[发明专利]一种畜禽设施养殖环境监控方法

摘要

一种畜禽设施养殖环境监控方法，包括下列步骤：传感节点实时的采集环境参数信息，控制节点采集被控设备运行状态信息，通过其它传感节点或控制节点多跳地进行传输，在传输过程中监测数据被多个节点处理，经多跳路由到基站、监控站点；基站通过通信模块收到传感节点和控制节点传来的环境参数信息和被控设备运行状态信息，运算模块与通信模块串行通信得到各种参数的物理量数据。基站一方面把物理量数据通过串口发往监控站点，用户界面显示环境数据以及被控设备状态；另一方面基站通过参数的物理量数据及控制算法得到控制命令，通过多跳的方式发往控制节点来控制被控设备，达到监控环境的目的。

主权项

1.一种畜禽设施养殖环境监控方法，其实现的监控系统包括传感节点、控制节点、基站和监控站点，各部分的功能主要是：传感节点实时采集环境的参数信息，通过其它传感节点或者控制节点多跳地进行传输，在传输过程中监测数据被多个节点处理，经多跳路由到基站，最后到达监控站点；控制节点通过网络多跳的方式获得基站的控制数据包，驱动被控设备的启停，又将其获得的被控设备状态，通过其它传感节点或者控制节点多跳的回传到基站；基站通过通信模块收到传感节点和控制节点传来的环境参数信息和被控设备运行状态信息，运算模块与通信模块串行通信得到各种参数的物理量数据。基站一方面把物理量数据通过串口发往监控站点，用户界面显示环境数据以及被控设备状态；另一方面基站通过参数的物理量数据及控制算法得到控制命令，通过多跳的方式发往控制节点来控制被控设备，达到监控环境的目的；其特征是，该监控方法包括下列步骤：1.1.网络节点(包括传感节点和控制节点)上电初始化；1.2.基站发出系统预启动数据包，并开启系统启动定时器；1.3.网络节点收到系统预启动数据包，其后分两种情况执行：1.3.1.传感节点转发该数据包，休眠标识位置0，开始广播并接收路由包，建立动态的路由；1.3.2.控制节点转发该数据包，开始广播并接收路由包，建立动态的路由；1.4.若系统启动定时器设定时间到，基站发出系统启动数据包，开启网络同步定时器；若系统启动定时器设定时间未到，基站继续等待该定时器设定时间；1.5.网络节点收到启动数据包，其后分两种情况执行：1.5.1.传感节点数据发送计数器清零，休眠标识位置1，表示数据发送结束之后休眠，根据系统启动数据包设定网络同步定时器的时间周期，启动网络同步定时器，设定网络同步条件；1.5.2.控制节点根据系统启动数据包设定网络同步定时器的时间周期，启动网络同步定时器，设定网络同步条件；1.6.网络节点初始条件设定完成，其后分四种情况执行：1.6.1.若传感节点网络同步定时器设定时间未到，传感节点等待网络同步定时器设定时间；1.6.2.若传感节点网络同步定时器设定时间到，传感节点一方面采集环境参数信息，选择最佳路由，发送数据；另一方面再次开启网络同步定时器；1.6.3.若控制节点网络同步定时器设定时间未到，等待网络同步定时器设定时间；1.6.4.若控制节点网络同步定时器设定时间到，控制节点一方面采集控制设备的状态数据，选择最佳路由，发送数据，另一方面再次开启网络同步定时器；1.7.若网络节点数据发送收到应答，数据发送次数加1，更新路由；若网络节点数据发送没有收到应答，数据重发超过k(3≤k≤10)次，发送失败，数据发送次数加1，更新路由，传感节点向下执行1.8，控制节点转到1.10；1.8.若传感节点数据发送次数小于q(30≤q≤720)，则启动休眠准备定时器，向下执行1.9；若传感节点数据发送次数超过q，等待系统预启动数据包，转到1.3；1.9.休眠准备定时器设定时间到，其后分两种情况执行：1.9.1.若传感节点收到系统预启动数据包，转发该数据包，休眠标识位置0，转到1.4；1.9.2.若传感节点没有收到系统预启动数据包，休眠标识位为1，此时，设置处理器单元为休眠状态，关闭传感器单元，关闭无线收发单元，使传感节点处于低功耗状态，并且传感节点等待网络同步定时器设定时间，转到1.6.2；1.10.控制节点等待网络同步定时器设定时间，其后分两种情况执行：1.10.1.若控制节点收到系统预启动数据包，转发该数据包，转到1.4；1.10.2.若控制节点未收到系统预启动数据包，转到1.6.4；1.11.基站接收数据，若网络同步定时器时间未到，继续接收数据；若网络同步定时器时间到，开始处理数据并再次开启网络同步定时器；其后，一方面将数据结果发送到监控站点，另一方面根据数据处理结果和控制算法，通过广播方式向网络节点发送控制数据包，控制节点收到该数据包，其被控设备做相应的启停操作；若基站数据处理次数大于q，则转到1.2，否则，仍执行该步骤。