本发明涉及粮情监测技术领域，特别涉及一种粮情监测分机的数据并行处理方法及其装置。
背景技术：
粮情监测系统是智能粮库基本系统之一，也是粮库最常用的智能系统。在粮情监测系统中，粮情监测分机负责检测粮堆温度。如图3所示，粮情分机提供多个通道，每一个通道连接1组或多组测温电缆，每个测温电缆上连接若干个温度传感器。目前，粮情监测分机识别测温电缆地址和读取温度传感器数据时，采用串行处理方法，从第一个通道第一组测温电缆开始，逐个通道读取每一组测温电缆的地址和温度数据。
首先，由于测温电缆众多，温度传感器最多可达到上千个，采用串行数据处理方法识别测温电缆地址并逐个读取温度传感器数据耗时较长，工作效率低下。其次，串行处理方法电缆布局不灵活，每一个通道对应的温度传感器数量需要提前定义，定义好后测温电缆必须和对应的通道相对应，不能随意改变通道位置，一旦通道接错，将不能读取温度信息。再次，当某一通道故障时，其对应的测温电缆也不能直接接入临近的通道，必须重新初始化，重新设置测温电缆对应的分机端口，重新分配地址，这就给维修带来不便，增加了维修成本，维修效率低下。
技术实现要素：
本发明提出一种粮情监测分机的数据并行处理方法及其装置，大大减少数据读取时间，提高工作效率，有利于对电缆的灵活布局，便于维修和使用，降低维修成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种粮情监测分机的数据并行处理方法，包括如下步骤：
步骤s100：设置n路通道用于接收数据，每个通道一次接收1位数据，n个通道共接收到n位数据，n位数据合并为一个整形数据存储；
步骤s200：重复步骤s100，接收数据m次，共保存m个整形数据。
步骤s300：所有数据读取并存储完毕后，对每一个整形数据进行移位、取值和数据合并，得到对应通道的a个字节的数据；
步骤s400：根据每个通道的a个字节的数据，完成crc校验并获取传感器温度值。
进一步的技术方案，所述步骤s300包括：
步骤s310：读取存储的m个整形数据；
步骤s320：将每一个整形数据进行移位和取值，每一个通道都会得到对应的一位数据。
步骤s330：重复步骤s320，直至所有通道得到m位的数据；
步骤s340：将每个通道的m位数据进行合并，得到a字节的数据。
进一步的技术方案，所述m为72。
进一步的技术方案，所述a为9。
一种粮情监测分机的数据并行处理装置，包括用于读取并处理数据的单片机、电源模块、用于存储数据的存储器、测温电缆和若干传感器，所述单片机分别与电源模块和存储器连接；所述单片机设置有n个i/o接口用于读取数据，每个i/o接口连接至少一组测温电缆，其中n不小于2；每一组测温电缆上连接有若干个温度传感器。
进一步的技术方案，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与单片机连接，并与粮情监测主机进行无线通信。
进一步的技术方案，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器通过粮情监测分机上的温湿度接口与单片机连接。
进一步的技术方案，还包括rs485接口，所述rs485接口与单片机连接。
本发明的有益效果是：本发明的并行数据处理方法能够多个通道同时读取数据，大大减少了数据读取时间，提高了粮情监测分机的工作效率；无需逐个通道查询电缆地址和读取温度数据，有利于灵活布线；当通道出现故障时，将该通道上的电缆直接接入临近通道即可，维修简单方便，提高了维修效率。本申请简单易行，数据处理效率高，操作方便，适合大面积推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的方法流程示意图；
图3为本发明装置的结构原理图示意图；
图4为发明实施例1的方法示意图；
图5为发明实施例1的方法示意图；
在附图中：1—通道；2—测温电缆；3—温度传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明提出的一种粮情监测分机的数据并行处理方法，包括如下步骤：
步骤s100：设置粮情监测分机上单片机的16路通道用于接收数据，每一个通道同时接收该通道的1位数据，组成1个16位整形数据。如图4所示，data1为得到的16位整形数据，其中b0是通道1数据，b2为通道2数据，…，b15为通道16的数据。
步骤s200：重复步骤s100，共生成72个整形数据，分别为data1～data72。在此采取先存储再合并的方法，即每次收到一个16位数据后，只存储不处理，当数据全部接收完毕后，再集中进行数据处理。
步骤s300：对所有存储的数据进行移位取值和数据合并，得到每个通道的9个字节的数据。如图5所示，在读取温度过程中，共得到72个16位整数。读取完成后，分别对72个数据进行移位取值。其原理是：依次取出每个通道中的一位数据，再经过数据合并，最后生成每个通道的9个字节数据。例如通道1的byte1-byte9，是由data1到data72的72个b0位合并而成，通道2的byte1-byte9，是由data1到data72的72个b1位合并而成。如图2所示，移位取值的步骤如下：
步骤s310：读取存储的72个整形数据；
步骤s320：将每一个整形数据进行移位和取值，每一个通道都会得到对应的一位数据。
步骤s330：重复步骤s320，直至所有通道得到72位的数据；
步骤s340：将每个通道的72位数据进行合并，得到9字节的数据。
本发明采用的温度传感器是单总线传感器，在一条总线上有多个温度传感器，由于数据收发都在一条总线上完成，所以对时序有严格的要求，即数据处理速度必须满足最低时限要求。如图4所示，读取1个16位整型数据后，需要进行移位处理16次，将每一个通道的1位数据单独取出，然后再合并到相应的通道数据中。采用普通的单片机，在速度上不能满足时序要求，而采用更高性能的dsp芯片，则成本会提高很多。
如图3所示，本发明提出的一种粮情监测分机的数据并行处理装置，包括用于读取并处理数据的单片机、电源模块、用于存储数据的存储器、测温电缆和若干传感器，单片机分别与电源模块和存储器连接；单片机设置有16个i/o接口用于读取数据，每个通道对应单片机i/o接口的一个引脚。每个i/o接口连接至少一组测温电缆，每一组测温电缆上连接有若干个温度传感器。还包括无线通信模块、温湿度传感器和rs485接口，所述无线通信模块、温湿度传感器和rs485接口分别与单片机连接。其中，无线通信模块与粮情监测主机进行无线通信，温湿度传感器通过粮情监测分机上的温湿度接口与单片机连接。另外，单片机的型号为stm32f103，温度传感器为单总线温度传感器ds18b20。
在读取通道数据时，同时将16路通道信号合并为一个整形数据，通过接收寄存器一次读入，每一个通道的数据相当于16位整形数据中的一位。在输出数据时，将一个整形数据通过发送寄存器发送给16个通道，这样16个通道就可以同时输出数据。
本文所述粮情监测分机采用并行处理的方法，在识别电缆和读取传感器温度时，分机上所有通道可同时工作。并行数据处理方法的使用，可以使得最多16个通道能同时查询和设置信息，可以使测温电缆不依赖于某一个通道；先存储再合并的数据处理方法，保证了数据处理速度，在不增加硬件成本的情况下，满足16个通道同时获取数据，满足实时性的要求。在电缆识别阶段，无论电缆连接在哪个端口，只要电缆编号不变，分机都可在第一时间识别到电缆。通过并行数据的输出，所有的电缆可同时获得查询信息，并根据自身地址给予回复，直到所有的传感器都找到为止，这样就可以得到一个从小到大排列的地址表。在温度读取阶段，可同时启动所有的通道开始温度转换，温度转换完成后，再根据地址列表，在所有通道查找传感器并读取温度。可以理解的是，本申请不仅可以应用于粮情监测分机，还可以应用在其他设备上，对于需要读取或发送处理大批量数据设备，能大大提高工作效率，效果显著。
本发明的有益效果是：①本发明采用并行处理方法，16个通道同时读取数据，与串行数据读取方法中仅一个通道读取数据相比，读取时间大大降低，串行方式16分钟读取完的数据，并行处理方法1分钟即可完成。而且，不需要逐个通道查询电缆地址和读取温度数据，可直接读取全部通道的信息，避免了时间重复，提高了检测速度。②使用和维修方便，任一个通道损坏，无需维修人员到现场，客户只需把此通道上的电缆接到临近通道即可，不需更改任何配置，也不需重新识别地址，大大降低了维修成本。如图3所示：通道2损坏，只需把通道2上连接的第3和第4组电缆，连接到相邻的通道即可。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。