如图1 所示，其包括：传感器单元1、微控制器2、GPRS通信单元3、上位机4、网络摄像机5、流媒体 服务器6以及电源单元7。其中：传感器单元1与微控制器2双向连接；微控制器2与GPRS 单元3双向连接；GPRS单元3与上位机4双向连接，上位机4与工作站7双向连接；网络摄 像机5通过流媒体服务器6与工作站7相连，电源单元8与微控制器2以及GPRS通信单元 3相连。传感器单元1将水产养殖的水质信息传送给微控制器2,微控制器2对水质信息进 行处理，通过GPRS通信单元3无线传输给上位机4,上位机4再通过Web服务接口上传到工 作站；网络摄像机5将拍摄的水产养殖的视频信息发送给流媒体服务器6,流媒体服务器6 再将视屏信息通过Web服务接口上传到工作站。相关管理部门可通过工作站查看水产养殖 的水质信息和实时视频信息，对远程湖面进行全面的监控。
[0032] 本实施例中，传感器单元1包括温度传感器，型号为DS18B20,微控制器2为 MSP430,其电路图如图2所示，其时钟模块包括数控振荡器、高速晶体振荡器和低速晶体振 荡器，本实施例中设计了高速晶体振荡器和低速晶体振荡器，低速晶体振荡器（Y1)满足了 低功耗及使用32kHz晶振的要求。振荡器默认工作在低频模式，即32kHz，也可以通过外接 8MHz的高速晶体振荡器（Y2)工作在高频模式，它为MSP430工作在高频模式时提供时钟。用 JTAG接口在线仿真，标准的14针JTAG接口，主要连接线有TMS、TCK、TDI、TDO、RST、TEST， 内部有若干寄存器连接到MSP430的内部数据地址总线上，所以可以用JTAG访问MSP430内 部的所有资源，包括FLASH的读写操作。
[0033] 电源单元8的电路图如图3所示，其为微控制器2、GPRS通信单元以及传感器单元 提供电源，可提供6V、4. 2V、3. 3V三种电压的电源，微控制器2采用6V的直流电，GPRS通信 单元3采用4. 2V的直流电，传感器单元采用3. 3V的直流电。
[0034] GPRS通信单元3的电路图如图4所示，本实施例中采用华为公司的MG323芯片作 为GSM收发模块，Pin42、Pin44、Pin46、Pin48、Pin50为电源管脚，用于给芯片内部供电； Pin41、Pin43、Pin45、Pin47、Pin49为电源地管脚。MG323芯片通过连接器将SM卡的相 关信号引到外部，由用户自行在接口板上设置SM卡座，SIM卡的对应接口定义表如表1所 示。此处连接器采用HRS公司的DF12C (3. 0)-50DS-0. 5V (81)，50个引脚的B2B连接器，管 脚间距0. 5mm。GPRS通信单元3与Internet的联接需要进行通信波特率、接入网关、移动 终端类别等设置，其设置可通过MG323内置的AT指令进行设置。MG323芯片对外提供一路 异步RS-232UART1 (8线全串口）通信接口，UART1支持标准Modem握手信号控制方法，通 过UART1接口与外界进行串行通信核AT指令输入，UART1接口信号定义表如表2所示，其 中：DTE (Data Terminal Equipment)代表数字终端设备，DCE (Data Circuit-terminating Equipment)代表数字通信设备，DCE -方提供时钟，DTE不提供时钟，但它依靠DCE提供的 时钟工作。GPRS通信单元的通信过程如图5所示，以温度信息为例，先与网关GPRS支持节 点（GGSN)的PPP建立无线连接，PPP协商成功后接入移动2G网络，通过GPRS网关获取IP 地址，进行SM卡的Socket端口初始化，且与上位机端口建立连接，在串口和GPRS通信单 元3建立信道以后，微控制器2将温度信息通过串口发送到GPRS通信单元3把数据压入协 议栈后通过GPRS望楼发送给上位机，待数据发送完毕后关闭此Socket，完成通信过程。 [0035]表 1
【主权项】
1. 一种智能水产养殖监控系统，其特征在于，包括：传感器单元、微控制器、GPRS通信 单元、上位机、网络摄像机、流媒体服务器、工作站以及电源单元；其中： 所述传感器单元与所述微控制器相连； 所述微控制器与所述GPRS通信单元相连； 所述GPRS通信单元与所述上位机相连； 所述网络摄像机与所述流媒体服务器相连； 所述上位机以及所述流媒体服务器与所述工作站相连； 所述电源单元分别与所述微控制器以及所述GPRS通信单元相连。
2. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述传感器单元与所 述微控制器单元，所述微控制器与所述GPRS通信单元、所述GPRS单元与所述上位机以及所 述上位机与所述工作站之间的连接为双向连接。
3. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，还包括报警装置，所述 报警装置与所述微控制器相连。
4. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述电源单元还与所 述传感器单元相连。
5. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述传感器单元包括： 温度传感器、湿度传感器以及PH值传感器； 所述温度传感器为DS18B20。
6. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述微控制器为 MSP430。
7. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，还包括存储芯片，其与 所述微控制器相连。
8. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述GPRS通信单元为 MG323通信单元。
9. 根据权利要求8所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述MG323通信单元包 括：MG323芯片、SM卡以及GSM通信电路；其中： 所述SM卡以及所述GSM通信电路分别与所述MG323芯片相连。
10. 根据权利要求9所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述MG323通信单元 还包括：GSM软控开关、GSM复位电路以及GSM通信指示灯；其中： 所述GSM软控开关、GSM复位电路以及GSM通信指示灯分别与所述MG323芯片相连。
11. 根据权利要求1所述的智能水产养殖监控系统，其特征在于，所述微控制器还包括 看门狗电路，其与所述微控制器相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能水产养殖监控系统，该系统包括：传感器单元、微控制器、GPRS通信单元、上位机、网络摄像机、流媒体服务器、工作站以及电源单元；其中：传感器单元与微控制器相连；微控制器与GPRS通信单元相连；GPRS通信单元与上位机相连；网络摄像机与流媒体服务器相连；上位机及流媒体服务器与工作站相连；电源单元分别与微控制器以及GPRS通信单元相连。该监控系统可以更加全面精细控制水养殖过程，得到更好的人机交互，进行更好的远程管理。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204536812
【申请号】CN201520211287
【发明人】贾海天, 王荣祥, 施连敏
【申请人】苏州经贸职业技术学院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月9日