CN101848246A - 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法 - Google Patents

粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101848246A
CN101848246A CN201010217454A CN201010217454A CN101848246A CN 101848246 A CN101848246 A CN 101848246A CN 201010217454 A CN201010217454 A CN 201010217454A CN 201010217454 A CN201010217454 A CN 201010217454A CN 101848246 A CN101848246 A CN 101848246A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grain
zigbee
data
bus
capacity information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010217454A
Other languages
English (en)
Inventor
张元�
张德贤
樊超
梁义涛
傅洪亮
杨铁军
王珂
刘扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN201010217454A priority Critical patent/CN101848246A/zh
Publication of CN101848246A publication Critical patent/CN101848246A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法，属于无线通信及组网技术领域，本发明的粮食仓容信息无线监测***包括基于CAN总线的仓内粮情数据采集子***、基于Zigbee的粮仓粮情数据传输子***、基于GPRS的粮库粮情数据传输子***和中心服务器子***，将基于CAN总线的有线数据采集网络与无线数据传输网络相结合，既发挥了有线网络供电简便、数据传输可靠性高的优点，又发挥无线传输网络无需布线、低成本、低功耗的优点；将ZigBee短距离无线通信与GPRS远距离无线通信相结合，能够优势互补，实现大距离范围内的粮库粮情监测；本***能够适应符合工业标准的传感器输出信号，兼容异质传感器，通用性较强。

Description

粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法
技术领域
本发明涉及一种采用无线通信方式实现仓容信息的实时、在线及网络化的监测及组网的粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法，属于无线通信及组网技术领域。
背景技术
粮食作为我国重要的战略资源，是国民经济的基础，是关系到国计民生的大事。粮食的数量、质量与安全直接关系到国民经济发展和社会稳定的大局。粮食问题始终是***、国务院和各级政府密切关注的重点问题。很长一段时间，国家的粮食储备状况自建国以来却没有得到明显改善，大部分粮库仍采用原始的存储方式，由于技术和资金等原因，多数仅限于只对温度、湿度进行人工现场检测，而没有对粮食储藏数量的高效检测方法。随着国家农业产业政策的不断完善，以及现代科学技术在农业生产中的应用和推广，国家粮食总产量不断突破历史新高。在这样一种大形势下，国家投资兴建了大型现代化粮库，粮库内设置有多个粮仓，这些粮库占地面积广、规模大、仓房数量多、容量大，这些因素对粮库的正常运行带来了一些新的问题。主要存在的问题是如何及时掌握每个仓内粮食数量的变化情况，保证入库的粮食在较长保质期内不会大量减损。而在储藏的过程中，粮食易受温度、湿度及人为等因素的影响，可能出现发热、霉变、盗卖等情况。为了减少粮食储藏过程中的损失，保证粮食的储藏数量，应该及时准确掌握存储过程中的仓容变化情况。
目前，在粮食温、湿度检测方面，国家近年来投入巨资对国有大型粮库进行了计算机化的改造，经改造后检测方式主要采用的是传统布线方式的粮情监测方案。该***就是将现场传感器所采集的数据通过电缆传输给数据处理机，然后经数据处理机处理后，数据再经由电缆传输到上位机，进入数据库***。这种传统的“集中式”布线***虽然在功能上基本能达到要求，但是存在如下的问题:
(1)由于主控室与各粮仓之间要架设电缆，对于粮仓多、分布散的大型粮库，安装与维护这种多机联网***是一项较大的工程，一般粮库难以承受；
(2)设备和布线***一旦完成施工，就难以变更，***的灵活性差，容易造成其线路和采集设施的空置，降低***的利用率；
(3)由于各库房距监控中心比较远，一般要上百米，因此库房采集的数据在上传过程中往往易受干扰，干扰源主要有三个方面：一是现场用电设备产生的电磁干扰；二是电源线具有的50Hz工频干扰；三是各库房之间的公共接地阻抗产生的干扰。
针对目前这种粮库粮情监测***所面临的问题，《计算机工程与科学》在2010年第32卷第4期公开了由华中科技大学张炼冬、汪秉文提出的基于无线传感网络的粮情测控***，其局限性在于：
（1）粮仓内部使用基于Zigbee的无线传感网络，存在通信信道穿透能力不足，导致数据通信可靠性降低；
（2）由于仓间使用CAN总线协议进行通信，同样存在传统的集中式监控***的布线困难和成本问题；
（3）一般来说，粮食储藏期较长，如小麦通常为3-5年，此时无线传感器网络的长时间不间断供电目前还是一个需要进一步研究的问题。
另外，目前已有的国内外有关粮情监测***均没有涉及到粮食仓容信息的实时在线监测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种粮食仓容信息无线监测***，以解决现有监测***的所面临的大型粮库中粮仓多、分布散，安装与维护的造价高，设备和布线***一旦完成施工，就难以变更，***灵活性差、利用率低，以及库房采集的数据在上传过程中易受干扰的问题。
本发明的第二个目的是提供一种粮食仓容信息无线监测方法，以便与粮食仓容信息无线监测***配合使用，实现对各粮仓仓容信息的实时在线监测。
本发明的第三个目的是提供一种粮食仓容信息无线监测组网方法，以实现粮食仓容信息无线监测***中各子***之间的可靠、准确的实时性通讯。
为实现第一个目的，本发明粮食仓容信息无线监测***包括：
基于CAN总线的仓内粮情数据采集子***，包括分设于粮仓内部的传感器，该传感器通过CAN数据采集模块连入一CAN总线，所述CAN总线上设置一个Zigbee节点，该节点设置有转换模块，用于有线数据采集与无线数据传输之间的转换；
基于Zigbee的粮仓粮情数据传输子***，包括设于粮库内的一Zigbee主模块，该Zigbee主模块包括无线数据收发子模块及其***电路晶振时钟电路、存储器、RS232接口和供电电路，所述无线数据收发子模块用于与Zigbee节点无线通讯；
基于GPRS的粮库粮情数据传输子***，各粮库内均设有一GPRS模块，与Zigbee主模块通过RS232接口相连，与中心服务子***无线通讯，所述GPRS模块用于存储、打包Zigbee主模块传来的数据，将数据包以短消息的形式通过无线移动网上传给中心服务器子***，所述GPRS模块还用于发送中心服务器子***下传的命令；
中心服务器子***，用于接收、处理GPRS模块发送的监测数据或发送用户发送的监测命令。
进一步的，所述传感器包括温度、湿度、压力传感器。
进一步的，所述CAN数据采集模块包括采集单片机、CAN控制器、收发器和A/D转换模块，该A/D转换模块与采集单片机双向连接，采集单片机与CAN控制器双向连接，CAN控制器与收发器连接。
进一步的，所述采集单片机采用P89C66X，CAN控制器采用Philips公司的SJA1000，收发器采用82C250芯片，A/D转换模块采用12位逐次逼近式模数转换器AD574。
进一步的，所述转换模块包括CAN总线驱动器、CAN控制器、Zigbee射频芯片和转换单片机，所述CAN控制器和Zigbee射频芯片分别通过IO口与转换单片机相连，所述CAN总线驱动器与CAN控制器相连。
进一步的，所述CAN总线驱动器采用82C250驱动器、CAN控制器采用SJA1000控制器、Zigbee射频芯片采用JN5139，转换单片机采用P83C591。
所述无线数据收发模块采用JN5139芯片，该芯片上整合了Zigbee射频前端、内存和微控制器。
所述中心服务器子***包括数据库服务器、Web服务器、数字证书服务器和公钥/私钥服务器。
为实现第二个目的，本发明的粮食仓容信息无线监测方法步骤如下：
（1）构建粮食仓容信息无线监测***，每个粮仓内设置各传感器并通过CAN总线相连，每个粮仓的CAN总线上设置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块和GPRS模块；
（2）GPRS模块与中心服务器建立远程无线通信连接，若连接成功则进入正常通信，若连接超时则重新连接，如果连接规定次数仍未成功，则断开连接，并返回失败状态；
（3）连接成功后，由中心服务器请求发送数据采集的请求命令给GPRS模块；
（4）GPRS模块接到中心服务器发送的请求命令后，将传感器的实时采集数据发送给中心服务器，若未能发送则重试规定次数，如果规定次数重发均不成功则报告超时，并返回状态；
（5）中心服务器依据反演模型和粮仓现场的实时上传数据，对粮食仓容情况进行预警预报；如果发生异常情况，则向管理员告警。
为实现第三个目的，本发明的粮食仓容信息无线监测***组网方法包括：
   每个粮仓内设置至少一个传感器，用于实时监测粮仓内粮食仓容信息，各传感器以CAN总线的方式构成仓内信息监测子网；
每个粮仓的CAN总线配置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块，该Zigbee主模块与每个粮仓的CAN总线上的Zigbee节点构成短距离无线通信子网，用于将位于每个粮仓内的传感器数据上传至粮库数据管理中心，或将粮库数据管理中心下达的数据采集命令下传给每个传感器；
粮库数据管理中心设置一个GPRS模块，该模块与Zigbee主模块通过RS232接口相连，所述GPRS模块与远端中心服务器通讯构成远距离传输子网，用于将短距离无线通信子网传送来的数据上传至远端中心服务器***，或将远端中心服务器***下达的命令下传给Zigbee主模块。
本发明的粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法具有以下有益效果：
1、将基于CAN总线的有线数据采集网络与无线数据传输网络相结合，既发挥了有线网络供电简便、数据传输可靠性高的优点，又发挥了无线传输网络无需布线、低成本、低功耗的优点；
2、将ZigBee短距离无线通信与GPRS远距离无线通信相结合，两者能够优势互补，实现大距离范围内的粮库粮情监测；
3、适用传感器范围较宽，本***能够适应符合工业标准的传感器输出信号，兼容异质传感器，通用性较强。
附图说明
图1本发明的粮食仓容信息无线监测***结构图；
图2基于CAN总线的仓内粮情信息采集***结构图；
图3基于CAN总线的数据采集模块结构图；
图4CAN总线与Zigbee转换模块结构图；
图5Zigbee主模块结构图；
图6基于GPRS的无线数据通信流程图；
图7通信协议数据包字段划分结构；
图8现场GPRS模块通信状态转换图；
图9数据中心服务器端状态图。
具体实施方式
   本发明粮食仓容信息无线监测***结构如图1所示，该***主要包括：基于CAN总线的仓内粮情数据采集子***、基于Zigbee的粮仓粮情数据传输子***、基于GPRS的粮库粮情数据传输子***和中心服务器子***，该无线监测***中某个粮库中共设有N个粮仓，各粮仓内分设有温度、湿度、压力等传感器，各传感器通过CAN数据采集模块将信号连入CAN总线，每个粮仓设置一CAN总线，每一CAN总线上都设有一Zigbee节点，该节点设置有转换模块，用于有线数据采集与无线数据传输之间的转换，每个粮库内设置一Zigbee主模块和一GPRS模块，以分别实现和各粮仓的Zigbee节点和中心服务子***进行无线通讯。
在本***中，由于压力传感器深埋于粮仓内部，最深处埋于粮面下6米（如果是立筒仓则掩埋深度可达数十米）。因此，考虑到传感器供电的便利性以及数据传输的可靠性，粮仓内部各传感器之间的数据采集与传输采用基于CAN(ControlAreaNetwork，控制局域网络)总线的数据传输方式。CAN是一种全分散、智能化、多点互联的双向串行数字通信网络，具有传输速率高、距离远、抗干扰能力强等特点，工作方式为多主从方式，其总线网络上的任意节点均可以作为主节点，能够主动与其他节点进行数据交换。CAN网络上的节点信息分成优先级，可满足不同的实时要求，最远直接通信距离可达10km。信息采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。CAN通信介质可为双绞线、同轴电缆和光纤，选择灵活。因此，采用CAN总线技术组建粮仓内粮食数量监测网络可以提高监测数据的实时性、准确性和可靠性，***通用性和兼容性大大提高。
该子***主要包括CAN总线数据采集模块和CAN总线与Zigbee转换模块，***结构如图2所示，各传感器都通过各自的CAN总线数据采集模块连入CAN总线，并将传感器信号上传至CAN总线上的Zigbee节点的转换模块。
（1）CAN数据采集模块，本发明中数据采集模块采用独立的CAN控制器与采集单片机相结合的方式，如图3所示。这里采集单片机采用P89C66X，独立CAN控制器采用Philips公司的SJA1000，收发器采用82C250芯片，A/D转换模块采用12位逐次逼近式模数转换器AD574。安装于现场的传感器采集到的传感器的模拟信号经过采样保持后送入AD574，当模数转换完毕后，AD574的状态引脚STS由高电平变为低电平，利用这一下降沿向主控制器采集单片机P89C66X发出中断申请，当主控制器响应中断时，将采集到的数据存入存储器，同时AD574转换下一路模拟信号。
CAN控制器SJA1000支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，具有BasicCAN和PeliCAN两种工作模式，对于采集单片机来说，只要把它看成一个基本的I/O设备即可，主要完成CAN总线的物理层和数据链路层的所有功能，初始化后，P89C66X通过控制SJA1000实现数据收发和CAN协议的实现。
收发器82C250是CAN协议控制器和物理总线CAN之间的接口，它采用差分驱动，有助于抑制恶劣电气环境下的瞬变干扰，其内部具有限流电路，可防止发送输出级对电源、地或负载短路，提高了节点的稳定性和安全性。
（2）CAN总线与Zigbee转换模块，在本发明中，遍布于各粮仓的传感器之间通过CAN总线进行数据采集与传输，由于一个CAN总线所允许节点最多为110点，而一个较大粮库通常包含上百个粮仓，每个粮仓还需要排布若干传感器，在这样一个测点较多的监控***中,显然是难以满足需要的；另外，粮仓与粮仓之间、粮仓与粮库数据中心之间通常都有几百米的距离。基于以上两方面的考虑，本发明中使用设有CAN总线与Zigbee转换模块的Zigbee节点，实现有线数据采集与无线数据传输之间的转换。该节点在将各个CAN总线数据采集子网（一个粮仓即构成一个子网）连接成较大数据采集子***（一个粮库即为一个子***）的同时，还能充分发挥Zigbee近距离、低复杂度、低功耗、低成本等优点。
转换模块的工作过程就是转储——重发的过程，其电路结构如图附4所示，由一82C250驱动器、一SJA1000控制器、一Zigbee射频芯片JN5139和一P83C591转换单片机组成。
为了提高数据转发的实时性，P83C591与SJA1000之间以及P83C591与JN5139之间均采取中断的通讯方式，SJA1000的中断输出和JN5139的中断输出分别连接P83C591的INT0和INT1。为了保证***能够可靠工作，并提高抗干扰能力，SJA1000通过总线隔离后与CAN总线收发器82C250通信。
2，基于Zigbee的粮仓粮情数据传输子***
为了实现各粮仓与粮库数据中心间的信息传输，根据粮库粮仓在地理位置分布上的特点及粮食存储实际情况，即粮食存储过程中仓容信息瞬间变化并不是特别明显，故而监测***对仓容数据参数监控的实时性要求并不高，而较专注于准确性。结合粮库***自身运营的特点，本发明中采用Zigbee技术作为各粮仓之间的短距离信息传输解决方案，实现一个粮库内部各个CAN总线子网间的数据传输。
内设有N个粮仓的粮库内设有一Zigbee主模块，主Zigbee模块中无线数据收发模块仍然采用了JN5139芯片，在JN5139单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。它使用1个32位MCU，具有192kBROM和96kBRAM，可以充分发挥32位RISC单芯片处理机的超强运算能力。芯片***电路主要包括晶振时钟电路、存储器、RS232接口和供电电路4部分，如图5。
相对于其它处理器芯片加无线射频模块的方案，采用JN5139为核心构造无线传感器网络节点的方案不仅能够满足整个***的数据采集、无线通信等功能的需求，而且具有功耗低、电路简单、节点体积小以及成本低廉等优势。
3，基于GPRS的粮库粮情数据传输子***
各粮库内设有一GPRS模块，与Zigbee主模块通过RS232接口相连，所述GPRS模块用于存储、打包Zigbee主模块传来的数据，将数据包以短消息的形式通过无线移动网上传给中心服务器子***；所述GPRS模块还用于发送中心服务器子***下传的命令。
（1）本发明中，Zigbee主模块和GPRS模块每个粮库布置一套设备，它们通过RS232协议接口实现连接。Zigbee主模块负责粮库内Zigbee自组网的管理以及按照GPRS解读的中心服务器子***发送的指令进行数据提取，所提取的原始仓容数据信息经RS232接口送达GPRS模块缓存，GPRS模块首先按照自定义的数据通信协议打包Zigbee主模块传来数据，然后将协议数据包以短消息的形式通过无线移动网上传给中心服务器子***。
通过GPRS完成数据发送分为两步：拨号上网和基于Socket的网络通信。拨号上网其实质是实现PPP连接（PointtoPointProtocoloverEthernet-基于以太网的点对点协议连接）。建立连接后，通过PPP协议协商，得到***本地IP，当PPP协商成功后，GPRS登录网络成功，***通过加载数据传输协议(TCP、UDP)实现与监控中心计算机的Socket连接。为了保证GPRS网络的可靠性，本发明使用了一些报告指令实现对模块状态的监测，如AT指令响应状态查询、PPP连接状态查询、TCP连接状态查询查询等。如果某次网络连接失败，GPRS节点则断开网络连接，并延时一段时间后再尝试第2次连接，若三次连接均未成功，GPRS节点则断电复位，重新进行一次新任务，流程图如图6。
本发明中GPRS模块与中心服务器***的通信协议如下：
(2)应答模式
完整的命令由请求方发起，响应方应答组成，具体步骤如下：
1)请求方发送请求命令给响应方；
2)响应方接到请求命令后应答，请求方收到应答后认为连接建立；
3)响应方执行请求的操作；
4)响应方通知请求方请求执行完毕，没有应答按超时处理；
5)命令完成。
(3)超时重发机制
一个请求命令发出后在规定的时间内未收到回应，认为超时。超时后重发，重发规定次数后仍未收到回应认为通信不可用，通信结束。超时时间根据具体的通信方式和任务性质可自定义。超时重发次数根据具体的通信方式和任务性质可自定义。
(4)通信数据结构
所有的通信数据包都是由ACSII码字符组成(CRC校验码除外)，一帧的数据包字段结构划分如附图7所示。
4，中心服务器子***
该子***用于接收、处理GPRS模块发送的监测数据或发送用户发送的监测命令，主要包括数据库服务器、Web服务器、数字证书服务器和公钥/私钥服务器。
实施本发明的粮食仓容信息无线监测方法时，首先需要构建粮食仓容信息无线监测***，每个粮仓内设置各传感器并通过CAN总线相连，每个粮仓的CAN总线上设置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块和GPRS模块；
具体的流程如附图8和附图9所示，方法为：
1)GPRS节点与中心服务器建立远程无线通信连接，若连接成功则进入正常通信，若连接超时则重新连接，如果连接规定次数仍未成功，则断开连接，并返回失败状态。
2)连接成功后，由中心服务器请求发送数据请求命令给GPRS节点。
3)GPRS节点接到请求命令后，将实时数据发送给中心服务器，若未能发送则重试规定次数，如果规定次数重发均不成功则报告超时，并返回状态。
4)中心服务器收到实时数据后完成一次会话。
5)中心服务器依据反演模型和现场上传数据，对粮仓储粮情况进行预警预报。如果发生异常情况，则向管理员或其它拥有权限的管理者发出告警信息，告警方式有发送邮件和登录提示。
6)本***中视为最终用户的管理人员可依据告警查看信息；也可以不定期的通过浏览器登录Web服务器进行信息浏览。
 本发明的粮食仓容信息无线监测***组网方法：
   每个粮仓内设置至少一个传感器，用于实时监测粮仓内粮食仓容信息，各传感器以CAN总线的方式构成仓内信息监测子网；
每个粮仓的CAN总线配置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块，该Zigbee主模块与每个粮仓的CAN总线上的Zigbee节点构成短距离无线通信子网，用于将位于每个粮仓内的传感器数据上传至粮库数据管理中心，或将粮库数据管理中心下达的数据采集命令下传给每个传感器；
粮库数据管理中心设置一个GPRS模块，该模块与Zigbee主模块通过RS232接口相连，所述GPRS模块与远端中心服务器通讯构成远距离传输子网，用于将短距离无线通信子网传送来的数据上传至远端中心服务器***，或将远端中心服务器***下达的命令下传给Zigbee主模块。

Claims (10)

1.一种粮食仓容信息无线监测***，其特征在于，该***包括：
基于CAN总线的仓内粮情数据采集子***，包括分设于粮仓内部的传感器，该传感器通过CAN数据采集模块连入一CAN总线，所述CAN总线上设置一个Zigbee节点，该节点设置有转换模块，用于有线数据采集与无线数据传输之间的转换；
基于Zigbee的粮仓粮情数据传输子***，包括设于粮库内的一Zigbee主模块，该Zigbee主模块包括无线数据收发子模块及其***电路晶振时钟电路、存储器、RS232接口和供电电路，所述无线数据收发子模块用于与Zigbee节点无线通讯；
基于GPRS的粮库粮情数据传输子***，各粮库内均设有一GPRS模块，与Zigbee主模块通过RS232接口相连，与中心服务子***无线通讯，所述GPRS模块用于存储、打包Zigbee主模块传来的数据，将数据包以短消息的形式通过无线移动网上传给中心服务器子***，所述GPRS模块还用于发送中心服务器子***下传的命令；
中心服务器子***，用于接收、处理GPRS模块发送的监测数据或发送用户发送的监测命令。
2.根据权利要求1所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述传感器包括温度、湿度、压力传感器。
3.根据权利要求2所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述CAN数据采集模块包括采集单片机、CAN控制器、收发器和A/D转换模块，该A/D转换模块与采集单片机双向连接，采集单片机与CAN控制器双向连接，CAN控制器与收发器连接。
4.根据权利要求3所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述采集单片机采用P89C66X，CAN控制器采用Philips公司的SJA1000，收发器采用82C250芯片，A/D转换模块采用12位逐次逼近式模数转换器AD574。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述转换模块包括CAN总线驱动器、CAN控制器、Zigbee射频芯片和转换单片机，所述CAN控制器和Zigbee射频芯片分别通过IO口与转换单片机相连，所述CAN总线驱动器与CAN控制器相连。
6.根据权利要求5所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述CAN总线驱动器采用82C250驱动器、CAN控制器采用SJA1000控制器、Zigbee射频芯片采用JN5139，转换单片机采用P83C591。
7.根据权利要求1所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述无线数据收发模块采用JN5139芯片，该芯片上整合了Zigbee射频前端、内存和微控制器。
8.根据权利要求1所述的粮食仓容信息无线监测***，其特征在于：所述中心服务器子***包括数据库服务器、Web服务器、数字证书服务器和公钥/私钥服务器。
9.一种粮食仓容信息无线监测方法，其特征在于，步骤如下：
（1）构建粮食仓容信息无线监测***，每个粮仓内设置各传感器并通过CAN总线相连，每个粮仓的CAN总线上设置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块和GPRS模块；
（2）GPRS模块与中心服务器建立远程无线通信连接，若连接成功则进入正常通信，若连接超时则重新连接，如果连接规定次数仍未成功，则断开连接，并返回失败状态；
（3）连接成功后，由中心服务器请求发送数据采集的请求命令给GPRS模块；
（4）GPRS模块接到中心服务器发送的请求命令后，将传感器的实时采集数据发送给中心服务器，若未能发送则重试规定次数，如果规定次数重发均不成功则报告超时，并返回状态；
（5）中心服务器依据反演模型和粮仓现场的实时上传数据，对粮食仓容情况进行预警预报；如果发生异常情况，则向管理员告警。
10.一种粮食仓容信息无线监测***组网方法，其特征在于包括：
   每个粮仓内设置至少一个传感器，用于实时监测粮仓内粮食仓容信息，各传感器以CAN总线的方式构成仓内信息监测子网；
每个粮仓的CAN总线配置一个Zigbee节点，粮库数据管理中心设置一个Zigbee主模块，该Zigbee主模块与每个粮仓的CAN总线上的Zigbee节点构成短距离无线通信子网，用于将位于每个粮仓内的传感器数据上传至粮库数据管理中心，或将粮库数据管理中心下达的数据采集命令下传给每个传感器；
粮库数据管理中心设置一个GPRS模块，该模块与Zigbee主模块通过RS232接口相连，所述GPRS模块与远端中心服务器通讯构成远距离传输子网，用于将短距离无线通信子网传送来的数据上传至远端中心服务器***，或将远端中心服务器***下达的命令下传给Zigbee主模块。
CN201010217454A 2010-07-05 2010-07-05 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法 Pending CN101848246A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010217454A CN101848246A (zh) 2010-07-05 2010-07-05 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010217454A CN101848246A (zh) 2010-07-05 2010-07-05 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101848246A true CN101848246A (zh) 2010-09-29

Family

ID=42772704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010217454A Pending CN101848246A (zh) 2010-07-05 2010-07-05 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101848246A (zh)

Cited By (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072746A (zh) * 2010-10-20 2011-05-25 山东电力集团公司烟台供电公司 一种电气设备运行环境监测处理***
CN102098803A (zh) * 2010-12-07 2011-06-15 武汉市天虹仪表有限责任公司 基于无线通信技术的烟尘/气监测网络及实现方法
CN102098801A (zh) * 2010-12-27 2011-06-15 电子科技大学 农田生态环境信息的无线传感器网络数据获取方法
CN102158989A (zh) * 2011-04-15 2011-08-17 南京信息工程大学 粮库环境监测***
CN102164176A (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 无锡中科京惠自动化技术有限公司 基于ZigBee&GPRS的无线环境监测网络
CN102325168A (zh) * 2011-07-25 2012-01-18 哈尔滨理工大学 风电场远程无线实时监控变拓扑结构组网方法
CN102402213A (zh) * 2011-09-02 2012-04-04 南通纺织职业技术学院 基于异构网络的风光互补电站远程监控***
CN102467124A (zh) * 2010-11-17 2012-05-23 胡学润 太阳能无线智能化联网控制平台
CN102607642A (zh) * 2011-12-28 2012-07-25 中兴长天信息技术（南昌）有限公司 一种基于无线自组网的粮情监测***
CN102692253A (zh) * 2012-06-21 2012-09-26 郑州华粮科技股份有限公司 标准化的粮食存储空仓预警和温湿度预警方法
CN102930864A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 江苏物联网研究发展中心 基于子节点的声联网音信息关键词挖掘***
CN103018553A (zh) * 2012-11-12 2013-04-03 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于浏览器/服务器软件架构的无线传感器网络频谱监测展示方法
CN103196486A (zh) * 2013-02-22 2013-07-10 昆明维萌科技有限公司 基于无线传感网络的烟草仓储监测***及方法
CN103605324A (zh) * 2013-05-30 2014-02-26 湖北叶威智能科技有限公司 一种用于粮仓的粮情监控***
CN103684256A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 无锡华润矽科微电子有限公司 内置晶振的高精度数字温度补偿振荡器电路结构
CN103716231A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 广西科技大学 一种ZigBee-CAN网络网关
CN104155930A (zh) * 2014-06-29 2014-11-19 深圳市赛亿科技开发有限公司 一种颗粒类谷物智能管理控制方法
CN104282126A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 高圣鑫 一种采用多种网络通信技术的多参数温室环境监测***
CN104299384A (zh) * 2014-10-13 2015-01-21 浙江大学 一种基于Zigbee异质传感器网络的环境监控***
CN104348523A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 普天信息技术研究院有限公司 一种无线传感器节点的数据传输方法
CN104483874A (zh) * 2014-11-26 2015-04-01 哈尔滨金都太阳能科技有限公司 一种基于单片机的数据采集装置
CN105183057A (zh) * 2015-10-14 2015-12-23 刘丰 一种基于Zigbee技术的粮仓温湿度控制***
CN105241503A (zh) * 2015-10-14 2016-01-13 无锡百灵传感技术有限公司 一种湿度全面检测***
CN105303798A (zh) * 2015-10-14 2016-02-03 刘丰 基于ZigBee技术的堆肥控制***
CN106768414A (zh) * 2017-03-14 2017-05-31 福建瑞达精工股份有限公司 一种基于窄带物联网粮仓温度监测***和方法
CN106932546A (zh) * 2017-03-02 2017-07-07 安徽广深机电设备有限公司 一种谷物干燥机的稻谷水分检测***及检测方法
CN107131966A (zh) * 2017-04-25 2017-09-05 淮阴师范学院 一种粮仓储存状况检测***
CN107357195A (zh) * 2017-06-15 2017-11-17 江南大学 一种基于stm32的低功耗粮情测量***
CN108154334A (zh) * 2018-01-22 2018-06-12 广州玖峰信息科技有限公司 一种散粮汽车卸船及进出仓作业动态智能管控***
CN109361732A (zh) * 2018-09-06 2019-02-19 广州瀚信通信科技股份有限公司 一种测量倾斜度和温湿度的集成设备
CN109995841A (zh) * 2018-01-02 2019-07-09 航天信息股份有限公司 粮食监管***
CN110769391A (zh) * 2019-10-22 2020-02-07 玉溪市昊协科技有限公司 一种环境工艺仓库通讯***
CN110823347A (zh) * 2018-08-10 2020-02-21 河南工业大学 基于底侧面两圈标准差多项式模型的粮仓检测方法及***
CN113008413A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 武汉轻工大学 利用既有测温网络对发热粮食目标点位精确反求的方法
CN114993438A (zh) * 2022-05-30 2022-09-02 济南建和机电设备有限公司 一种利用分布式压力传感器监测粮仓库存的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2893672Y (zh) * 2006-04-18 2007-04-25 江苏省奥德赛科技发展有限公司 无线粮库测温***
CN101722949A (zh) * 2009-12-23 2010-06-09 张永强 列车制动机监测***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2893672Y (zh) * 2006-04-18 2007-04-25 江苏省奥德赛科技发展有限公司 无线粮库测温***
CN101722949A (zh) * 2009-12-23 2010-06-09 张永强 列车制动机监测***

Cited By (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072746A (zh) * 2010-10-20 2011-05-25 山东电力集团公司烟台供电公司 一种电气设备运行环境监测处理***
CN102467124A (zh) * 2010-11-17 2012-05-23 胡学润 太阳能无线智能化联网控制平台
CN102467124B (zh) * 2010-11-17 2016-05-04 河南西城电子科技有限公司 太阳能无线智能化联网控制平台
CN102098803A (zh) * 2010-12-07 2011-06-15 武汉市天虹仪表有限责任公司 基于无线通信技术的烟尘/气监测网络及实现方法
CN102098801B (zh) * 2010-12-27 2014-03-05 电子科技大学 农田生态环境信息的无线传感器网络数据获取方法
CN102098801A (zh) * 2010-12-27 2011-06-15 电子科技大学 农田生态环境信息的无线传感器网络数据获取方法
CN102164176A (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 无锡中科京惠自动化技术有限公司 基于ZigBee&GPRS的无线环境监测网络
CN102158989A (zh) * 2011-04-15 2011-08-17 南京信息工程大学 粮库环境监测***
CN102325168A (zh) * 2011-07-25 2012-01-18 哈尔滨理工大学 风电场远程无线实时监控变拓扑结构组网方法
CN102402213A (zh) * 2011-09-02 2012-04-04 南通纺织职业技术学院 基于异构网络的风光互补电站远程监控***
CN102607642A (zh) * 2011-12-28 2012-07-25 中兴长天信息技术（南昌）有限公司 一种基于无线自组网的粮情监测***
CN102692253A (zh) * 2012-06-21 2012-09-26 郑州华粮科技股份有限公司 标准化的粮食存储空仓预警和温湿度预警方法
CN103684256A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 无锡华润矽科微电子有限公司 内置晶振的高精度数字温度补偿振荡器电路结构
CN103684256B (zh) * 2012-09-12 2016-06-22 无锡华润矽科微电子有限公司 内置晶振的高精度数字温度补偿振荡器电路结构
CN103018553A (zh) * 2012-11-12 2013-04-03 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于浏览器/服务器软件架构的无线传感器网络频谱监测展示方法
CN102930864A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 江苏物联网研究发展中心 基于子节点的声联网音信息关键词挖掘***
CN103196486A (zh) * 2013-02-22 2013-07-10 昆明维萌科技有限公司 基于无线传感网络的烟草仓储监测***及方法
CN103605324A (zh) * 2013-05-30 2014-02-26 湖北叶威智能科技有限公司 一种用于粮仓的粮情监控***
CN104282126A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 高圣鑫 一种采用多种网络通信技术的多参数温室环境监测***
CN104348523A (zh) * 2013-07-25 2015-02-11 普天信息技术研究院有限公司 一种无线传感器节点的数据传输方法
CN103716231A (zh) * 2013-12-06 2014-04-09 广西科技大学 一种ZigBee-CAN网络网关
CN104155930A (zh) * 2014-06-29 2014-11-19 深圳市赛亿科技开发有限公司 一种颗粒类谷物智能管理控制方法
CN104299384A (zh) * 2014-10-13 2015-01-21 浙江大学 一种基于Zigbee异质传感器网络的环境监控***
CN104483874A (zh) * 2014-11-26 2015-04-01 哈尔滨金都太阳能科技有限公司 一种基于单片机的数据采集装置
CN105183057A (zh) * 2015-10-14 2015-12-23 刘丰 一种基于Zigbee技术的粮仓温湿度控制***
CN105241503A (zh) * 2015-10-14 2016-01-13 无锡百灵传感技术有限公司 一种湿度全面检测***
CN105303798A (zh) * 2015-10-14 2016-02-03 刘丰 基于ZigBee技术的堆肥控制***
CN105241503B (zh) * 2015-10-14 2017-08-25 无锡百灵传感技术有限公司 一种湿度全面检测***
CN106932546A (zh) * 2017-03-02 2017-07-07 安徽广深机电设备有限公司 一种谷物干燥机的稻谷水分检测***及检测方法
CN106768414A (zh) * 2017-03-14 2017-05-31 福建瑞达精工股份有限公司 一种基于窄带物联网粮仓温度监测***和方法
CN107131966A (zh) * 2017-04-25 2017-09-05 淮阴师范学院 一种粮仓储存状况检测***
CN107357195A (zh) * 2017-06-15 2017-11-17 江南大学 一种基于stm32的低功耗粮情测量***
CN109995841A (zh) * 2018-01-02 2019-07-09 航天信息股份有限公司 粮食监管***
CN109995841B (zh) * 2018-01-02 2022-05-27 航天信息股份有限公司 粮食监管***
CN108154334A (zh) * 2018-01-22 2018-06-12 广州玖峰信息科技有限公司 一种散粮汽车卸船及进出仓作业动态智能管控***
CN108154334B (zh) * 2018-01-22 2019-05-24 广州玖峰信息科技有限公司 一种散粮汽车卸船及进出仓作业动态智能管控***
CN110823347A (zh) * 2018-08-10 2020-02-21 河南工业大学 基于底侧面两圈标准差多项式模型的粮仓检测方法及***
CN110823347B (zh) * 2018-08-10 2021-04-09 河南工业大学 基于底侧面两圈标准差多项式模型的粮仓检测方法及***
CN109361732A (zh) * 2018-09-06 2019-02-19 广州瀚信通信科技股份有限公司 一种测量倾斜度和温湿度的集成设备
CN110769391A (zh) * 2019-10-22 2020-02-07 玉溪市昊协科技有限公司 一种环境工艺仓库通讯***
CN113008413A (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 武汉轻工大学 利用既有测温网络对发热粮食目标点位精确反求的方法
CN113008413B (zh) * 2021-03-18 2023-10-10 武汉轻工大学 利用既有测温网络对发热粮食目标点位精确反求的方法
CN114993438A (zh) * 2022-05-30 2022-09-02 济南建和机电设备有限公司 一种利用分布式压力传感器监测粮仓库存的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101848246A (zh) 粮食仓容信息无线监测***、监测方法及组网方法
CN105471109B (zh) 面向户用风光互补电站的智能用电管理***及其管理方法
CN201845232U (zh) 粮库粮情无线传感器网络监控***
CN206331577U (zh) 一种基于LoRa技术的超低功耗遥测水位采集***
CN106100956A (zh) Rs485总线架构的双无线通信光伏电站远程监控***
CN104300604B (zh) 一种电动汽车充换电站监控***
CN206541430U (zh) 一种基于云平台的数据采集管理器
CN102006323A (zh) 环境监测物联网***
CN102004479A (zh) 粮库粮情无线传感器网络监控***
CN107909788A (zh) 一种基于LoRa的无线抄表***
CN103439927B (zh) 一种电线杆远程监控方法
CN201937603U (zh) 用电信息采集***和集中器
CN102164427A (zh) 一种基于无线方式的物联网网关***
CN206194112U (zh) 一种基于无线网络的智能通讯采集管理器
CN101626626B (zh) 工业无线射频通信网络平台及其现场部署方法
CN201902674U (zh) 基于无线ZigBee技术的阀门状态在线监测***
CN202434042U (zh) 自动抄表***
CN206629080U (zh) 一种多态智能嵌入式网关***
CN102109394B (zh) 基于无线温度采集的多栋楼联合温度面积法热计量***
CN202514073U (zh) 一种传感器网络节点装置、汇聚节点装置及防窃电***
CN207319431U (zh) 一种基于NB-IoT的智能抄表***
CN102096992A (zh) 基于opc通信的能耗监测***及其组建方法
CN202120433U (zh) 抄表***
CN201409017Y (zh) 配变综合监控及无功补偿***
CN202871080U (zh) 可更新的红外转发***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20100929