、紙質(zhì)記錄的方式，存在效率低下、誤差大、實時性差、漏檢誤報等問題。一旦溫濕度超出安全閾值，無法及時發(fā)現(xiàn)并處置，易導(dǎo)致物資變質(zhì)、損壞、性能下降，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，利用感知設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)構(gòu)建庫房溫濕度自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對庫房環(huán)境的全天候、高精度、智能化管理，已成為企業(yè)提升庫房管理水平、保障物資安全的迫切需求。

二、系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)采用分層架構(gòu)設(shè)計，從上至下分為應(yīng)用層、平臺層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和感知層四個部分，各層之間通過標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，確保架構(gòu)清晰、功能獨立、協(xié)同高效。

1、感知層

感知層是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端，負(fù)責(zé)實時采集庫房內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要由溫濕度傳感器、傳感器網(wǎng)關(guān)等設(shè)備組成。根據(jù)庫房的面積、結(jié)構(gòu)和物資分布情況，在關(guān)鍵區(qū)域(如物資堆放區(qū)、通風(fēng)口、門窗附近等)部署溫濕度傳感器，確保采集數(shù)據(jù)的全面性和代表性。

2、網(wǎng)絡(luò)傳輸層

網(wǎng)絡(luò)傳輸層負(fù)責(zé)將感知層采集的溫濕度數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠地傳輸至平臺層，同時實現(xiàn)平臺層與感知層設(shè)備之間的指令交互。根據(jù)庫房的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和傳輸需求，采用“無線為主、有線為輔”的傳輸方式，確保數(shù)據(jù)傳輸安全。

3、平臺層

平臺層是系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、存儲、處理、分析和設(shè)備管理等功能，為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)支撐和服務(wù)接口。平臺采用云平臺架構(gòu)，支持公有云、私有云和混合云部署，根據(jù)企業(yè)的隱私需求和管理規(guī)模靈活選擇。

4、應(yīng)用層

應(yīng)用層是系統(tǒng)與用戶交互的界面，負(fù)責(zé)將平臺層處理后的數(shù)據(jù)以直觀、便捷的方式呈現(xiàn)給用戶，同時提供各類管理功能。支持Web端、移動端(APP/小程序)、監(jiān)控中心大屏等多種終端訪問方式，滿足不同場景下的使用需求。

三、核心功能

1、實時數(shù)據(jù)采集

本模塊采用工業(yè)級溫濕度傳感器，具備高精度采集能力，溫度測量范圍-40℃~85℃，精度±0.3℃，濕度測量范圍0%RH~100%RH，精度±2%RH。傳感器支持自動采集模式，采集頻率可根據(jù)用戶需求靈活設(shè)置(10秒-60分鐘)，滿足不同物資對溫濕度監(jiān)控頻率的要求。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)傳感器內(nèi)部處理后，通過無線或有線方式傳輸至網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)匯總后傳輸至云平臺。

2、智能報警

智能報警模塊支持用戶根據(jù)不同庫房、不同物資的存儲要求，自定義溫濕度報警閾值(包括上限值和下限值)，并可設(shè)置多級報警規(guī)則(如一級報警、二級報警)。當(dāng)采集的溫濕度數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)立即觸發(fā)報警機(jī)制，通過多種方式向相關(guān)人員發(fā)出報警信息：

①APP推送：向管理人員的手機(jī)APP發(fā)送報警通知，包含超標(biāo)庫房、監(jiān)控點、超標(biāo)數(shù)值、報警時間等信息;

②短信提醒：向預(yù)設(shè)的管理人員手機(jī)號發(fā)送報警短信，確保即使未登錄APP也能及時收到提醒;

③電話通知：對于二級報警等緊急情況，系統(tǒng)自動撥打管理人員電話，進(jìn)行語音提醒;

④聲光報警：在庫房現(xiàn)場和監(jiān)控中心部署聲光報警器，發(fā)出刺耳的聲音和閃爍的燈光，提醒現(xiàn)場人員及時處置。

同時，系統(tǒng)自動記錄報警信息，包括報警類型、時間、處置情況等，便于后續(xù)追溯和統(tǒng)計。

3、數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理模塊采用分布式數(shù)據(jù)庫對溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行長期存儲，存儲時間≥1年，支持海量數(shù)據(jù)的快速查詢和檢索。模塊提供多維度的數(shù)據(jù)查詢功能，用戶可通過Web端、移動端按庫房名稱、監(jiān)控點、時間范圍(日、周、月、年)等條件查詢歷史溫濕度數(shù)據(jù)，并以表格、折線圖、柱狀圖等形式直觀展示。

同時，模塊具備數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析功能，可自動統(tǒng)計各庫房溫濕度的平均值、最大值、最小值、超標(biāo)次數(shù)、超標(biāo)時長等數(shù)據(jù)，生成日報、周報、月報、年報等各類報表，報表支持導(dǎo)出為Excel格式。通過數(shù)據(jù)分析，管理人員可掌握庫房溫濕度的變化規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)庫房環(huán)境存在的問題，為優(yōu)化庫房通風(fēng)、降溫、除濕等管理措施提供數(shù)據(jù)支撐。

4、遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制

遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊支持用戶通過Web端、移動端(APP/小程序)、監(jiān)控中心大屏等多種終端，實時查看各庫房、各監(jiān)控點的溫濕度數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(如傳感器是否在線、電池電量是否充足、網(wǎng)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)等)。用戶可在終端上對溫濕度閾值、采集頻率等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，無需到現(xiàn)場操作，提高管理效率。

遠(yuǎn)程控制模塊可與庫房內(nèi)的空調(diào)、除濕機(jī)、加濕器等溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備聯(lián)動，當(dāng)溫濕度數(shù)據(jù)超出閾值時，系統(tǒng)自動向調(diào)節(jié)設(shè)備發(fā)送控制指令，啟動或關(guān)閉設(shè)備，實現(xiàn)溫濕度的自動調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)庫房濕度超標(biāo)時，系統(tǒng)自動啟動除濕機(jī);當(dāng)溫度過低時，自動啟動空調(diào)升溫。同時，用戶也可通過終端手動控制調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實現(xiàn)靈活管理。

5、設(shè)備管理

設(shè)備管理模塊實現(xiàn)對傳感器、網(wǎng)關(guān)、報警器等所有系統(tǒng)設(shè)備的全生命周期管理。主要功能包括：

①設(shè)備注冊與綁定：新設(shè)備接入系統(tǒng)時，通過掃碼或輸入設(shè)備編號完成注冊，并與對應(yīng)的庫房、監(jiān)控點綁定;

②狀態(tài)監(jiān)控：實時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如傳感器是否在線、電池電量、信號強(qiáng)度、網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸量等，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)離線、低電量、故障等異常情況時，系統(tǒng)及時發(fā)出報警，提醒維護(hù)人員處理;

③遠(yuǎn)程配置：支持對設(shè)備的采集頻率、傳輸方式、報警閾值等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和更新;

④故障診斷與維護(hù)：提供設(shè)備故障診斷功能，幫助維護(hù)人員快速定位故障原因，并提供維護(hù)指導(dǎo);

⑤設(shè)備臺賬管理：記錄設(shè)備的型號、安裝位置、安裝時間、維護(hù)記錄等信息，便于設(shè)備的后續(xù)管理和維護(hù)。

6、系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊主要用于保障系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，實現(xiàn)對用戶和系統(tǒng)的管理。主要功能包括：

①用戶管理：支持用戶的注冊、登錄、注銷、密碼修改等功能，可創(chuàng)建不同角色的用戶(如管理員、操作員、查看員等)，并為不同角色分配不同的權(quán)限，確保系統(tǒng)操作的安全性;②角色權(quán)限管理：自定義角色的權(quán)限范圍，如管理員具備所有功能的操作權(quán)限，操作員具備數(shù)據(jù)查看、報警處置等權(quán)限，查看員僅具備數(shù)據(jù)查看權(quán)限;

③日志管理：記錄系統(tǒng)的所有操作日志、設(shè)備運(yùn)行日志、報警日志等，便于后續(xù)的審計和追溯;

④系統(tǒng)配置：支持對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行配置，如數(shù)據(jù)存儲時間、報警方式、傳輸協(xié)議等。

四、應(yīng)用場景

1.食品倉儲領(lǐng)域

-生鮮冷鏈庫房：監(jiān)控果蔬、肉類、海鮮等生鮮產(chǎn)品存儲環(huán)境，維持0-4℃低溫及適宜濕度，防止腐敗變質(zhì);

-食品原料/成品庫房：如糧油、糕點、乳制品庫房，避免高溫高濕導(dǎo)致霉變、蟲蛀，保障食品保質(zhì)期。

2.藥品/醫(yī)療領(lǐng)域

-藥品庫房(含GSP認(rèn)證庫房)：監(jiān)控西藥、中成藥、生物制劑存儲溫濕度(如冷藏藥品2-8℃、常溫藥品10-30℃)，符合醫(yī)藥行業(yè)合規(guī)要求，防止藥品效價降低或變質(zhì);

-醫(yī)療器械庫房：對高精密醫(yī)療器械(如植入器械、光學(xué)設(shè)備)的存儲環(huán)境進(jìn)行溫濕度管控，避免受潮、溫差過大影響性能。

3.電子元件/精密制造領(lǐng)域

-電子元器件庫房：如芯片、電路板、傳感器等，需控制濕度在40%-60%RH，防止潮濕導(dǎo)致短路、氧化，保障元件穩(wěn)定性;

-精密儀器庫房：存放檢測儀器、實驗室設(shè)備等，避免溫濕度劇烈波動影響儀器精度。

4.文物/檔案管理領(lǐng)域

-文物庫房/博物館：對書畫、紡織品、青銅器等文物，維持恒定溫濕度(如溫度18-25℃、濕度45%-60%RH)，減緩文物老化、褪色、霉變;

-檔案/古籍庫房：防止檔案紙張受潮發(fā)霉、字跡褪色，保障檔案長期保存價值。

5.倉儲物流領(lǐng)域

-綜合物流庫房：針對不同品類物資分區(qū)監(jiān)控溫濕度，適配多品類混存需求;

-跨境冷鏈物流庫房：配合國際物流標(biāo)準(zhǔn)，精準(zhǔn)管控進(jìn)出口生鮮、藥品的存儲溫濕度，保障跨國運(yùn)輸質(zhì)量。

6.實驗室/科研領(lǐng)域

-科研實驗室?guī)旆浚捍娣艑嶒灅颖?、試劑、?biāo)準(zhǔn)品等，需嚴(yán)格控制溫濕度，確保實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和樣本有效性;

-農(nóng)業(yè)科研庫房：對種子、菌種等存儲環(huán)境進(jìn)行溫濕度監(jiān)控，保障種質(zhì)資源活力。

7.煙草/紡織領(lǐng)域

-煙草庫房：控制濕度防止煙葉霉變、蟲蛀，同時保障煙葉醇化過程的適宜環(huán)境;

-紡織品庫房：避免高濕導(dǎo)致面料發(fā)霉、異味，保護(hù)化纖、絲綢等敏感面料的品質(zhì)。

五、應(yīng)用效益

-減少物資損失：通過實時監(jiān)控和智能報警，及時發(fā)現(xiàn)溫濕度超標(biāo)問題并處置，避免物資因溫濕度異常導(dǎo)致的變質(zhì)、損壞，降低經(jīng)濟(jì)損失。

-降低管理成本：替代傳統(tǒng)的人工巡檢方式，減少管理人員的數(shù)量，降低人工成本;系統(tǒng)自動化運(yùn)行，減少人工干預(yù)，提高管理效率，間接降低管理成本。

-優(yōu)化資源配置：通過數(shù)據(jù)分析掌握庫房溫濕度變化規(guī)律，優(yōu)化空調(diào)、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行時間，降低能耗;合理規(guī)劃物資存儲布局，提高庫房利用率，提升物資周轉(zhuǎn)效率。

-提升管理水平：引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)庫房管理的智能化、精細(xì)化，提升企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和核心競爭力。

-保障物資安全：對于食品、藥品等關(guān)乎民生的物資，通過精準(zhǔn)的溫濕度監(jiān)控，保障物資的質(zhì)量安全，維護(hù)消費(fèi)者的合法權(quán)益。

-推動綠色發(fā)展：優(yōu)化溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行，降低能耗，減少能源浪費(fèi)，符合綠色低碳的發(fā)展理念。