Giám sát nhiệt độ, độ ẩm nhà xưởng, kho thường và kho lạnh

Đo nhiệt độ, độ ẩm nhà xưởng, kho thường, kho lạnh bằng cảm biến TH30 bản RS485 hoặc Wi-Fi; lưu lịch sử, cảnh báo vượt ngưỡng và cửa kho lạnh mở quá lâu trên web, điện thoại.

Thiết bị chínhCảm biến TH30, gateway (USR-M300, USR-M100), USR-W610s, Proto-C610L
Giao thứcModbus RTU · MQTT · Wi-Fi · LoRa · 4G
Dữ liệu vềProto IoT Cloud hoặc máy chủ của doanh nghiệp

Bài toán

Nhiều nhà xưởng và kho ở Việt Nam vẫn theo dõi nhiệt độ, độ ẩm bằng nhiệt kế treo tường và sổ ghi tay mỗi ca. Với kho nguyên liệu, kho linh kiện điện tử, kho thực phẩm hay kho lạnh, một lần điều hòa hoặc máy nén dừng qua đêm có thể làm hỏng cả lô hàng, và sổ ghi tay không cho biết sự cố bắt đầu lúc nào.

Cái khó nằm ở hiện trường: mặt bằng rộng, nhiều khu; vách panel cách nhiệt của kho lạnh chặn sóng; kho phụ nằm cách xưởng chính, không có mạng. Giải pháp phải chọn đường truyền phù hợp cho từng khu thay vì một kiểu cho tất cả.

  • Ghi tay theo ca bỏ sót ban đêm, ngày nghỉ; số liệu khó tra lại khi cần.
  • Nhiệt độ trong kho không đều; một nhiệt kế ở cửa không đại diện cho cả kho.
  • Kho lạnh: cửa mở lâu khi xuất nhập hàng, máy nén lỗi, xả đá kéo dài làm nhiệt độ tăng.
  • Kho xa không có mạng LAN, kéo cáp tốn kém.
  • Khách hàng hoặc đoàn đánh giá yêu cầu xem lịch sử nhiệt độ, độ ẩm theo khoảng thời gian.

Kiến trúc giải pháp

Cảm biến TH30 có hai bản: RS485 Modbus RTU nối vào gateway, và Wi-Fi MQTT gửi thẳng lên nền tảng. Mỗi khu chọn bản và đường truyền phù hợp với hạ tầng có sẵn.

01Xưởng, khoTH30 bản RS485 hoặc Wi-Fi; công tắc từ cửa kho lạnh; tiếp điểm chạy/lỗi máy nén
02Thu thập, truyềnGateway USR-M300, USR-M100 cho nhánh RS485; USR-W610s đưa RS485 lên Wi-Fi; Proto-C610L LoRa cho kho xa
03Nền tảngProto IoT Cloud hoặc máy chủ của doanh nghiệp: lưu lịch sử, ngưỡng, báo cáo
04Người vận hànhThủ kho, kỹ thuật, QA xem trên web, điện thoại và nhận cảnh báo

Nhánh RS485. Ở xưởng có tủ điện và đi dây được, nhiều TH30 bản RS485 nối chung một đường về USR-M300 hoặc USR-M100. Mỗi TH30 cần địa chỉ Modbus riêng; cách đặt địa chỉ và số cảm biến tối đa trên một đường kiểm tra theo tài liệu TH30 khi thiết kế. Gateway đọc theo chu kỳ, gửi MQTT lên nền tảng qua Ethernet hoặc 4G. Công tắc từ cửa kho lạnh và tiếp điểm chạy/lỗi máy nén đấu vào DI của gateway. Với kho lạnh, đây là phương án nên chọn trước: dây đi xuyên vách panel, không phụ thuộc sóng Wi-Fi.

Nhánh Wi-Fi. Ở kho thường đã phủ Wi-Fi, TH30 bản Wi-Fi gửi MQTT thẳng lên nền tảng, không cần gateway. Khi mất Wi-Fi, cảm biến đệm tới 800 bản tin và gửi lại khi có mạng. Nếu khu đó có sẵn cảm biến RS485 hoặc đồng hồ Modbus, USR-W610s chuyển RS485 lên Wi-Fi (Modbus RTU/TCP, MQTT) để khỏi kéo cáp về tủ gateway.

Nhánh LoRa cho kho xa. Kho phụ trong tầm phát dưới 500 m, không có mạng: Proto-C610L chuyển RS485 sang LoRa 433 MHz, nối đường RS485 của TH30 ở kho xa về gateway khu chính như một đoạn cáp không dây. Có vật cản thì dùng chế độ relay đa chặng. Xa hơn tầm này, đặt riêng một USR-M100 bản 4G tại kho đó.

Chu kỳ và mất mạng. Nhiệt độ, độ ẩm thay đổi chậm; chu kỳ ghi đặt theo yêu cầu báo cáo, thường tính bằng phút. Trạng thái cửa và máy nén gửi theo thay đổi. Gateway gửi lại dữ liệu khi có mạng trong giới hạn bộ nhớ đệm theo datasheet; khả năng giữ dữ liệu qua mất điện của gateway cần kiểm thử theo dự án.

Thiết bị đề xuất

Vai trò Thiết bị Ghi chú
Nhiệt độ, độ ẩm có dây TH30 bản RS485 Modbus RTU ±0,2 °C / ±2 %RH; dải -40~+80 °C; tùy chọn LCD; 7–30 VDC; DIN rail hoặc treo tường.
Nhiệt độ, độ ẩm không dây TH30 bản Wi-Fi MQTT Gửi thẳng lên nền tảng; đệm 800 bản tin khi mất mạng.
Gateway USR-M300 hoặc USR-M100 (bản 4G hoặc Ethernet) Đọc TH30 qua RS485; 2 DI cho cửa, máy nén; 2 DO rơ-le cho còi, đèn tại chỗ; gửi MQTT.
RS485 sang Wi-Fi USR-W610s RS232 + RS485 sang Wi-Fi 2,4 GHz hoặc Ethernet; Modbus RTU/TCP, MQTT; 9–36 VDC.
Kho xa Proto-C610L RS485 sang LoRa 433 MHz, tầm dưới 500 m, relay đa chặng, mã hóa khóa 16 byte; -10~75 °C nên lắp ngoài kho lạnh.
Thêm DI, DO module USR-IO: IO8000 (8 DI), IO4040 (4 DI + 4 DO) Khi có nhiều cửa kho lạnh, nhiều máy nén, quạt.
Cửa kho lạnh Công tắc từ loại chịu lạnh, chịu ẩm Vào DI của gateway hoặc module USR-IO.
Kho dưới -40 °C Cảm biến nhiệt độ có dải đo phù hợp, ngõ ra 4–20 mA hoặc RS485 Modbus 4–20 mA vào AI của gateway hoặc module IO0440.
Lưu ý: TH30 có dải đo -40~+80 °C, nhưng nhiệt độ làm việc của thân cảm biến (mạch, màn LCD) và cấp bảo vệ vỏ chưa có trong tài liệu đã xác minh. Không mặc định lắp cả thân TH30 trong kho đông. Hỏi PROTO về nhiệt độ làm việc của thân và phương án đầu dò rời; khi có đầu dò rời thì đặt thân ngoài kho lạnh, chỉ đưa đầu dò vào trong. Kho cấp đông sâu hơn -40 °C cần cảm biến khác có dải đo phù hợp. Gateway, USR-W610s, Proto-C610L lắp ngoài kho lạnh, trong dải nhiệt độ làm việc của từng thiết bị.

Chọn USR-M100 hay USR-M300? USR-M100 gọn, có bản 4G, có luật liên kết tại chỗ từ DI hoặc giá trị Modbus sang DO, đủ cho cảnh báo ngưỡng đơn giản ở một kho hoặc một khu xưởng. USR-M300 hợp khi cần logic có bộ đếm thời gian bằng Node-RED (cửa mở quá lâu, độ trễ cảnh báo), cần VPN để kỹ thuật truy cập từ xa, hoặc gom nhiều khu về một điểm.

Dữ liệu, điều khiển và cảnh báo

Giám sát

  • Nhiệt độ, độ ẩm theo từng vị trí trong xưởng, kho; kho kệ cao thì đo ở nhiều độ cao.
  • Trạng thái cửa kho lạnh: đóng, mở, thời gian mở.
  • Trạng thái chạy/lỗi máy nén, quạt dàn lạnh qua tiếp điểm vào DI; điện năng tủ kho lạnh nếu có đồng hồ RS485.

Điều khiển

  • Còi, đèn tại cửa kho qua DO khi nhiệt độ vượt ngưỡng: dùng luật giá trị Modbus → DO của USR-M100, hoặc Node-RED trên USR-M300. Cảnh báo cửa mở quá lâu và độ trễ cảnh báo cần bộ đếm thời gian: làm bằng Node-RED trên USR-M300; với USR-M100 và với nền tảng thì kiểm tra theo dự án.
  • Kho thường: bật quạt thông gió, máy hút ẩm theo ngưỡng độ ẩm qua DO đóng contactor; đặt ngưỡng bật và tắt cách nhau (USR-M100 làm được hay không kiểm tra theo firmware, không được thì dùng Node-RED trên USR-M300), giữ công tắc Tay/Tự động tại tủ.
  • Không điều khiển máy nén kho lạnh từ hệ thống giám sát; bộ điều khiển kho lạnh giữ nguyên chức năng.

Cảnh báo, báo cáo

  • Nhiệt độ, độ ẩm vượt ngưỡng trên hoặc dưới. Độ trễ để bỏ qua dao động ngắn khi mở cửa hoặc xả đá cấu hình theo dự án (Node-RED trên USR-M300, hoặc trên nền tảng nếu hỗ trợ).
  • Cửa kho lạnh mở quá thời gian đặt (cần bộ đếm thời gian, cấu hình như trên).
  • Máy nén lỗi; cảm biến hoặc gateway mất liên lạc.
  • Báo cáo nhiệt độ, độ ẩm theo kho, theo ngày, theo khoảng thời gian một lô hàng nằm trong kho.

Triển khai

  1. Khảo sát. Sơ đồ xưởng, kho; vị trí điều hòa, dàn lạnh, cửa; hạ tầng mạng (LAN, Wi-Fi, sóng 4G); khoảng cách tới kho xa; nhiệt độ thấp nhất của kho lạnh để chọn cảm biến.
  2. Bố trí điểm đo. Tránh đặt sát dàn lạnh, cửa, nguồn nhiệt hoặc nơi nắng chiếu. Kho cao đo ở nhiều độ cao. Mỗi khu có ít nhất một điểm đại diện.
  3. Chọn đường truyền theo khu. RS485 cho kho lạnh và nơi đi dây được; Wi-Fi nơi sóng ổn định; LoRa cho kho xa. Đo sóng thực tế trước khi chốt.
  4. Lắp đặt, cấu hình. Đặt địa chỉ Modbus từng TH30, khai báo trên gateway, đặt tên điểm theo khu. Cài ngưỡng, người nhận theo ca; độ trễ cảnh báo và bộ đếm thời gian cửa mở làm theo cách đã chọn khi thiết kế.
  5. Chạy thử. So TH30 với nhiệt kế chuẩn tại vài vị trí. Để cửa kho lạnh mở quá thời gian đặt để thử cảnh báo. Ngắt Wi-Fi, 4G để thử gửi lại dữ liệu.
  6. Bàn giao. Sơ đồ điểm đo, danh sách ngưỡng, tài khoản cho thủ kho, QA, kỹ thuật, mẫu báo cáo định kỳ.

Câu hỏi thường gặp

TH30 dùng trong kho lạnh -25 °C được không?

Chưa khẳng định được. Dải đo của TH30 là -40~+80 °C, nhưng nhiệt độ làm việc của thân cảm biến (mạch, màn LCD) và cấp bảo vệ vỏ chưa có trong tài liệu đã xác minh. Khi có phương án đầu dò rời, đặt thân ngoài kho lạnh và chỉ đưa đầu dò vào trong. Nếu định lắp cả thân trong kho -25 °C, cần xác nhận với PROTO và chạy thử trước, ưu tiên bản không LCD. Chú ý đọng sương mỗi lần mở cửa, tránh luồng gió trực tiếp của dàn lạnh. Kho dưới -40 °C cần cảm biến khác.

Nên chọn TH30 bản RS485 hay bản Wi-Fi?

Bản RS485 khi đi dây được, nhất là kho lạnh và nơi Wi-Fi yếu. Bản Wi-Fi khi kho đã phủ Wi-Fi ổn định và muốn lắp nhanh, không cần gateway.

Mất Wi-Fi hoặc mất mạng thì dữ liệu ra sao?

TH30 bản Wi-Fi đệm tới 800 bản tin. Nếu mỗi phút gửi một bản tin, bộ đệm tương đương khoảng 13 giờ. Nhánh qua gateway phụ thuộc bộ nhớ đệm của gateway theo datasheet; trường hợp mất điện cần kiểm thử theo dự án.

Dữ liệu có dùng làm hồ sơ cho khách hàng hoặc đoàn đánh giá được không?

Proto IoT Cloud lưu lịch sử và có báo cáo. Yêu cầu hồ sơ cụ thể của từng ngành (dược, thực phẩm) và việc hiệu chuẩn cảm biến định kỳ cần đối chiếu riêng với bên yêu cầu.

Kho cách xưởng khoảng 1 km thì nối thế nào?

Proto-C610L có tầm phát dưới 500 m, có relay đa chặng nếu đặt được điểm trung gian. Không đặt được thì dùng một USR-M100 bản 4G tại kho đó.

Chưa thấy bài toán của bạn?

Gửi mô tả hiện trường, thiết bị đang có và nơi cần xem dữ liệu. Kỹ sư PROTO trao đổi phương án kiến trúc và thiết bị phù hợp.

zalo-icon
facebook-icon
tiktok-icon
phone-icon