[发明专利]一种传感器网络粮情监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及粮食仓储监测技术领域，特别是一种基于总线和无线结构相结合的粮情监测系统。

背景技术

俗话说：“民以食为天”，人类的生存也离不开粮食，粮食问题关系到社会的发展和人民生活的安定。但是粮食在一定的条件下，如高温、高湿等环境条件很容易发霉，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，粮食的仓储工作变得非常的重要。

粮食在储存过程中，粮情例如温度、湿度、水份、虫害等变化会影响粮食的质量。目前粮库中监测系统多为温度监测，事实上，单纯地监测粮仓内的温度是不够的，并不能准确地判断和了解粮仓内粮食的状况，因此目前的粮情监测系统还有许多不足之处需要改进。

目前已有一些涉及粮情监测的系统，例如，申请号为200610012130.2的中国发明专利“基于无线传感器网络的粮情测控系统”，把无线传感器网络技术应用于现代的粮仓管理系统，变有线为无线，形成一种全新模式的“零布线粮仓”，所有传感节点均匀地分布在粮堆里，组成一个“立体化”的无线监测网络，对粮情的检测可以做到“无死角”。该系统把无线传感器网络应用到粮仓的粮情监测系统中，相对传统布线形式有了很大进步，但是该系统中的所有节点均为无线节点，有其不足之处。无线电波在粮食中传播会衰减，因而影响到粮情参数的准确传输，而且节点设计中没有涉及具体传感器的设计。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是利用传感器节点间通过总线结构和无线结构相结合的方式连接，提高了粮情监测系统网络铺设的灵活性和拓展性，本发明传感器网络粮情检测系统集成了温度、湿度、水份以及虫害等测量传感器或其中的几种传感器，粮情监测的参数比较多，可以更准确地了解粮食的储存情况。

为了实现所述的目的，本发明的传感器网络粮情监测系统的技术方案由总线连接和无线网络组成，其中：

具有多个粮情参数监测节点，埋藏安置在粮仓内的粮食中，用于采集粮仓内部的温度、湿度、粮食水份、虫害粮情参数信息；

具有多个中继节点，安置在粮仓内粮食表层，采集与其相连的各粮情参数监测节点采集的粮情参数信息；

具有一个粮仓主控节点，负责管理整个粮仓；

具有总线，用于对粮情参数监测节点和与其相连的中继节点的相互通信；

具有无线网络，粮仓主控节点，通过无线网络与中继节点通信，向粮情参数监测节点发送指令请求采集粮情监测数据结果；

优选地，所述多个粮情参数监测节点分别通过总线结构串连连接，多个粮情参数监测节点的一端与粮仓内粮食表层的中继节点的一端连接，中继节点与粮仓主控节点无线相连。

优选地，所述粮情参数监测节点和与其相连的粮仓顶层的中继节点设计相同的总线接口电路，粮仓顶层的中继节点和粮仓主控节点具有相同的无线传输模式。

优选地，主控节点配置有：

控制单元，分别与无线传输模块、总线接口电路、存储单元电路、温湿度传感器连接，用于输出控制信息；

无线传输模块，接收控制单元的传输指令信息，用于与中继节点通信；

总线接口电路，接收控制单元的传输指令信息，用于粮情监测数据的下载和传送；

存储单元电路，接收控制单元的读、写指令信息，用于粮情监测数据的存储和读取；

温湿度传感器，接收控制单元的数据采集和传送指令信息，用于监测粮仓环境的温度和湿度以及传送监测数据；

电源，分别与无线传输模块、总线接口电路、存储单元电路和温湿度传感器的供电端连接。

优选地，中继节点配置有：

控制单元，分别与无线传输模块、总线接口电路和存储单元连接，用于输出控制信息；

无线传输模块，接收控制单元的传输指令信息，用于与主控节点的无线通信；

总线接口电路，接收控制单元的传输指令信息，用于与粮情参数监测节点通信；

存储单元电路，接收控制单元的读、写指令信息，用于粮情监测数据的存储和读取；

温湿度传感器，接收控制单元的数据采集和传送指令信息，用于监测粮仓环境的温度和湿度以及传送监测数据；

电源，分别与控制单元、无线传输模块、总线接口电路、存储单元和温湿度传感器的供电端连接。

优选地，粮情参数监测节点M_ijk配置有温度传感器、湿度传感器、粮食水份传感器、虫害传感器中的一种或几种。

优选地，粮食水份传感器结构是由两个电极构成，通过测量电极间的电容或阻抗推导获得粮食水份。