CN201846433U

CN201846433U - 无线粮仓害虫检测系统

Info

Publication number: CN201846433U
Application number: CN2010205387198U
Authority: CN
Inventors: 张庆辉; 金广锋; 杨红卫; 张德贤; 甄彤; 吴建军
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-09-21

Abstract

本实用新型涉及无线粮仓害虫检测系统，属于害虫检测技术领域。包括设于粮仓内部的害虫收集器和无线数字图像控制器，设于粮仓外部的无线图像传输中继和PC检测中心；无线数字图像控制器距离害虫收集器在可采集害虫收集器内害虫图像的范围内，无线数字图像控制器将采集的害虫图像通过无线模块上传于无线图像传输中继，无线图像传输中继与所述PC检测中心无线通讯连接；将无线通信技术用于粮仓内对粮仓害虫的检测上，仓内的数据移动由原来的使用连接电缆的有限方式改为无线方式，即通过无线数传模块之间的相互传递来实现，并采用多频段技术，无线传输提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低了工人劳动强度和电缆的损坏率。

Description

无线粮仓害虫检测系统

技术领域

本实用新型涉及无线粮仓害虫检测系统，属于害虫检测技术领域。

背景技术

粮仓害虫图像采集过程是把模拟图像传感器所拍摄到粮仓害虫图像信息，通过传输视频电缆直接传输到主控机房的计算机上，使库房保管人员可以随时观察到粮仓害虫的有无及变化情况，以便采取及时相应的处理措施，确保储粮的安全。作为储粮系统中的一个分支系统，粮情害虫检测系统是粮情分析和控制的基础。因此检测到的图像数据能否稳定及时地传输给测控主机，是系统有效运行的关键所在。

目前国内计算机粮仓害虫测控系统中，粮仓内检测到的图像AV信号都是通过有线视频电缆的方式传输到后台进行处理应用。实际使用中，几百根视频电缆形成了一个巨型网络系统。图1示出的是当前运用较多的自动化监测系统，这是一种有线连接，即每一个模拟图像传感器由一根视频电缆连接到数据采集器上。这种传输存在以下缺点：成本高，每个仓需要多个PC机；电缆覆盖范围大，受各类因素干扰，且线路容易遭受机械损坏；信号视频电缆穿越仓房墙体，仓房的气密性受影响；由于仓内视频电缆与外部视频电缆的有线连接，易遭受雷电冲击损坏；有线连接存在大量电缆接头，受熏蒸气体腐蚀后故障频发，降低系统可靠性和维护性，安装强度大；大量视频电缆埋设工作需要事先编号设置，难以临时增加测量点；在粮食轮换倒仓时拆除电缆的工作量大，且损坏率较高。另外，一般的害虫图像检测装置还受视频电缆长度的限制，距离过远，视频AV信号受到很大的衰减。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线粮仓害虫检测系统，以解决现有有线连接检测系统的线路容易受损，系统可靠性、可维护性、可扩展性较低，安装、调试不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型的无线粮仓害虫检测系统包括害虫收集器、无线数字图像控制器、无线图像传输中继和PC检测中心；所述害虫收集器和无线数字图像控制器设于粮仓内部，所述无线数字图像控制器距离害虫收集器在可采集害虫图像的范围内，所述无线图像传输中继与PC检测中心设于粮仓外部，所述无线数字图像控制器将采集的害虫图像通过无线模块上传于所述无线图像传输中继，所述无线图像传输中继与所述PC检测中心无线通讯连接。

进一步的，所述无线数字图像控制器设于害虫收集器底端。

进一步的，所述无线数字图像控制器包括单片机处理器、数字图像传感器、无线数传模块，所述数字图像传感器、无线数传模块分别与所述单片机处理器相连。

进一步的，所述无线图像控制器中单片机处理器为AVR单片机处理器，所述无线数传模块为CC1100无线数传模块，所述AVR单片机处理器通过双口RAM与所述数字图像传感器连接，将处理的数字图像传感器信号经CC1100无线数传模块传输出去。

进一步的，所述无线图像传输中继包括ARM微处理器、无线数传模块，所述无线数传模块解调解码接收的无线信号后通过串行通讯线传输到ARM微处理器，该ARM微处理器对其处理后将信号上传。

进一步的，所述无线图像传输中继还包括信号隔离模块，设于所述ARM微处理器与无线数传模块之间。

进一步的，所述无线图像传输中继还包括雷击保护模块，与所述无线数传模块相连。

进一步的，所述PC检测中心包括PC机和无线电台。

本实用新型的无线粮仓害虫检测系统包括害虫收集器、无线数字图像控制器、无线图像传输中继和PC检测中心，无线数字图像控制器和无线图像传输中继通过无线数传模块进行无线通讯，这样粮仓内的害虫图像数据信息实现了向粮仓外部的无线传输，这种无线传输提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低了工人劳动强度和有线电缆的损耗率；而且，无线传输不受网络布局限制，可扩展性增强，安装、调试极为方便，使故障率大大下降。将无线通信技术用于粮仓内对粮仓害虫的检测上，仓内的数据移动由原来的使用连接电缆的有限方式改为无线方式，即通过无线数传模块之间的相互传递来实现，并采用多频段技术，这样无线传输提高了系统的可靠性和维护性，同时也降低了工人劳动强度和电缆的损坏率。

粮仓外部采用双频段无线通信及光电转换器隔离，加入抗雷击措施，避免了电缆布线，提高了通信的稳定性；而且仓外传输模块采用数传电台，通过无线通信与PC检测中心连接，这种方式实现了仓外的无线数据传输，便于工作人员根据图像信息及时进行查看、讨论、分析及粮情会诊。

附图说明

图1是现有粮仓害虫监测系统；

图2是本实用新型实施例的粮仓害虫检测系统示意图；

图3是害虫收集器结构剖面图；

图4是害虫收集器上端截面图；

图5是本实用新型实施例的无线数字图像控制器原理框图；

图6是本实用新型实施例的无线图像传输中继原理框图；

图7是本实用新型实施例的检测中心构造图。

具体实施方式

本实用新型的无线粮仓害虫检测系统实施例如图2所示，包括害虫收集器、无线数字图像控制器、无线图像传输中继和PC检测中心；粮仓内部设有害虫收集器和无线数字图像控制器，粮仓外部设有无线图像传输中继与PC检测中心，无线数字图像控制器设置的距离以能够采集到害虫收集器内害虫图像为界，为了清晰的采集到害虫收集器内的害虫图像我们将无线数字图像控制器设于害虫收集器底端，无线数字图像控制器将采集的害虫图像通过无线模块上传于无线图像传输中继，无线图像传输中继与PC检测中心无线通讯连接。

害虫收集器采用PVC塑料材质制作如图3所示，该害虫收集器的收集器外壳4内设置有用于收集害虫的害虫漏空部分6、数字图像传感器1、数字图像传感器外壳3、无线数字图像控制器2和用于存储害虫的害虫存储部分--害虫隔板7，当害虫活动时，会进入害虫收集器的害虫漏空部分6，在收集器内部顺着侧壁落到害虫隔板7，无线数字图像控制器2及数字图像传感器1位于害虫收集器内底部，设于害虫存储部分害虫隔板7的上方以便更清晰的采集害虫图像。天线5从控制器延伸到收集器外面，以便能更好得发射无线电信号。如图4所示为收集器上端截面图。

无线数字图像控制器如图5所示，包括控制器、数字图像传感器、CC1100无线数传模块、工作指示模块、升压模块、低压检测模块和电池供电模块，数字图像传感器、无线数传模块、升压模块、工作指示和低压检测模块分别与控制器相连。控制器为AVR单片机处理器。AVR单片机处理器通过双口RAM与数字图像传感器连接，收集来自传感器的图像信号，并经CC1100无线数传模块将图像信号输送到无线图像传输中继；无线图像传输中继将图像数据信号传送到所述的PC监视中心，PC监视中心将数据处理后的结果进行显示。因为本系统采集串行通信，图像传递速度较慢，但是，粮仓害虫检测对速度要求不高，能满足实际需要。

无线图像传输中继如图6所示，包括ARM微处理器、无线数传模块、信号隔离模块、稳压模块、低压检测模块、太阳能电池模块、工作指示模块、LCD模块和键盘，并且信号隔离模块、低压检测模块、稳压模块、工作指示模块、LCD模块和键盘直接与ARM微处理器相连，无线数传模块与信号隔离模块相连，稳压模块和无线数传模块还分别连有雷击保护模块。无线数传模块通过天线接收无线数字图像控制器发送的图像信号，经无线数传模块解调解码接收的无线信号后通过串行通讯线传输到ARM微处理器，该ARM微处理器对其处理后将信号传输到PC检测中心。

如图7所示，PC检测中心包括PC机和无线电台。无线电台接收到各个粮仓的无线图像传输中继发来的图像数据，进行解调解码后传送到PC机，PC机收到数据后，进行及时处理，显示不同仓的各个点的图像，使工作人员及时查看，观测所有粮仓的害虫情况；同时可以保存图像信息，以供以后进行查询；还可以将图像信息通过网络上传，以便上级主管部门进行查看、讨论、分析及粮情会诊。

PC检测中心接收到数据通信层转发的数据，根据源无线图像传输中继地址、源无线数字图像采集控制器地址对图像数据进行粮仓和检测点的定位；将数据进行处理、储存或上传。同时还可以联网分析及打印害虫图片。

在具体的实施过程中，粮仓内各仓间距一般较近，各个仓内均采用无线通信，为了避免各个仓内无线通信相互干扰，使在433MHZ附近划分80个波段，仓外使用一个波段，这样使各个仓之间避免了相互干扰，同时解决了仓内与仓外无线通信的相互干扰，使系统通信机制可靠稳定。粮仓内各仓害虫收集器对应一无线数字图像控制器，每个无线数字图像控制器用唯一的编码标识，即ID号，内置无线发射模块，发射模块通过指令对数字图像传感器所采集的数据进行查询，所测得的数据进行压缩编码后与ID号通过转化为某一频率的信号发送出去，整个粮仓形成一个分布式的无线图像传感器网络。粮仓外对应于每个粮仓设置一个无线图像传输中继，无线图像传输中继接收数据后，再加入仓号后发送到检测中心。一个无线图像传输中继可同时接收多个无线数字图像采集控制器发来的数据。

Claims

1. 一种无线粮仓害虫检测系统，其特征在于，该系统包括害虫收集器、无线数字图像控制器、无线图像传输中继和PC检测中心；所述害虫收集器和无线数字图像控制器设于粮仓内部，所述无线数字图像控制器距离害虫收集器在可采集害虫图像的范围内，所述无线图像传输中继与PC检测中心设于粮仓外部，所述无线数字图像控制器将采集的害虫图像通过无线模块上传于所述无线图像传输中继，所述无线图像传输中继与所述PC检测中心无线通讯连接。

2. 根据权利要求1所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线数字图像控制器设于害虫收集器底端。

3. 根据权利要求2所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线数字图像控制器包括单片机处理器、数字图像传感器、无线数传模块，所述数字图像传感器、无线数传模块分别与所述单片机处理器相连。

4. 根据权利要求3所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线图像控制器中单片机处理器为AVR单片机处理器，所述无线数传模块为CC1100无线数传模块，所述AVR单片机处理器通过双口RAM与所述数字图像传感器连接，将处理的数字图像传感器信号经CC1100无线数传模块传输出去。

5. 根据权利要求1-4中任一项所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线图像传输中继包括ARM微处理器、无线数传模块，所述无线数传模块解调解码接收的无线信号后通过串行通讯线传输到ARM微处理器，该ARM微处理器对其处理后将信号上传。

6. 根据权利要求5所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线图像传输中继还包括信号隔离模块，设于所述ARM微处理器与无线数传模块之间。

7. 根据权利要求6所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述无线图像传输中继还包括雷击保护模块，与所述无线数传模块相连。

8. 根据权利要求1所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述PC检测中心包括PC机和无线电台。

9. 根据权利要求7所述的无线粮仓害虫检测系统，其特征在于：所述PC检测中心包括PC机和无线电台。