[发明专利]一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法。

背景技术

粮食储备是保证非农业人口的粮食消费需求，调节国家粮食供求平衡、稳定粮食市场价格、应对重大自然灾害或其他突发事件而建立的一项物资储备制度，粮食贮存的质量、持久、安全直接影响到国家的安全及社会稳定。在物联网及互联网+背景下，粮食贮存环境监测还有很大的发展空间。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法，根据传感器数据指标全面监测粮食贮存环境，对储存环境的温湿度、氧气二氧化碳浓度进行监测，减少粮食因霉变或有氧无氧呼吸带来的损失，提高粮食贮存的品质，延长粮食贮存时间，预防粮食贮存风险。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法，包括传感器数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据展示及管理模块；

传感器数据采集模块实现粮仓储存环境的采集，选取特定的传感器，包括温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器和O2浓度传感器；

数据传输模块实现传感器数据与监测系统的实时响应，考虑到粮仓内复杂的环境及构造，选取ZigBee无线网络传输作为数据传输模块，与基站进行通信，实现低功耗、组网方便等特点；

数据处理模块实现数据的处理，对各传感器返回的十六进制编码进行翻译处理、翻译后的数据整理。设备返回数据HEX值得翻译。温湿度计及CO2、O2浓度传感器设备返回的数据一般为十六进制的数据，这些数据可能采用不同的编码方式如BCD码，需要对其进行转换，才能翻译成刻阅读的数值及标识。数据整理包括有效数据的提取、脏数据的筛选与剔除；预警模型模块根据传感器数据及与设置的该传感器的基准值的关系，计算出与基准值之间的偏差，并根据该传感器设备的权值，计算出该传感器对应的偏差值，对这些数据求和，生成预警模型，。

优选的，基站与服务器的通信采用4G网络、WiFi或有线传输。

进一步的，传感器设备通过RS-485,RS-232等接口，与 ZigBee模块连接，然后ZigBee模块与ZigBee基站建立通信，ZigBee基站通过LTE、WCDMA等网络通信技术接入互联网与服务器进行通信。

优选的，数值翻译的内容包括：温度传感器的设备ID、温度值、温度单位和采集时间；湿度传感器的设备ID、湿度值、湿度单位和采集时间；CO2浓度传感器的设备ID、浓度值、浓度单位和采集时间；O2浓度传感器的设备ID、浓度值、浓度单位和采集时间。

优选的，监测点的分布在粮仓内，在水平面及垂直面各按照50cm的距离间隔进行布设，传感器布设在各监测点上，按照实际需求排布位置。温度传感器监测仓库内各监测点的温度值，监测的目的在于避免由于仓内温度过高造成的安全隐患；湿度传感器监测仓库内各监测点的湿度值，监测的目的在于减小由于仓内湿度过大造成的粮食霉变可能性；CO2传感器监测仓库内各监测点的CO2浓度值，O2传感器监测仓库内各监测点O2的浓度，这两种传感器设备配合使用，通过生物学知识，将CO2浓度和O2浓度分别控制在粮食有氧呼吸和无氧呼吸的临界值，从而实现粮仓内粮食的最低消耗。

本发明的一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

基于温度、湿度、CO2、O2多种传感器协调工作的数据采集方式，全方位监测粮食储存环境；多值加权粮食存储预警模型，增强粮食监测预警精准度；基于ZigBee的数据传输方式，组网方便、功耗低、传输距离远。

通过本技术，可以实现粮仓粮食储存环境的动态在线监测，并根据设定的模型对环境情况做预警，提高粮食存储能力，减少粮食因霉变或有氧无氧呼吸带来的损失，并能结合其他设备如硫磺熏蒸器、CO2制造器等，采取适当措施确保粮食最优的贮存环境。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种基于ZigBee的多传感器的粮食监测预警方法，包括传感器数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据展示及管理模块。

传感器数据采集模块实现粮仓储存环境的采集，选取特定的传感器，包括温度传感器、湿度传感器、CO2浓度传感器和O2浓度传感器。