[發明專利]一種甲魚人工孵化環境監測系統

在審

• 申請號: 201510075603.2
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104663575A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 薛占熬;安凱;王銀鳳;梁翠萍;張蒙婷
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: A01K67/02
• 分類號: A01K67/02;H04L29/08
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 呂振安

技術領域：

????本發明涉及甲魚人工孵化環境的監測裝置，特別是一種甲魚人工孵化環境監測系統。

背景技術：

在甲魚的人工孵化環境中，保證適宜的溫度和濕度是小甲魚孵化的關鍵。然而在傳統的甲魚人工孵化中，需要人工不停地觀察孵化環境溫、濕度的變化，這給甲魚養殖者帶來了極大的麻煩，占用大量時間的同時，又難以保證獲取實時的監測信息，人工測量環境的溫、濕度，既耗費人力，又不能實時進行監測觀察，而采用有線監控布線比較麻煩，存在一定誤差的同時且不便于操作。

綜上所述，現有的裝置只能通過人工監測或架設有線裝置等來獲取甲魚孵化環境中的溫、濕度，無法便捷的實現對孵化環境中的溫、濕度進行實時的監測。

發明內容：

本發明的目的是設計一種結構合理、使用效果好的甲魚人工孵化環境監測系統。

本發明的技術方案是，一種甲魚人工孵化環境監測系統，它包括通信網絡，其特征在于：多個終端節點并聯于匯聚節點，匯聚節點通過通信網絡與管理終端相連。所述的終端節點是采用溫濕度傳感器與信號處理電路聯通，信號處理電路與單片機聯通，同時單片機通過擴展接口SPI與射頻芯片進行連接，單片機與報警系統聯通，晶振電路和復位電路與單片機聯通，電源通過穩壓器為系統供電。所述的匯聚節點為網卡與單片機聯通，同時單片機通過擴展接口SPI與射頻芯片進行連接，存儲系統與單片機聯通，晶振電路和復位電路與單片機聯通，電源通過穩壓器為系統供電。所述的存儲系統包括SDRAM301和FLASH302。

本發明基于無線傳感網的甲魚人工孵化環境監測系統開發價格低，性價比高，維護簡單，提高了甲魚人工孵化環境監測管理的自動化程度，對漁業的發展具有重要的意義。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖，

圖2?是本發明所述終端節點硬件結構圖；

圖3?是本發明所述匯聚節點系統硬件實現框圖；

圖4?是本發明的終端節點程序流程圖；

圖5?是本發明的匯聚節點程序流程圖。

具體實施方式：

具體描述實施例，

本發明的結構是，一種甲魚人工孵化環境監測系統，它包括通信網絡3，多個終端節點1并聯于匯聚節點2，匯聚節點通過通信網絡與管理終端4相連；所述的終端節點是采用溫濕度傳感器與信號處理電路聯通，信號處理電路與單片機聯通，同時單片機通過擴展接口SPI與射頻芯片進行連接，單片機與報警系統聯通，晶振電路和復位電路與單片機聯通，電源通過穩壓器為系統供電；所述的匯聚節點為網卡與單片機聯通，同時單片機通過擴展接口SPI與射頻芯片進行連接，存儲系統與單片機聯通，晶振電路和復位電路與單片機聯通，電源通過穩壓器為系統供電；所述的存儲系統包括SDRAM301和FLASH302。

本發明的其工作流程描述如下：彼此之間可以相互通信，自組織成網的終端傳感器節點來獲取甲魚人工孵化環境中的信息，包括溫度和濕度，通過相互通信的方式連接至匯集節點，并將數據傳輸給匯聚節點，匯聚節點將采集到的信息進行通信協議的轉換后通過互聯網和衛星等通信網絡送到監測者或管理者所使用的管理終端，同時其接受來自管理者的指令，并向整個無線傳感器網絡進行發布，這樣用戶就能夠獲得孵化環境中不同位置的實時的溫、濕度信息。

與現有技術依賴于架設好的攝像頭及其他有線裝置等技術不同，本發明無需事先安裝和架設有線硬件，而且由于終端節點的數目有若干個（根據監測環境的需要進行布置）且埋設于甲魚孵化的沙土環境中，因此可保證在獲得孵化環境不同位置信息的同時，其準確性也進一步提高。

本發明的終端節點采用低耗能、性能穩定的PIC18F4620單片機和外圍電路簡單、支持ZigBee協議的CC2500射頻芯片進行硬件平臺的方案設計，到達低功耗和可靠性等要求，的工作流程描述如下：針對甲魚孵化環境的關鍵因素，在電源正常供電時，采用TDR-3A型環境溫濕度傳感器對孵化環境相關數據進行采集，傳感器采集的數據經過信號放大、A/D轉換等信號處理電路處理后傳輸給PIC18F4620單片機。同時單片機通過擴展接口SPI與CC2500射頻芯片進行連接，然后節點利用CC2500射頻收發器通過無線通信網絡將數據發送給匯聚節點，當數據值超標時啟動報警裝置發出警報。節點采用9V電池供電，通過穩壓器將電壓輸出轉換為系統可用電壓，為節點提供能量供應。同時為保證系統可靠運行，根據晶振頻率和程序或者電路運行的需要適時上電復位。