[發(fā)明專利]一種畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810196608.0
• 申請(qǐng)日: 2008-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN101369149A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊杰;郝永志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;H04L29/08;H04L12/28
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 許方

1.一種畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控方法，其實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)包括傳感節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)、基站和監(jiān)控站點(diǎn)，各部分的功能主要是：

傳感節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集環(huán)境的參數(shù)信息，通過其它傳感節(jié)點(diǎn)或者控制節(jié)點(diǎn)多跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)被傳感節(jié)點(diǎn)或控制節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)多跳路由到基站，最后到達(dá)監(jiān)控站點(diǎn)；

控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)多跳的方式獲得基站的控制數(shù)據(jù)包，驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備的啟停，又將其獲得的被控設(shè)備狀態(tài)，通過其它傳感節(jié)點(diǎn)或者控制節(jié)點(diǎn)多跳的回傳到基站；

基站通過通信模塊收到傳感節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)傳來的環(huán)境參數(shù)信息和被控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，運(yùn)算模塊與通信模塊串行通信得到各種參數(shù)的物理量數(shù)據(jù)，基站一方面把物理量數(shù)據(jù)通過串口發(fā)往監(jiān)控站點(diǎn)，用戶界面顯示環(huán)境數(shù)據(jù)以及被控設(shè)備狀態(tài)；另一方面基站通過參數(shù)的物理量數(shù)據(jù)及控制算法得到控制命令，通過多跳的方式發(fā)往控制節(jié)點(diǎn)來控制被控設(shè)備，達(dá)到監(jiān)控環(huán)境的目的；其特征是，該監(jiān)控方法包括下列步驟：

1.1.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，包括傳感節(jié)點(diǎn)和控制節(jié)點(diǎn)，上電初始化；

1.2.基站發(fā)出系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，并開啟系統(tǒng)啟動(dòng)定時(shí)器；

1.3.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，其后分兩種情況執(zhí)行：

1.3.1.傳感節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，休眠標(biāo)識(shí)位置0，開始廣播并接收路由包，建立動(dòng)態(tài)的路由；

1.3.2.控制節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，開始廣播并接收路由包，建立動(dòng)態(tài)的路由；

1.4.若系統(tǒng)啟動(dòng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間到，基站發(fā)出系統(tǒng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，開啟網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器；

若系統(tǒng)啟動(dòng)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間未到，基站繼續(xù)等待該定時(shí)器設(shè)定時(shí)間；

1.5.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，其后分兩種情況執(zhí)行：

1.5.1.傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送計(jì)數(shù)器清零，休眠標(biāo)識(shí)位置1，表示數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束之后休眠，根據(jù)系統(tǒng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包設(shè)定網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器的時(shí)間周期，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器，設(shè)定網(wǎng)絡(luò)同步條件；

1.5.2.控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)系統(tǒng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包設(shè)定網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器的時(shí)間周期，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器，設(shè)定網(wǎng)絡(luò)同步條件；

1.6.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始條件設(shè)定完成，其后分四種情況執(zhí)行：

1.6.1.若傳感節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間未到，傳感節(jié)點(diǎn)等待網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間；

1.6.2.若傳感節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間到，傳感節(jié)點(diǎn)一方面采集環(huán)境參數(shù)信息，選擇最佳路由，發(fā)送數(shù)據(jù)；另一方面再次開啟網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器；

1.6.3.若控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間未到，等待網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間；

1.6.4.若控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間到，控制節(jié)點(diǎn)一方面采集控制設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，選擇最佳路由，發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方面再次開啟網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器；

1.7.若網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送收到應(yīng)答，數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)加1，更新路由；

若網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送沒有收到應(yīng)答，數(shù)據(jù)重發(fā)超過k次，其中3≤k≤10，發(fā)送失敗，數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)加1，更新路由，傳感節(jié)點(diǎn)向下執(zhí)行1.8，控制節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到1.10；

1.8.若傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)小于q，其中30≤q≤720，則啟動(dòng)休眠準(zhǔn)備定時(shí)器，向下執(zhí)行1.9；

若傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)超過q，等待系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)到1.3；

1.9.休眠準(zhǔn)備定時(shí)器設(shè)定時(shí)間到，其后分兩種情況執(zhí)行：

1.9.1.若傳感節(jié)點(diǎn)收到系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，休眠標(biāo)識(shí)位置0，轉(zhuǎn)到1.4；

1.9.2.若傳感節(jié)點(diǎn)沒有收到系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，休眠標(biāo)識(shí)位為1，此時(shí)，設(shè)置處理器單元為休眠狀態(tài)，關(guān)閉傳感器單元，關(guān)閉無線收發(fā)單元，使傳感節(jié)點(diǎn)處于低功耗狀態(tài)，并且傳感節(jié)點(diǎn)等待網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間，轉(zhuǎn)到1.6.2；

1.10.控制節(jié)點(diǎn)等待網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器設(shè)定時(shí)間，其后分兩種情況執(zhí)行：

1.10.1.若控制節(jié)點(diǎn)收到系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)到1.4；

1.10.2.若控制節(jié)點(diǎn)未收到系統(tǒng)預(yù)啟動(dòng)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)到1.6.4；

1.11.基站接收數(shù)據(jù)，若網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器時(shí)間未到，繼續(xù)接收數(shù)據(jù)；若網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器時(shí)間到，開始處理數(shù)據(jù)并再次開啟網(wǎng)絡(luò)同步定時(shí)器；其后，一方面將數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)送到監(jiān)控站點(diǎn)，另一方面根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果和控制算法，通過廣播方式向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制數(shù)據(jù)包，控制節(jié)點(diǎn)收到該數(shù)據(jù)包，其被控設(shè)備做相應(yīng)的啟停操作；

若基站數(shù)據(jù)處理次數(shù)大于q，則轉(zhuǎn)到1.2，否則，仍執(zhí)行該步驟。