专利名称：一种基于无线传感网络的粮情测控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粮情测控系统，尤其是涉及一种基于无线传感网络的粮情测控系 统。
背景技术：
现有的粮情测控系统是针对粮食储存过程中存在的温度和湿度等粮情变化，为了 保证所储存的粮食的品质而设置的对其环境参数进行监测和控制的系统。传统的粮情测控 系统因采用有线方式存在较多的缺陷而逐渐被基于无线传感网络的粮情测控系统所替代。 如2007年12月12日公开的申请号为200610012130. 2号中国发明专利申请公布说明书中 公开了一种基于无线传感网络的粮情测控系统，通过设置一个终端服务器和多个不同类型 的无线节点来实现对于一个粮库的粮情测控。但是这种测控系统也存在着下列的缺陷，一 是无线节点使用单独的直流电源，对于粮情测控来说，往往需要使用三年左右；二是各个无 线节点之间进行通信与终端服务器与节点之间进行通信时会产生信号干扰；不能离开终端 服务器方便地对单个粮仓进行数据调整；此外，使用多个传感节点会大大增加整个测控系 统的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种功耗较小、信号不会相互干扰、能够离开 终端服务器方便地对单个粮仓进行数据调整且成本较低的基于无线传感网络的粮情测控 系统。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种基于无线传感网络的粮情测 控系统，包括一台与PC机连接的测控主机、多个设置在各个粮仓外的测控分机和与所述的 测控分机无线连接的传感器件，所述的传感器件包括至少一组测温电缆组件和一个温度湿 度传感器，所述的测温电缆组件包括第一无线通信终端、与所述的第一无线通信终端连接 的连接电缆和多根并列设置在所述的连接电缆上的测温电缆，所述的温度湿度传感器包括 第二无线通信终端和温度湿度采集芯片，所述的测控分机设置有输入键盘和显示屏，所述 的测控分机设置有频率为470MHZ的第一无线通信模块和频率为433MHz的第二无线通信模 块，所述的测控主机与所述的测控分机之间通过第一无线通信模块进行无线通信，所述的 测控分机与所述的第一无线通信终端和所述的第一无线通信终端之间通过第二无线通信 模块进行无线通信。所述的连接电缆上并列设置有六条测温电缆，所述的测温电缆上设置有至少两个 测温芯片。所述的第一无线通信终端包括型号为P89LPC922的单片机和型号为CC1100的无 线收发芯片，所述的单片机上设置有外置实时时钟电路。与现有技术相比，本发明的优点在于将测控分机设置为双频通信器件，可以有效 地防止通信信号之间的相互干扰；同时，考虑到测控分机与测温电缆组件和温度湿度传感器之间的通信距离通常少于200米，而采用433进行无线通，则可以大大降低无线通信终端 能耗，延长电池的使用寿命；同样的采用频率为470MHz的第一无线通信模块与测控主机进 行通信，由于频率为470MHz的第一无线通信模块设置有信号放大电路，则可以在2公里的 范围内不使用任何中继模块就可以完成相互之间的通信，可以减少系统的成本，并且测控 分机是设置在粮仓之外，可以使用市电供电，没有使用寿命的问题；而用测温电缆来替代无 线传感器，则可以减少电池的数量，大大降低整个系统的成本，而在测控分机设置输入键盘 和显示屏，则可以方便地根据需要对单独的粮仓进行测控；在第一和第二无线通信终端中 的单片机上设置外置实时时钟电路，可以通过软件设置自动定时中断唤醒功能，进一步降 低无线通信终端的能耗。
图1为本发明的系统结构示意图； 图2为本发明测控分机的电路原理图； 图3为本发明测控主机的电路原理图4为本发明第一无线通信终端的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图所示，一种基于无线传感网络的粮情测控系统，包括设置在中心机房的一台 PC机1和与PC机1连接的测控主机2，在各个粮仓外设置有测控分机3，在粮仓内第间隔5 米设置有一组测温电缆组件4，在粮堆的表面设置有一个温度湿度传感器5，测温电缆组件 4包括第一无线通信终端41、与第一无线通信终端41连接的连接电缆42和六根并列设置 在连接电缆42上的测温电缆43，每根测温电缆43从上往下按国家规定的标准间隔设置有 四个型号为DS18B20的单总线数字测温芯片44，温度湿度传感器5包括与第一无线通信终 端41结构相同的第二无线通信终端51和型号为SHT11的温度湿度采集芯片52，第一无线 通信终端41和第二无线通信终端51包括型号为P89LPC922的单片机U1和型号为CC1100 的无线收发芯片U2，单片机U1上除了内置时钟电路外，还设置有外置实时时钟电路K1，测 控分机3设置有输入键盘31和显示屏32，测控分机3设置有可以与市售的频率为470MHz 的第一无线通信模块(图未显示)连接的第一无线接口 JRFA和可以与市售的频率为433MHz 的第二无线通信模块(图未显示)连接的第二无线接口 JRFB，测控主机2与测控分机3之间 通过第一无线通信模块进行无线通信，测控分机3与第一无线通信终端41和第二无线通信 终端51之间通过第二无线通信模块进行无线通信。测控分机3基于双频段无线通信平台设计，测控分机3与测控主机2的无线通 信基频为470MHZ，测控分机3与无线通信终端的无线通信基频为433MHZ，这样设计的目 的一则可以避免同一频段下测控主机1向测控分机3发送采集命令的同时无线通信终端 向测控分机3发送采集数据造成的信道占用冲突干扰，造成数据传送出错或遗漏；二则 粮库中心机房与各粮仓之间的物理距离远大于测控分机3与各无线通信终端之间的物理 距离，测控主机2与测控分机3之间的通信基频为470MHZ，具有后级信号放大，发射功率 27dbm(0. 5W)，空旷地带通信距离可达2Km ；而测控分机3与各无线通信终端的通信基频为
4433MHZ，发射功率lOdbm，休眠电流2uA，通信距离250m，适合电池供电低功耗模式要求。这 样的技术方案在满足工况要求的前提下大大节省器件材料成本，470MHZ0. 5W的无线通信模 块价格为200元RMB，而433MHZ的无线通信模块只需30元RMB。 测控主机2的主控芯片采用PHILIPS ARM7系列的LPC2103芯片，内置470MHZ无 线通信模块，集成标准RS232接口与PC机1进行通信。
权利要求
一种基于无线传感网络的粮情测控系统，包括一台与PC机连接的测控主机、多个设置在各个粮仓外的测控分机和与所述的测控分机无线连接的传感器件，其特征在于所述的传感器件包括至少一组测温电缆组件和一个温度湿度传感器，所述的测温电缆组件包括第一无线通信终端、与所述的第一无线通信终端连接的连接电缆和多根并列设置在所述的连接电缆上的测温电缆，所述的温度湿度传感器包括与所述的第一无线通信终端结构相同的第二无线通信终端和温度湿度采集芯片，所述的测控分机设置有输入键盘和显示屏，所述的测控分机设置有频率为470MHz的第一无线通信模块和频率为433MHz的第二无线通信模块，所述的测控主机与所述的测控分机之间通过第一无线通信模块进行无线通信，所述的测控分机与所述的第一无线通信终端和所述的第二无线通信终端之间通过第二无线通信模块进行无线通信。
2.如权利要求1所述的一种基于无线传感网络的粮情测控系统，其特征在于所述的连 接电缆上并列设置有六条测温电缆，所述的测温电缆上设置有至少两个测温芯片。
3.如权利要求1所述的一种基于无线传感网络的粮情测控系统，其特征在于所述的第 一无线通信终端包括型号为P89LPC922的单片机和型号为CC1100的无线收发芯片，所述的 单片机上设置有外置实时时钟电路。
全文摘要
本发明公开了一种基于无线传感网络的粮情测控系统，包括一台与PC机连接的测控主机、多个设置在各个粮仓外的测控分机和与测控分机无线连接的传感器件，特点是传感器件包括至少一组测温电缆组件和一个温度湿度传感器，测温电缆组件包括第一无线通信终端、连接电缆和多根测温电缆，温度湿度传感器包括第二无线通信终端和温度湿度采集芯片，测控分机设置有输入键盘和显示屏，测控分机设置有频率为470MHz的第一无线通信模块和频率为433MHz的第二无线通信模块，分别实现与测控主机及第一无线通信终端和第二无线通信终端之间的通信，优点在于可以有效地防止通信信号之间的相互干扰，降低无线通信终端能耗，减少系统的成本，并可根据需要对单独的粮仓进行测控。
文档编号H04W84/18GK101984726SQ20101052494
公开日2011年3月9日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者叶海挺 申请人:宁波思博达电子科技有限公司