[发明专利]集约化水产养殖无线传输汇聚节点装置及信息融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于采用无线测控方法进行集约化水产养殖的无线传输汇聚节点装置，安装在集约化水产养殖的无线测控网络中。

背景技术

实现集约化水产养殖场传感器节点采集的传感器数据融合处理，实现养殖环境参数异常向控制节点发送控制指令，实现养殖环境自动调节；实现与监控中心的联系，使监控中心可对测控范围内的多个养殖场中养殖的生物生长状况、环境状况和控制设备运行状况等进行实时监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于采用无线测控方法进行集约化水产养殖的无线传输汇聚节点装置，解决了采用无线测控方法进行实时检测和控制的无线传感器网络中与传感器节点和监控中心联系，并对控制设备进行实时自动控制的难题。

为了实现以上目的，本项发明提供了的一种用于采用无线测控方法进行集约化水产养殖的无线传输汇聚节点装置和数据融合方法，其特征在于通过ZigBee通信模块接收部署在集约化水产养殖区养殖场传感器节点采集的传感器数据，采用卡尔曼滤波算法和基于模糊理论等算法对数据进行融合处理后，当发现养殖环境参数异常时可向控制节点发送控制指令从而对养殖环境进行自动调节；同时汇聚节点通过GPRS与监控中心联系，监控中心可对测控范围内的多个养殖场中养殖的生物生长状况、环境状况和控制设备运行状况等进行实时监控。

所述的装置包括基于LPC2131的微处理器及其外围电路、基于射频芯片XBEE的通信模块，基于MC55的GPRS通信模块，及各模块间连接电路和电信号连接电路和嵌入式控制平台。

所述的软件包括网络协议定义、协议栈之间的通信协议转换的网络通讯软件；包括信息融合、日志管理、报警信息处理、信息存储等各种应用软件的系统软件。

所述的信息融合方法包括基于卡尔曼滤波的改进的分批估计信息融合算法的传感器端数据融合方法；基于模糊理论的控制决策报警数据融合方法。

本发明的有益效果为：本发明应用在采用无线测控方法进行集约化水产养殖的无线测控网络中，为无线测控网络的通信枢纽设备。通过ZigBee接收养殖场传感器节点采集的传感器数据，对数据进行融合处理后，当发现养殖环境参数异常时可向控制节点发送控制指令从而对养殖环境进行自动调节，同时汇聚节点通过GPRS可与监控中心联系，监控中心可对测控范围内的多个养殖场中养殖的生物生长状况、环境状况和控制设备运行状况等进行实时监控。本发明为用于采用无线测控方法进行集约化水产养殖过程中的养殖环境实时监测和自动控制提供了有效、可靠的传输和处理设备及方法，提高了水产养殖的自动化程度和养殖产量。

附图说明

图1为本发明的组成模块示意图。

图2为本发明的硬件设计示意图。

图3为本发明的功能示意图。

图4为本发明的信息融合功能示意图。

图5-1为本发明信息融合算法流程图。

图5-2为本发明的基于卡尔曼滤波的分批估计信息融合算法流程图。

图5-3为本发明的模糊决策推理过程。

图5-4为本发明的模糊逻辑控制决策和报警信息融合算法模型。

具体实施方式

以下结合附图及实例对本发明作进一步描述。