[实用新型]基于物联网的害虫声信号实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及害虫声信号实时监测系统，尤其涉及了一种基于物联网的害虫声信号实时监测系统。 

背景技术

目前，虫害孳生是造成储粮损失的重要原因，准确检测储粮害虫是安全储粮工作重要内容。储粮害虫声检测技术通过采集、分析粮堆中储粮害虫活动时发出的声音信号，可准确给出储粮害虫种群类别、分布密度、发育状态等信息，为储粮害虫早期防治提供科学依据。 

随着粮仓规模逐步扩大，人们对仓储管理要求逐步提高，现有储粮害虫声信号监测系统逐渐表现出以下不足： 

1）系统采用有线网络连接各监测点，随着监测点数量增加，其布线、安装、维护、供电变得困难且成本急剧增加； 

2）系统仅能获取少量简单声信号特征参数，这些参数不能完全反映储粮害虫活动情况，难以满足研究人员的分析需要； 

3）系统的计算、存储、电能、带宽十分有限，难以实现声信号长期、连续、高速采集和大量采样数据实时、可靠传输。 

发明内容

本实用新型针对现有技术中随着监测点数量增加，其布线、安装、维护、供电变得困难且成本急剧增加；参数不能完全反映储粮害虫活动情况，难以满足研究人员的分析需要；难以实现声信号长期、连续、高速采集和大量采样数据实时、可靠传输的缺点，提供了一种基于物联网的害虫声信号实时监测系统。 

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决： 

基于物联网的害虫声信号实时监测系统，包括采集节点、簇首节点、汇聚节点和远程监控中心，所述的采集节点与簇首节点通过无线网络连接，汇聚节点与远程监控中心通过有线网络连接，簇首节点与簇内采集节点、汇聚节点与各簇首节点分别构成星形拓扑网络。 

作为优选，所述的采集节点、簇首节点、汇聚节点均包括主板模块和电源管理模块，电源管理模块向主板模块供电。 

作为优选，所述采集节点还包括无线通信模块和传感器模块，电源管理模块向无线通信模块和传感器模块供电，采集节点通过无线通信模块与簇首节点和汇聚节点无线连接。 

作为优选，所述的主板模块采用16位低功耗处理器PIC24FJ128GB210，内置无线通信模块接口、EEPROM存储器、JTAG调试接口、系统监控电路、传感器模块接口、RS232接口、实时时钟和电源管理模块接口。 

作为优选，无线通信模块通过无线通信模块接口与主板模块连接，传感器模块通过传感器模块接口与主板模块连接。 

作为优选，所述的无线通信模块采用MRF24J40MA。 

作为优选，所述的传感器模块包括声传感器探头、8路模拟开关和信号调理电路。 

作为优选，声传感器探头由声电转换电路、低通滤波电路和前置放大电路封装而成。 

按本实用新型技术方案，不仅实现了大规模粮仓内储粮害虫声信号的多点、远程、分布式采集和大量采样数据的无线、实时、可靠传输，而且无线网络技术的引入使得各采集节点的布线、安装、维护工作量大大减少。 

附图说明

图1是本实用新型的体系结构图。 

图2是采集节点的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述： 

实施例1 

基于物联网的害虫声信号实时监测系统，如图1所示，包括采集节点1、簇首节点2、汇聚节点3和远程监控中心，所述的采集节点1与簇首节点2通过Zigbee无线网络连接，汇聚节点3与远程监控中心通过有线网络连接，簇首节点2与簇内采集节点1、汇聚节点3与各簇首节点2分别构成星形拓扑网络。簇首节点2和汇聚节点3也可以通过Zigbee无线网络互连。 

所述的采集节点1、簇首节点2和汇聚节点3均包括主板模块和电源管理模块，电源管理模块向主板模块供电。