[发明专利]一种无线传感器网络的粮库测温、湿装置

说明书

技术领域

本专利涉及的是粮库测温、湿装置，具体来说是基于单片机和无线射频技术设计了一种无线化、智能化、网络化、低功耗的粮库无线测温、湿装置。

背景技术

粮食仓储库是粮食仓储的基本单元，库区面积大且分散。为了保证粮食在储藏过程中的安全，粮库粮情监测系统是必不可少的。随着电子技术、计算机应用技术、通讯技术和网络技术的进步和发展，高新技术已被应用于粮库监测系统，粮库监测技术是科学保粮的关键技术之一。多年来，在粮食部门和科技人员的大力协作下，粮情监测技术不断得到完善、提高、并且趋向成熟，逐步形成了样式繁多的粮情监测系统，为安全、科学储备粮食起到了积极的作用。

目前，国内粮库特别是中小型粮库在仓储管理中由于技术和资金上的原因，多数仅限于只对温、湿度进行人工现场监测，依靠人工进行测量，效率低，准确性差，当温度超标时不能及时发现险情并进行相应处理，从而造成大量损失。因此，研究开发面向中小粮库的粮情监测与管理系统已是迫在眉睫，在该粮库无线测温、湿装置的基础上实现的中小粮库粮情监测与管理系统可以很好地解决中小粮库当前所面临的问题。

传统上我国大部分粮库采用的是有线测温、湿，各部件之间采用电缆进行数据传送，这种测温、湿设备线路多，布线复杂、维护困难。易受用于粮食熏蒸的磷化氢气体的腐蚀，造成大量的测温器件瘫痪，因此增加了粮食的存储成本。而许多粮食仓储单位采用的测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法不仅效率低，而且往往由于判断失误和管理不力造成局部或大范围的粮食霉变现象时有发生。

无线传感器节点构成的一种具有动态路由节点随意放置移植性好，系统可重构性强，成本低，单一节点损坏不影响整个网络传输采集，精确监控和灵活方便的特点的对粮库进行温度、湿度监控的无线传感器网络。彻底摆脱了传统的人工抄录方法，构建粮情数据分析决策上位机系统实时检测粮仓中的温、湿度，确保粮仓内合适的温、湿度环境。

随着科学技术的快速发展，粮库测温、湿装置的发展趋势必然是向无线化、智能化和网络化方向发展，人工测粮库温、湿度方法及其传统的管理方式必将遭到摒弃。

 发明内容

本发明的目的是针对目前中小型粮库人工现场监测存在诸多不适的问题，而提供极为适用于中小型粮库，可实现自动测温、湿和上位机数据显示和管理的一种基于无线网络的粮库无线测温、湿系统。

解决上述问题所采取的技术方案是：

一种基于无线网络的粮库无线测温、湿系统，包括：无线传感器节点系统、集中器系统，其中集中器系统与上位机相连。如图1所示，所述无线传感器节点系统采集温、湿度信息后通过射频电路向集中器系统发送，集中器系统经由射频电路接收到信息后，可在其外围存储器上进行存储；集中器系统与上位机通过RS232串行通信方式传输，温、湿度信息传送到上位机以后，可以由软件实现存储、数据处理、显示、报警等一系列功能。

上述无线传感器节点系统如图2所示，包括低功耗数字传感器SHT11、无线传感器节点微处理器MSP430、射频电路CC1100、调试接口（JTAG）、存储器AT45DB041、电源系统等。其中处理器MSP430与其余各外围电路相连；电源系统与各部分电路相连，本系统采用2节5号碱性电池作为电源，电源系统由供电单元以及动态电源管理单元组成，动态电源管理单元设有节点电压监测电路。传感器SHT11通过数据线和时钟线与微处理器MSP430相连，JTAG通过信号线与微处理器MSP430相连，存储器AT45DB041的各接口与微处理器MSP430的通用I/O口相连，射频电路CC1100的各接口通过4线SPI总线与微处理器MSP430通用I/O口相连，电源系统分别与各器件VCC接口相连进行供电并设有电压监测电路。