引言

药品作为一种特殊商品，直接关系到人民的生命健康。如何在药品生产、运输、存储等环节保证药品的质量安全，药品仓储环节冷链仓库的温湿度监控对保证药品质量起着至关重要的作用，是政府监管部门、药品企业、使用者共同关心的重要问题。如何对药品存储环境的温湿度进行有效监管是药品经营企业与药监部门共同关注的问题。

《药品经营质量管理规范》法规要求药品企业应当在储存药品的仓库中配备温湿度自动监测系统，并对药品储存过程的温湿度状况进行实时自动监测和记录。要求冷链仓库需要在当监测的温湿度值达到设定的临界值或将超出规定范围，系统应当能够实现就地或在指定地点进行声光报警，并采用短信通讯的方式，向至少3名指定人员发出报警信息。当发生供电中断的情况时，系统应当采用短信通讯的方式，向至少3名指定人员发出报警信息。

药品冷链仓库中温湿度要求，其中常温库不高于30℃，阴凉库温度不高于20℃，各库房相对湿度应保持在35%—75%RH之间。适当的温湿度环境是保证药品存储安全的首要条件。

1、 仓库温湿度手机远程监视方案

1.1、 系统配置及实现情况

本仓储空调系统主要包含冷水机组1台、空调机组12台、各空调机组配有加热装置段制冷装置段、现场温湿度检测传感器（E+E传感器）共80只、RS485转TCP/IP适配器7个、交换机、PLC可编程控制器、HMI触摸屏、上位机监控系统、UPS、PLC无线通讯模块、远程控制云平台、远端控制软件及辅助设施。

1.1.1 实现环境温湿度监测

仓库共安装80只E+E系列温湿度传感器，B区高架仓库共安装传感器54只，其中阴凉库18只，常温库36支。传感器分三层安装：安装高度为7.3M、16.9M、21M，传感器采用过程总线进行通讯。

A区共安装传感器26只：一层集货待发区8只，二层跺码组盘区8只，三层空托盘存放、退货区10只。统一安装高度为3M，传感器采用过程总线进行通讯。

空调机组回风传感器10只，SK1~2，SK3~4共用一只温湿度传感器，空调温湿度传感器采用模拟量信号进行过程监测，传感器工作范围为-20~60℃。

1.1.2  实现空调系统的过程控制

应用系统中阴凉库和常温库共12台（SK-1~12）的空调机组、1台冷水机组及电加热装置进行控制，实现对空调系统回风温湿度的连续监测和调节，使高架仓库温湿度在要求范围内，同时保证设备的运行安全。其中，阴凉库设计要求温度范围2~20℃，湿度35~75RH，常温库设计要求温度范围10~30℃，湿度35~75RH。

1.1.3  实现温湿度上位机监控及远程监视

 通过总线及网络通讯方式与上位机及无线通讯模块连通，使用WINCC系统进行上位机监控，使用无线通讯模块与远程控制云平台进行手机远程监视。

1.2、 整体设计方案

冷水机组给向空调系统提供冷源，加热装置给空调系统提供热源，传感器到温湿度的检测及反馈给控制器部分参与控制及存储在上位机。上位机电脑的数据库适用于存放与系统有关的数据、信息等，上位机中的WINCC系统主要功能监控操作、数据存储，并使用无线通讯模块及云平台进行远程监视。

整个系统分为三层，设备层（设备及传感器）、控制层（PLC控制系统）、监控层（上位机监控系统、手机远程监视系统）。

设备层作为控制系统的核心组成部分，主要涵盖了传感器、变送器、执行器等关键元素，这些设备紧密地部署在被控对象的周边环境中。它们承担着将广泛分布于系统空间内的80个监测点的温湿度等物理量信号，精准地转换为数字信号的重任。在信息传递方面，设备层采用了多种传输方式以适应不同需求：传统的4-20mA模拟量传输方式以其稳定可靠而著称；现场总线的全数字量传输方式则带来了更高的数据传输效率和抗干扰能力；此外，还有一种混合传输方式，它是在4-20mA模拟量信号的基础上叠加调制后的数字量信号，实现了模拟与数字的完美结合。

设备层不仅负责这些信息的采集工作，还承担着动作执行的重要职责。其中，温湿度检测传感器作为感知环境变化的“触角”，为系统提供了实时、准确的数据支持；冷水机组、空调机组则根据这些数据进行智能调节，确保环境温湿度始终保持在设定范围内；而加热器则在必要时为系统提供额外的热量，以满足特定的温控需求。这些设备共同协作，构成了设备层强大而高效的信息采集与动作执行体系。。

控制层主要包含控制器、模块及控制元件，它按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中，控制层可以同时完成连续控制、顺序控制或逻辑控制功能，也可完成其中一种控制功能。控制层负责信息收集处理及下发任务，其中包含RS485转TCP/IP适配器、PLC控制器等。

监控层作为控制系统的中枢，囊括了操作员站、工程师站、历史数据站等，共同构建高效的人机交互界面，实现操作人员与控制系统之间的信息无缝交换。用户可以方便地修改给定值、调整控制参数，甚至直接操控现场设备，从而干预系统控制过程，并记录相关数据以生成报表。

手机远程监控端配置一套完善的数据接收与处理机制。现场数据首先被发送至上位机，存储至数据库，通过无线通讯模块实现数据的即时性和准确性与远端进行交互，其中借助4G网络及互联网+云服务的强大功能，监控层能够实时发送信息报警，实现无线互联就地报警，并支持手机远程监视，极大地提升了系统的灵活性和便捷性。

在监控层中，上位监控操作与手机远程监视两大功能相辅相成，共同承担着人机交付的重任。它们通过与控制器（PLC）的紧密信息交付，实现对整个控制系统的全面监控。其中电脑、通讯软件、监控软件、PLC无线通讯模块以及远程端软件等组件发挥重要作用。特别是PLC无线通讯模块，通过云平台实现了控制器（PLC）与被控制设备之间的长距离、无线控制，极大地拓展了控制系统的应用范围和灵活性。

本监视系统短信报警、手机远程监视与4G通讯报警的实现主要是使用PLC无线通讯模块来实现，本模块可做协议转换网关，支持数据转发；支持组态软件远程监控；支持语音电话，短信报警；支持手机APP监控，可选微信推送功能；支持历史数据本地缓存、云存储及历史曲线功能；支持远程修改模块配置；本次应用主要使用短信报警及手机远程监视功能。

2、 系统应用性能测试与分析

通过对报警部分设备的增加及安装配置，经过长时间测试，当系统中出现报警情况时发送信息功能正常，现场就地报警功能正常；当出现市电停电和市电来电的情况时发送信息功能正常，手机远程监控功能正常。

本远程监视使用过程正常，相对现场需要毫秒级别反应的控制来说，本应用方法反应时间相对来说迟钝一点，反应速度大约1秒内。

数据的实时采集上传可在线可视化，实时曲线，动态纠偏，风险看得见，能够及时发现问题，及时进行偏差纠正和风险防范。

3、 结束语

应用无线传输模块与上位机监控系统进行通讯连接，仓库温湿度数据通过无线通讯网络传输，远程终端手机即时接收，药品管理人员能够及时监控仓库温湿度环境。该技术方案经济可行、稳定、可靠，能及时发现问题并采取解决措施，降低药品经营风险，在药品冷链仓库温湿度系统中实现手机远程监视温湿度是非常有必要，也适合其他需实时连续监控现场控制对象。

参考文献

[1] SIMATIC  用于S7-300和S7-400编程的梯形图 (LAD) 参考手册.

[2]无线智能控制器使用手册.

[3]通讯协议手册.