一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)模塊、人機(jī)交互界面、遠(yuǎn)程服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站，控制節(jié)點(diǎn)可以控制眾多設(shè)備，例如風(fēng)機(jī)、燈泡等，控制節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)連接至網(wǎng)關(guān)模塊的第一端，網(wǎng)關(guān)模塊第二端與人機(jī)交互界面連接，網(wǎng)關(guān)模塊第三端與遠(yuǎn)程服務(wù)器第一端連接，遠(yuǎn)程服務(wù)器第二端通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站連接，通過(guò)本發(fā)明讓用戶實(shí)時(shí)得知農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的安全狀況，實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)代化和信息化的管理。
【專利說(shuō)明】
一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于農(nóng)資倉(cāng)庫(kù) 環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)藥和化肥在儲(chǔ)存過(guò)程中一般會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。農(nóng)藥在儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生如甲拌 磷、甲醛、甲胺、氯氣、二氧化硫、氯化氫、二氧化氯、氟化氫和硫化氫等有毒氣體?；蕛?chǔ)存 過(guò)程中則一般會(huì)產(chǎn)生氨氣、二氧化硫、氮氧化物等氣體。如果上述氣體在局部積聚，將會(huì)對(duì) 人體健康以及安全生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。因此，對(duì)農(nóng)藥、化肥倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢 測(cè)以及調(diào)控非常重要。
[0003] 目前，農(nóng)藥、化肥倉(cāng)儲(chǔ)較為簡(jiǎn)單，相關(guān)技術(shù)中采用的存儲(chǔ)系統(tǒng)存在以下技術(shù)問(wèn)題： 由于缺少對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境的氣體監(jiān)控設(shè)備，現(xiàn)有常規(guī)處理的手段為以人工定時(shí)換氣為主;這種 方式費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，既造成了人力物力及能源的浪費(fèi)，又有可能會(huì)出現(xiàn)意外情況危急人身和 農(nóng)資安全，對(duì)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)代化、信息化都有較大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處而提供一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān) 測(cè)與控制系統(tǒng)及方法。
[0005] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:包括傳感器節(jié)點(diǎn)、控 制節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)模塊、人機(jī)交互界面、遠(yuǎn)程服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站，所述傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集 信息，并連接至所述控制節(jié)點(diǎn)，所述控制節(jié)點(diǎn)與所述傳感器節(jié)點(diǎn)連接至所述網(wǎng)關(guān)模塊的第 一端，所述網(wǎng)關(guān)模塊第二端與所述人機(jī)交互界面連接，所述網(wǎng)關(guān)模塊第三端與所述遠(yuǎn)程服 務(wù)器第一端連接;所述遠(yuǎn)程服務(wù)器第二端通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站連接。
[0007] 優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器第三端還與手機(jī)客戶端連接。
[0008] 優(yōu)選地，所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括MCU8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率 放大芯片、為所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)外圍電路的無(wú)線通信模塊、外圍電路的傳感器模塊和電源模塊， 所述傳感器模塊包括煙霧傳感器、硫化物傳感器、氨氣傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感 器、空氣溫濕度傳感器和光照度傳感器，所述電源模塊包括以AMS1117電源芯片為核心的電 源。
[0009] 優(yōu)選地，所述煙霧傳感器為MQ-2煙霧傳感器，所述硫化物傳感器為MQ-135硫化物 傳感器，所述氨氣傳感器為MQ-137氨氣傳感器，所述氧氣傳感器為CITY-40XV氧氣傳感器， 所述二氧化碳傳感器為MH-Z19二氧化碳傳感器，所述空氣溫濕度傳感器為DHT11空氣溫濕 度傳感器，所述光照度傳感器為GY-30光照度傳感器。
[0010] 優(yōu)選地，所述控制節(jié)點(diǎn)包括Μ⑶8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率放 大芯片、為所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)外圍電路的無(wú)線通信模塊、220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊和電源模塊，所述 電源模塊包括以AMS1117電源芯片為核心的電源。
[0011] 優(yōu)選地，所述網(wǎng)關(guān)模塊以ARM Cortex-M3為內(nèi)核，其芯片型號(hào)選擇STM32F103,所述 STM32F103通過(guò)串口與GPRS-DTU和ZigBee協(xié)調(diào)器連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述人機(jī)交互界面采用面向?qū)ο骎isual C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0013] 優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器運(yùn)用TCP/IP協(xié)議和多線程技術(shù)，采用面向?qū)ο骎isual C+ +語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0014] 優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站運(yùn)用Div+CSS布局和Javascript技術(shù)，以My SQL為本地 數(shù)據(jù)庫(kù)，采用面向?qū)ο驪HP語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制的方法，其特征在于，包括下述步 驟：
[0016] S001:傳感器節(jié)點(diǎn)采集農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)的信息，所述環(huán)境參數(shù)的信息包括煙 霧、硫化物、氨氣、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度和光照度信息，所述傳感器節(jié)點(diǎn)將多路數(shù)據(jù)整 合為數(shù)據(jù)流后通過(guò)ZigBee蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)模塊；
[0017] S002:網(wǎng)關(guān)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解壓、分析和壓縮格式化處理后，通過(guò) ZigBee協(xié)調(diào)器與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立起TCP/IP連接，并將格式化處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述 遠(yuǎn)程服務(wù)器，所述網(wǎng)關(guān)模塊通過(guò)芯片的串口與人機(jī)交互界面連接，用戶通過(guò)所述人機(jī)交互 界面查看實(shí)時(shí)環(huán)境信息并發(fā)送指令控制所述反向控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼電器開(kāi)關(guān)模 塊工作；
[0018] S003:所述遠(yuǎn)程服務(wù)器將接收到的經(jīng)格式化后的數(shù)據(jù)信息接收并顯示在前端，并 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的MySQL里，用戶可以利用所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送指令控制反向控 制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊工作，；
[0019] 其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站 包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、繪制歷史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后臺(tái)管理功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)的參數(shù)偏 離設(shè)定的安全值時(shí)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站發(fā)送指令控制反向控制節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼 電器開(kāi)關(guān)模塊工作；
[0020] 手機(jī)客戶端與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，所述手機(jī)客戶端模塊包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、繪 制歷史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后臺(tái)管理功能，用戶實(shí)時(shí)得知農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的安全狀況。
[0021] 本發(fā)明有如下有益效果：
[0022] 1、本發(fā)明結(jié)合Zigbee技術(shù)、GPRS技術(shù)和Internet技術(shù)，將農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的實(shí)時(shí)環(huán)境信 息正確地顯示在遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站和手機(jī)客戶端上，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的對(duì)農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的無(wú) 線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0023] 2、本發(fā)明通過(guò)將MQ-2煙霧傳感器、MQ-135硫化物傳感器、MQ-137氨氣傳感器、 CITY-40XV氧氣傳感器、MH-Z19二氧化碳傳感器、DHT11空氣溫濕度傳感器、GY-30光照度傳 感器作為傳感器模塊，實(shí)時(shí)采集農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)溫度、濕度、光照度、煙霧、硫化物、氨氣、氧氣和二 氧化碳等多項(xiàng)信息，避免了倉(cāng)庫(kù)需要有人值守、人工換氣檢查等問(wèn)題而易引起人為事故發(fā) 生，有效確保了人員和倉(cāng)庫(kù)安全，提高了倉(cāng)庫(kù)管理的可靠性。
[0024] 3、本發(fā)明中，用戶通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站設(shè)置了農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的氣體濃度的 閾值，當(dāng)氣體濃度的值偏離了閾值，遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站就會(huì)自動(dòng)發(fā)送相關(guān)命令對(duì) 相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，控制節(jié)點(diǎn)會(huì)控制風(fēng)機(jī)和電燈等設(shè)備，避免了管理者因?yàn)闆](méi)有及 時(shí)察覺(jué)倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境變化而導(dǎo)致物資受到損害。
[0025] 4、本發(fā)明中，用戶可以通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站手動(dòng)發(fā)送相關(guān)命令對(duì)相應(yīng) 的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，避免了由于遠(yuǎn)程服務(wù)器或者遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站程序出錯(cuò)帶來(lái)的控制失誤。
[0026] 5、本發(fā)明中，用戶還可以通過(guò)手機(jī)客戶端，發(fā)送不同命令對(duì)相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 不同的控制，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的遠(yuǎn)程控制，使得倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的監(jiān)控不再受到距離的局限。 [0027] 6、本發(fā)明中，控制節(jié)點(diǎn)以CC2530為射頻芯片，接收來(lái)自用戶的命令;風(fēng)機(jī)控制節(jié)點(diǎn) 以MCU8051為核心，分析命令并且通過(guò)控制相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)和電燈的工作;控制節(jié) 點(diǎn)以繼電器實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 利用附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制， 對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其 它的附圖。
[0029] 圖1是本發(fā)明一種用于農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)及其方法的整體結(jié)構(gòu)圖。 [0030]圖2是本發(fā)明的局部連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0032] 如圖1所示，以物聯(lián)網(wǎng)為核心的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，包括傳感器節(jié)點(diǎn)、 控制節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)模塊、人機(jī)交互界面、遠(yuǎn)程服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站，傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集信 息，控制節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)電性連接至網(wǎng)關(guān)模塊，網(wǎng)關(guān)模塊一端與人機(jī)交互界面電性連接， 網(wǎng)關(guān)模塊另一端與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站與遠(yuǎn)程服務(wù)器連接。
[0033] 本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程服務(wù)器一端還連接有手機(jī)客戶端，遠(yuǎn)程服務(wù)器另一端通過(guò)本地 數(shù)據(jù)庫(kù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站連接。
[0034] 本實(shí)施例中，傳感器節(jié)點(diǎn)包括MCU8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率 放大芯片、為其設(shè)計(jì)外圍電路的無(wú)線通信模塊、外圍電路的傳感器模塊和電源模塊;傳感器 模塊包括煙霧傳感器、硫化物傳感器、氨氣傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、空氣溫濕 度傳感器和光照度傳感器；電源模塊以AMS1117電源芯片為核心，其中，傳感器節(jié)點(diǎn)安裝在 定制的腳架上。測(cè)量時(shí)，傳感器節(jié)點(diǎn)分布在倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)區(qū)域，總體呈現(xiàn)蜂窩狀，以此便可測(cè) 量環(huán)境中部分氣體的濃度值。
[0035] 控制節(jié)點(diǎn)包括Μ⑶8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率放大芯片、為其 設(shè)計(jì)外圍電路的無(wú)線通信模塊、220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊和電源模塊，電源模塊以AMS 1117電源 芯片為核心，網(wǎng)關(guān)模塊以ARM Cortex-M3為內(nèi)核，其芯片型號(hào)選擇STM32F103，STM32F103通 過(guò)串口連接至GPRS-DTU和ZigBee協(xié)調(diào)器。
[0036] 如圖2所示，煙霧傳感器為MQ-2煙霧傳感器，硫化物傳感器為MQ-135硫化物傳感 器，氨氣傳感器為MQ-137氨氣傳感器，氧氣傳感器為CITY-40XV氧氣傳感器，二氧化碳傳感 器為MH-Z19二氧化碳傳感器，空氣溫濕度傳感器為DHT11空氣溫濕度傳感器，光照度傳感器 為GY-30光照度傳感器。
[0037] 人機(jī)交互界面采用面向?qū)ο骎isual C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0038] 遠(yuǎn)程服務(wù)器運(yùn)用TCP/IP協(xié)議和多線程技術(shù)，采用面向?qū)ο骎isual C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 [0039] 遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站運(yùn)用Div+CSS布局和Javascript技術(shù)，以MySQL為本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，采用 面向?qū)ο驪HP語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0040]手機(jī)客戶端基于I0S系統(tǒng)，使用面向?qū)ο驩bjective-C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明還提供了一種用于農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)控制的方法，具體包括以 下步驟：（1)傳感器節(jié)點(diǎn)采集農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)，環(huán)境參數(shù)的信息包括煙霧、硫化物、氨 氣、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度和光照度等，傳感器節(jié)點(diǎn)將多路數(shù)據(jù)整合為數(shù)據(jù)流后通過(guò) ZigBee蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)模塊；
[0042] (2)網(wǎng)關(guān)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解壓、分析和壓縮等一系列格式化處理后， 通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立起TCP/IP連接，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將格式化處理后的數(shù)據(jù)信 息發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器上，網(wǎng)關(guān)模塊通過(guò)芯片的串口與人機(jī)交互界面連接，用戶通過(guò)人機(jī)交 互界面即可查看實(shí)時(shí)環(huán)境信息和發(fā)送相關(guān)指令控制相應(yīng)的反向控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V 繼電器開(kāi)關(guān)模塊工作，用戶通過(guò)人機(jī)交互模塊可以查看實(shí)時(shí)環(huán)境信息并且根據(jù)實(shí)際需要發(fā) 送相關(guān)指令控制相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)機(jī)和電燈開(kāi)關(guān)工作；
[0043] (3)遠(yuǎn)程服務(wù)器將接收到的經(jīng)格式化后的數(shù)據(jù)信息接收并顯示在前端，同時(shí)將數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的MySQL里，用戶可以利用遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送相關(guān)指令控制相應(yīng)的節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行相應(yīng)的繼電器開(kāi)關(guān)模塊工作；
[0044]其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、繪制歷史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后 臺(tái)管理等功能，其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警實(shí)現(xiàn)了農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境管理的功能，即當(dāng)監(jiān)測(cè)的參數(shù)偏離 設(shè)定的安全值時(shí)，例如倉(cāng)庫(kù)相關(guān)氣體濃度低于最低值或者高于最高值時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站會(huì) 自動(dòng)發(fā)送相關(guān)指令控制相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行繼電器開(kāi)關(guān)工作，也就是控制相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)機(jī) 或者電燈的開(kāi)關(guān)工作；
[0045]手機(jī)客戶端包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、繪制歷史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后臺(tái)管理 等功能，其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警實(shí)現(xiàn)了農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境管理的功能，讓用戶實(shí)時(shí)得知農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的 安全狀況。
[0046] 此外，為了驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，做了以下實(shí)驗(yàn)：
[0047] 設(shè)定5個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)采集周期均為30min，采用定時(shí)喚醒機(jī)制降低傳感器節(jié)點(diǎn)、控 制節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)模塊的能耗，連續(xù)監(jiān)測(cè)20d，測(cè)試結(jié)果如表1所示，該系統(tǒng)平均丟包率約為 0.787%，說(shuō)明其網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性非常高。
[0048]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí) 質(zhì)和范圍。
[0049] 表1網(wǎng)絡(luò)丟包率統(tǒng)計(jì)
[0050]
[0051] 其中，各傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)試在2016年3月10日15:30監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)如表2和表3所示： [0052]表2各傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)
[0053]
[0054]表3各傳感器節(jié)點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)
[0055]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:包括傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān) 模塊、人機(jī)交互界面、遠(yuǎn)程服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站，所述傳感器節(jié)點(diǎn)用于采集信息，所述控 制節(jié)點(diǎn)與所述傳感器節(jié)點(diǎn)連接至所述網(wǎng)關(guān)模塊的第一端，所述網(wǎng)關(guān)模塊第二端與所述人機(jī) 交互界面連接，所述網(wǎng)關(guān)模塊第三端與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器第一端連接，所述遠(yuǎn)程服務(wù)器第二 端通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程服務(wù)器 第三端還與手機(jī)客戶端連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器節(jié)點(diǎn) 包括M⑶8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率放大芯片、為所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)外圍電 路的無(wú)線通信模塊、外圍電路的傳感器模塊和電源模塊，所述傳感器模塊包括煙霧傳感器、 硫化物傳感器、氨氣傳感器、氧氣傳感器、二氧化碳傳感器、空氣溫濕度傳感器和光照度傳 感器，所述電源模塊包括以AMS1117電源芯片為核心的電源。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述煙霧傳感器 為MQ-2煙霧傳感器，所述硫化物傳感器為MQ-135硫化物傳感器，所述氨氣傳感器為MQ-137 氨氣傳感器，所述氧氣傳感器為CITY-40XV氧氣傳感器，所述二氧化碳傳感器為MH-Z19二氧 化碳傳感器，所述空氣溫濕度傳感器為DHTl 1空氣溫濕度傳感器，所述光照度傳感器為GY- 30光照度傳感器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制節(jié)點(diǎn)包 括MCU8051核心處理器、CC2530射頻芯片、RFX2401功率放大芯片、為所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)外圍電路 的無(wú)線通信模塊、220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊和電源模塊，所述電源模塊包括以AMS1117電源芯片 為核心的電源。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)關(guān)模塊以 ARM Cortex-M3為內(nèi)核，其芯片型號(hào)選擇STM32F103，所述STM32F103通過(guò)串口與GPRS-DTU和 ZigBee協(xié)調(diào)器連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述人機(jī)交互界 面采用面向?qū)ο骎isual C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程服務(wù)器 運(yùn)用TCP/IP協(xié)議和多線程技術(shù)，采用面向?qū)ο骎isual C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng) 站運(yùn)用Div+CSS布局和Javascript技術(shù)，以MySQL為本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，采用面向?qū)ο驪HP語(yǔ)言實(shí) 現(xiàn)。10. -種農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制的方法，其特征在于，包括下述步驟： S001:傳感器節(jié)點(diǎn)采集農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境參數(shù)的信息，所述環(huán)境參數(shù)的信息包括煙霧、硫 化物、氨氣、氧氣、二氧化碳、溫度、濕度和光照度信息，所述傳感器節(jié)點(diǎn)將多路數(shù)據(jù)整合為 數(shù)據(jù)流后通過(guò)ZigBee蜂窩網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)模塊； S002:網(wǎng)關(guān)模塊將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解壓、分析和壓縮格式化處理后，通過(guò)ZigBee 協(xié)調(diào)器與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立起TCP/IP連接，并將格式化處理后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到所述遠(yuǎn)程服 務(wù)器，所述網(wǎng)關(guān)模塊通過(guò)芯片的串口與人機(jī)交互界面連接，用戶通過(guò)所述人機(jī)交互界面查 看實(shí)時(shí)環(huán)境信息并發(fā)送指令控制所述反向控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊工作； S003 :所述遠(yuǎn)程服務(wù)器將接收到的經(jīng)格式化后的數(shù)據(jù)信息接收并顯示在前端，并將數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的MySQL里，用戶可以利用所述遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送指令控制反向控制節(jié) 點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼電器開(kāi)關(guān)模塊工作； 其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站通過(guò)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站包括 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、繪制歷史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后臺(tái)管理功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)的參數(shù)偏離設(shè) 定的安全值時(shí)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)站發(fā)送指令控制反向控制節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的220V繼電器 開(kāi)關(guān)模塊工作； 手機(jī)客戶端與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器連接，所述手機(jī)客戶端模塊包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看、繪制歷 史數(shù)據(jù)波形圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)警和后臺(tái)管理功能，用戶實(shí)時(shí)得知農(nóng)資倉(cāng)庫(kù)的安全狀況。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK105933431SQ201610380093
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】謝家興, 呂恩利, 余國(guó)雄, 高鵬, 曾流文, 趙俊宏
【申請(qǐng)人】華南農(nóng)業(yè)大學(xué)