[发明专利]一种甲鱼人工孵化环境监测系统

说明书

技术领域：

    本发明涉及甲鱼人工孵化环境的监测装置，特别是一种甲鱼人工孵化环境监测系统。

背景技术：

在甲鱼的人工孵化环境中，保证适宜的温度和湿度是小甲鱼孵化的关键。然而在传统的甲鱼人工孵化中，需要人工不停地观察孵化环境温、湿度的变化，这给甲鱼养殖者带来了极大的麻烦，占用大量时间的同时，又难以保证获取实时的监测信息，人工测量环境的温、湿度，既耗费人力，又不能实时进行监测观察，而采用有线监控布线比较麻烦，存在一定误差的同时且不便于操作。

综上所述，现有的装置只能通过人工监测或架设有线装置等来获取甲鱼孵化环境中的温、湿度，无法便捷的实现对孵化环境中的温、湿度进行实时的监测。

发明内容：

本发明的目的是设计一种结构合理、使用效果好的甲鱼人工孵化环境监测系统。

本发明的技术方案是，一种甲鱼人工孵化环境监测系统，它包括通信网络，其特征在于：多个终端节点并联于汇聚节点，汇聚节点通过通信网络与管理终端相连。所述的终端节点是采用温湿度传感器与信号处理电路联通，信号处理电路与单片机联通，同时单片机通过扩展接口SPI与射频芯片进行连接，单片机与报警系统联通，晶振电路和复位电路与单片机联通，电源通过稳压器为系统供电。所述的汇聚节点为网卡与单片机联通，同时单片机通过扩展接口SPI与射频芯片进行连接，存储系统与单片机联通，晶振电路和复位电路与单片机联通，电源通过稳压器为系统供电。所述的存储系统包括SDRAM301和FLASH302。

本发明基于无线传感网的甲鱼人工孵化环境监测系统开发价格低，性价比高，维护简单，提高了甲鱼人工孵化环境监测管理的自动化程度，对渔业的发展具有重要的意义。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图，

图2 是本发明所述终端节点硬件结构图；

图3 是本发明所述汇聚节点系统硬件实现框图；

图4 是本发明的终端节点程序流程图；

图5 是本发明的汇聚节点程序流程图。

具体实施方式：

具体描述实施例，

本发明的结构是，一种甲鱼人工孵化环境监测系统，它包括通信网络3，多个终端节点1并联于汇聚节点2，汇聚节点通过通信网络与管理终端4相连；所述的终端节点是采用温湿度传感器与信号处理电路联通，信号处理电路与单片机联通，同时单片机通过扩展接口SPI与射频芯片进行连接，单片机与报警系统联通，晶振电路和复位电路与单片机联通，电源通过稳压器为系统供电；所述的汇聚节点为网卡与单片机联通，同时单片机通过扩展接口SPI与射频芯片进行连接，存储系统与单片机联通，晶振电路和复位电路与单片机联通，电源通过稳压器为系统供电；所述的存储系统包括SDRAM301和FLASH302。

本发明的其工作流程描述如下：彼此之间可以相互通信，自组织成网的终端传感器节点来获取甲鱼人工孵化环境中的信息，包括温度和湿度，通过相互通信的方式连接至汇集节点，并将数据传输给汇聚节点，汇聚节点将采集到的信息进行通信协议的转换后通过互联网和卫星等通信网络送到监测者或管理者所使用的管理终端，同时其接受来自管理者的指令，并向整个无线传感器网络进行发布，这样用户就能够获得孵化环境中不同位置的实时的温、湿度信息。

与现有技术依赖于架设好的摄像头及其他有线装置等技术不同，本发明无需事先安装和架设有线硬件，而且由于终端节点的数目有若干个（根据监测环境的需要进行布置）且埋设于甲鱼孵化的沙土环境中，因此可保证在获得孵化环境不同位置信息的同时，其准确性也进一步提高。

本发明的终端节点采用低耗能、性能稳定的PIC18F4620单片机和外围电路简单、支持ZigBee协议的CC2500射频芯片进行硬件平台的方案设计，到达低功耗和可靠性等要求，的工作流程描述如下：针对甲鱼孵化环境的关键因素，在电源正常供电时，采用TDR-3A型环境温湿度传感器对孵化环境相关数据进行采集，传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等信号处理电路处理后传输给PIC18F4620单片机。同时单片机通过扩展接口SPI与CC2500射频芯片进行连接，然后节点利用CC2500射频收发器通过无线通信网络将数据发送给汇聚节点，当数据值超标时启动报警装置发出警报。节点采用9V电池供电，通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压，为节点提供能量供应。同时为保证系统可靠运行，根据晶振频率和程序或者电路运行的需要适时上电复位。