[发明专利]基于无线传感器网络的粮情测控系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线网络应用技术领域，特别是一种用于粮食仓储的基于无线传感器网络的粮情测控系统。

背景技术

俗话说：“民以食为天”，即使是在高新技术发展的今天，人们的生存也离不开粮食，它关系到社会的发展和人民生活的安定。但是在水分高，气温也较高时，粮食10余天就会发霉，若不及时处理，粮食就霉坏变质。发霉的粮食，变了味的粮食，不发芽的种子粮就失去了原有的使用价值，造成严重的经济损失。因此，粮食仓储工作变得非常的重要。粮食在储存过程中，粮情(温度、湿度、水分、害虫等)的变化，直接影响到粮食品质的好坏，有必要对其环境参数进行监测和控制。这对如何利用高科技手段储好粮，提出了更高的要求。粮情测控系统就是针对这种需求，用来实现粮食储备的信息化和智能化。

粮情测控系统已在粮库中普遍采用，特别是新建粮库，其温湿度监测、通风机自动控制等技术发展的比较成熟。虽在功能上基本能达到要求，然而目前绝大部分的系统仍都采用有线的方式，整个测控网络铺设起来非常繁琐，网络结构也不太灵活，导致其扩展性非常的差，有很多不足和需要改进之处。

发明内容

本发明的目的是克服现有粮库中有线监控系统的不足，把无线传感器网络的高密度感知和主动执行的功能应用于粮食的仓储工作中，尤其是无线技术的引入，使得整个测控网络变得非常的灵活。无线粮情测控系统集粮仓温度自动检测、粮仓湿度自动检测、通风自动控制和冷却机的自动控制等功能于一体，适用于各种粮库的监控管理。不但可以测得粮情的各项参数(温度和湿度)，生成报表，为粮库的管理人员提供决策依据，而且可以由终端服务器自动建立参数模型，分析并做出智能的控制信息。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种基于无线传感器网络的粮情测控系统，包括传感节点、协调节点、中继节点、信宿节点和终端服务器；其多数个传感节点有规律的埋入粮仓的粮食中，构成立体监测网络；协调节点每个粮仓设置一个，位于粮仓外部；至少一个中继节点，根据控制室离粮仓远近的不同，确定中继节点的数目，中继节点组成的中继网络是根据粮库的具体情况设计的，每个中继节点的位置固定；信宿节点和终端服务器一对一配置，位于控制室；协调节点汇聚本粮仓多数个传感节点采集的信息，通过中继节点组成的中继网络和信宿节点发送至终端服务器，由终端服务器预装的软件根据信息进行实时处理，发布指令给协调节点，实现粮储工作的网络化管理。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其所述构成立体监测网络，是铺一层粮食后，然后在粮食表面以均匀矩阵形式布一层传感节点，在其上再铺一层粮食后，重复上述方式布一层传感节点，每单位立方体积的粮堆里有一个传感节点；数据采用地理位置已知的路由方法在立体网中传输，每个平面网络上的传感节点的数据信息采用相同的模式，都向一个角落汇聚，然后层与层之间通过这个角落的传感节点统一向下传输给粮仓外部的协调节点。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其所述各个传感节点的空间位置与其节点编号是对应的，数据的路由统一采用地理位置已知的模式来实现。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其所述协调节点，位置是固定的，代表了本粮仓的编号，它既汇聚本粮仓传感节点的粮情数据，又完成终端服务器交给的控制功能。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其所述终端服务器中装有粮情综合参数的完整数据库，应用软件会根据网络发回的具体粮情参数来分析比较，从而做出正确的决策，并可利用网络将监测、管理信息送往各职能部门及有关领导的工作台，还具有与上级机关远程通信联网及报警的功能。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其具有粮情数据定时主动采集功能，步骤如下：首先，每个粮仓内的传感节点定期地测得所处空间的粮情参数；其次，通过多数个传感节点组成的立体网络把粮情参数及位置信息路由给协调节点；然后，协调节点把数据交给中继节点，中继节点经中继网络发给信宿节点；最后，信宿节点把从中继网络得到的数据交给终端服务器分析处理。

所述的基于无线传感器网络的粮情测控系统，其具有随时被动采集数据、定位功能，步骤如下：首先，服务器把位置数据发送给配套的信宿节点；然后，信宿节点以无线的方式把数据交给中继节点组成的中继网络，由中继节点广播给需要测试的粮仓或所有的粮仓；最后，相应粮仓的协调节点判断数据是否发给本粮仓，如果是，则分析数据的内容，启动“立体”传感网络采集数据并返回，或执行相应的操作；否则，丢弃此次接收的数据。

本发明的技术特点在于：