一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，包括电磁波木材含水率测定仪、红外传感计数器、传送设备、控制终端和ZigBee网络；传送设备上设有支架，电磁波木材含水率测定仪、红外传感计数器均固定在支架上；电磁波木材含水率测定仪内设有ZigBee模块和定时芯片；红外传感计数器包括顺次连接的红外发射器、红外接收器、光电采集模块、数据处理模块和显示模块，还设有ZigBee模块一和报警装置；ZigBee网络包括协调器和路由器，路由器分别与ZigBee模块、ZigBee模块一连接，协调器与控制终端连接。本实用新型能提高检测效率和精度，并实现对木地板含水率的连续在线检测。
【专利说明】—种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统【技术领域】[0001]本专利涉及一种木地板含水率检测系统,特别是一种基于ZigBee网络的木地板 含水率检测系统，属于木地板检测领域。【背景技术】[0002]地板含水率是指地板材质中含有的水分，不管是实木地板，还是强化地板，只要是 天然材质加工制作而成的木地板，都含有一定的水分。木地板制作完成后，造型、材质都不 会再改变，此时决定木地板内在质量的关键因素主要是地板材质含水率和干燥应力。含水 率太低，装修时伸缩间隙留得不够，气候潮湿，地板受潮就会起拱、反翘。装修工人根据地板 的含水率高低，可以适当放宽或缩小地板与墙面之间、地板与地板之间的伸缩缝。如果装修 质量不好，就会加剧地板的起拱或起缝。而当木地板使用时达到平衡含水率(即地板材质在 一定的空气状态下，最后达到的吸湿稳定含水率或解吸稳定含水率)以后，这个时候的地板 材质最不容易开裂变形。[0003]测量木材含水率的方法很多，在木材加工企业中应用最多的是传统的称量法和电 阻法。[0004]从理论上讲，称量法是木材含水率测量最准确的方法，但在操作过程中也存在很 多引起木材含水率测量误差的因素，比如试验环境空气的温、湿度等气候条件、操作熟练程 度等，使所测含水率值与实际值有偏差。[0005]电阻法测量木材含水率时，只需将探针钉入木板中，就可直接读出含水率数值，但 该方法会伤害被测木地板的表面。[0006]此外，目前的地板含水率检测方法常采用手持式木材含水率测定仪进行手工检 测，费时费力，且检测效率和精度低，随意性较大，无法实现对木地板含水率的连续在线检 测。实用新型内容[0007]本实用新型的目的在于，提供一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，能 够提高检测效率和精度，实现对木地板含水率的连续在线检测。[0008]本实用新型的技术方案:一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，其特征 在于:包括电磁波木材含水率测定仪、传送设备、控制终端和ZigBee网络；传送设备上设有 支架，电磁波木材含水率测定仪固定在支架上，电磁波木材含水率测定仪内设有ZigBee模 块，ZigBee网络包括协调器和路由器，协调器与路由器连接，路由器与ZigBee模块进行无 线通讯连接，控制终端与协调器进行无线通讯连接。[0009]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，电磁波木材含水率测定仪 采用AD-100S木材测湿仪。该测湿仪利用电磁波可测出被测物体约50mm深度的诱电率，并 在瞬时内计算出其测定的中间值，以模似表示。另外，由于使用高频测定原理，不会伤害被 测物体表面，能保证仪器对各种树种的含水率测定予以补偿，提高测量准确。[0010]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，还包括固定在支架上的红 外传感计数器，红外传感计数器包括顺次连接的红外发射器、红外接收器、光电采集模块、 数据处理模块和显示模块。[0011]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，红外传感计数器上还设有 与数据处理模块连接的ZigBee模块一，ZigBee模块一与路由器连接。[0012]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，红外传感计数器上还设有 与数据处理模块连接的报警装置。[0013]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，电磁波木材含水率测定仪 上设有定时芯片。[0014]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，协调器还包括GSM/GPRS模 块，用于远程数据传输。[0015]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，传送设备采用链条式输送 机或者皮带输送机。[0016]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，控制终端上设有检测数据 分析模块。[0017]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，数据处理模块采用ARM处理器。[0018]前述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统中，定时芯片采用TB-622多功 能定时芯片。该芯片本身具有体积小，功耗底，工作温度范围宽，抗干扰力强等特性，可广泛 应用于多种仪器仪表设备。[0019]与现有技术相比，本实用新型将电磁法测木材含水率与ZigBee无线网络技术、红 外计数技术相结合，其中:利用木材水分对电磁波吸收程度的不同来测量木材的含水率， 具有不破坏木材表面、方便快捷、读数稳定可靠等特点，测量的含水率值为仪表传感器所覆 盖部分木材含水率的平均值，不受温度影响，人为误差小；ZigBee网络适用近距离无线连 接，具有灵活的工作频段和网络拓扑结构、安全可靠的数据传输、功耗极低、通信效率很高， 非常适合于工业控制领域；红外计数技术可靠、简单，容易实现、成本低。因此，本实用新型 能够提高检测效率和精度，实现对木地板含水率的连续在线检测。【专利附图】
【附图说明】[0020]图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；[0021]图2是本实用新型实施例1、2的红外传感计数器的结构示意图；[0022]图3是本实用新型实施例2的整体结构示意图。[0023]附图中的标记为:1-电磁波木材含水率测定仪，2-传送设备，3-控制终端， 4-ZigBee网络，5-ZigBee模块，6_协调器，7_路由器，8_红外传感计数器，9-GSM/GPRS模 ±夹，10-红外发射器，11-红外接收器，12-光电采集模块，13-数据处理模块，14-显示模块， 15-ZigBee模块一，16-报警装置，17-定时芯片，18-检测数据分析模块，19-支架。【具体实施方式】[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。[0025]本实用新型的实施例1:一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，如图1 所示，包括电磁波木材含水率测定仪1、传送设备2、控制终端3和ZigBee网络4 ;传送设备 2上设有支架19，电磁波木材含水率测定仪I固定在支架19上，电磁波木材含水率测定仪 I内设有定时芯片17，定时芯片17采用TB-622多功能定时芯片，电磁波木材含水率测定仪 I内还设有ZigBee模块5 ；ZigBee网络4包括协调器6和路由器7，协调器6与路由器7连 接，路由器7与ZigBee模块5进行无线通讯连接，控制终端3与协调器6进行无线通讯连 接，其中，控制终端3上设有检测数据分析模块18。[0026]所述系统还包括固定在支架19上的红外传感计数器8，如图2所示，红外传感计 数器8包括顺次连接的红外发射器10、红外接收器11、光电采集模块12、数据处理模块13 和显示模块14。红外传感计数器8上还设有与数据处理模块13连接的ZigBee模块一 15， ZigBee模块一 15与路由器7连接。红外传感计数器8上还设有与数据处理模块13连接的 报警装置16。其中，数据处理模块13采用ARM处理器。[0027]本实用新型的实施例2: —种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，如图3 所示，包括电磁波木材含水率测定仪1、传送设备2、控制终端3和ZigBee网络4 ;传送设备 2上设有支架19，电磁波木材含水率测定仪I固定在支架19上，电磁波木材含水率测定仪 I内设有定时芯片17，定时芯片17采用TB-622多功能定时芯片，电磁波木材含水率测定仪 I内还设有ZigBee模块5 ；ZigBee网络4包括协调器6和路由器7，协调器6还包括GSM/ GPRS模块9，协调器6与路由器7连接，路由器7与ZigBee模块5进行无线通讯连接，控制 终端3与协调器6进行无线通讯连接，其中，控制终端3上设有检测数据分析模块18。[0028]所述系统还包括固定在支架19上的红外传感计数器8,如图2所示,红外传感计 数器8包括顺次连接的红外发射器10、红外接收器11、光电采集模块12、数据处理模块13 和显示模块14。红外传感计数器8上还设有与数据处理模块13连接的ZigBee模块一 15， ZigBee模块一 15与路由器7连接。红外传感计数器8上还设有与数据处理模块13连接的 报警装置16。其中，数据处理模块13采用ARM处理器。[0029]上述实施例1-2中，电磁波木材含水率测定仪I可采用AD-100S木材测湿仪，并对 其进行结构改进，增加ZigBee模块5和定时芯片17。传送设备2采用链条式输送机或者皮 带输送机。红外传感计数器8与电磁波木材含水率测定仪I可以是紧密放置的。[0030]本实用新型的工作原理:本系统采用两种工作模式:[0031]1、本地模式[0032]红外发射器10不断发射红外线，当传送设备2传送木地板通过红外传感计数器8 时，红外线被阻断，红外接收器11接收红外信号，并通过光电采集模块12采集并传输到数 据处理模块13进行处理，数据处理模块13对脉冲信号进行计数就得到通过的纸张张数，并 记录每个木地板通过红外传感计数器8的起始时间和结束时间，ZigBee模块一 15将上述 纸张、时间数据实时通过ZigBee网络传送到控制终端3。[0033]通过定时芯片17来设置电磁波木材含水率测定仪I测量木地板含水率的间隔时 间(可根据传送设备2的速度与木地板的长度计算得出)，假设对每块木地板只测一次，测量 时间可设置在红外传感计数器8的起始时间和结束时间之间。当传送设备2传送木地板通 过电磁波木材含水率测定仪I时，电磁波木材含水率测定仪I对该木地板的含水率进行测 量，其上的ZigBee模块5将测量结果通过ZigBee网络传送到控制终端3。[0034]控制终端3根据上述接收的数据，可以得出木地板的编号所对应的检测结果，检 测数据分析模块18实时将检测结果与存储的正常范围值比较，一旦有不符合该范围值的， 立刻发送报警信息到红外传感计数器8，其上的报警装置16进行报警提示，显示模块14同 样进行报警信息显示。[0035]2、远程模式[0036]检测原理与本地模式相同，只不过本模式可以通过协调器6内的GSM/GPRS模块9 来实现该检测系统的远程监控。
【权利要求】
1.一种基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，其特征在于:包括电磁波木材含水 率测定仪(I)、红外传感计数器(8 )、传送设备(2 )、控制终端(3 )和ZigBee网络(4);传送设 备(2)上设有支架(19)，电磁波木材含水率测定仪(I)、红外传感计数器(8)均固定在支架(19)上；电磁波木材含水率测定仪(I)内设有ZigBee模块(5)和定时芯片(17)，定时芯片(17) 采用TB-622多功能定时芯片；红外传感计数器(8)包括顺次连接的红外发射器(10)、红外接收器(11)、光电采集模 块(12)、数据处理模块(13)和显示模块(14)，还设有与数据处理模块(13)连接的ZigBee 模块一(15)和报警装置(16);ZigBee网络(4)包括协调器(6)和路由器(7)，协调器(6)与路由器(7)连接，路由器(7)分别与ZigBee模块(5)、ZigBee模块一(15)进行无线通讯连接,协调器(6)与控制终 端(3)进行无线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，其特征在于:电 磁波木材含水率测定仪(I)采用AD-100S木材测湿仪。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，其特征在于:协 调器(6 )还包括GSM/GPRS模块(9 )。
4.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络的木地板含水率检测系统，其特征在于:传 送设备(2)采用链条式输送机或者皮带输送机。
【文档编号】G01N23/00GK203396721SQ201320423882
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】俞金根 申请人:湖州南浔双林振森实木加工厂