專利名稱：無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，屬于害蟲檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
糧倉害蟲圖像采集過程是把模擬圖像傳感器所拍攝到糧倉害蟲圖像信息，通過傳 輸視頻電纜直接傳輸?shù)街骺貦C(jī)房的計算機(jī)上，使庫房保管人員可以隨時觀察到糧倉害蟲的 有無及變化情況，以便采取及時相應(yīng)的處理措施，確保儲糧的安全。作為儲糧系統(tǒng)中的一個 分支系統(tǒng)，糧情害蟲檢測系統(tǒng)是糧情分析和控制的基礎(chǔ)。因此檢測到的圖像數(shù)據(jù)能否穩(wěn)定 及時地傳輸給測控主機(jī)，是系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)計算機(jī)糧倉害蟲測控系統(tǒng)中，糧倉內(nèi)檢測到的圖像AV信號都是通過有 線視頻電纜的方式傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行處理應(yīng)用。實際使用中，幾百根視頻電纜形成了一個巨 型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖1示出的是當(dāng)前運(yùn)用較多的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，這是一種有線連接，即每一個 模擬圖像傳感器由一根視頻電纜連接到數(shù)據(jù)采集器上。這種傳輸存在以下缺點(diǎn)成本高，每 個倉需要多個PC機(jī)；電纜覆蓋范圍大，受各類因素干擾，且線路容易遭受機(jī)械損壞；信號視 頻電纜穿越倉房墻體，倉房的氣密性受影響；由于倉內(nèi)視頻電纜與外部視頻電纜的有線連 接，易遭受雷電沖擊損壞；有線連接存在大量電纜接頭，受熏蒸氣體腐蝕后故障頻發(fā)，降低 系統(tǒng)可靠性和維護(hù)性，安裝強(qiáng)度大；大量視頻電纜埋設(shè)工作需要事先編號設(shè)置，難以臨時增 加測量點(diǎn)；在糧食輪換倒倉時拆除電纜的工作量大，且損壞率較高。另外，一般的害蟲圖像 檢測裝置還受視頻電纜長度的限制，距離過遠(yuǎn)，視頻AV信號受到很大的衰減。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有有線連接檢測 系統(tǒng)的線路容易受損，系統(tǒng)可靠性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性較低，安裝、調(diào)試不便的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)包括害蟲收集器、無線數(shù) 字圖像控制器、無線圖像傳輸中繼和PC檢測中心；所述害蟲收集器和無線數(shù)字圖像控制器 設(shè)于糧倉內(nèi)部，所述無線數(shù)字圖像控制器距離害蟲收集器在可采集害蟲圖像的范圍內(nèi)，所 述無線圖像傳輸中繼與PC檢測中心設(shè)于糧倉外部，所述無線數(shù)字圖像控制器將采集的害 蟲圖像通過無線模塊上傳于所述無線圖像傳輸中繼，所述無線圖像傳輸中繼與所述PC檢 測中心無線通訊連接。進(jìn)一步的，所述無線數(shù)字圖像控制器設(shè)于害蟲收集器底端。進(jìn)一步的，所述無線數(shù)字圖像控制器包括單片機(jī)處理器、數(shù)字圖像傳感器、無線數(shù) 傳模塊，所述數(shù)字圖像傳感器、無線數(shù)傳模塊分別與所述單片機(jī)處理器相連。進(jìn)一步的，所述無線圖像控制器中單片機(jī)處理器為AVR單片機(jī)處理器，所述無線 數(shù)傳模塊為CCl 100無線數(shù)傳模塊，所述AVR單片機(jī)處理器通過雙口 RAM與所述數(shù)字圖像傳 感器連接，將處理的數(shù)字圖像傳感器信號經(jīng)CCllOO無線數(shù)傳模塊傳輸出去。進(jìn)一步的，所述無線圖像傳輸中繼包括ARM微處理器、無線數(shù)傳模塊，所述無線數(shù)傳模塊解調(diào)解碼接收的無線信號后通過串行通訊線傳輸?shù)紸RM微處理器，該ARM微處理器 對其處理后將信號上傳。進(jìn)一步的，所述無線圖像傳輸中繼還包括信號隔離模塊，設(shè)于所述ARM微處理器 與無線數(shù)傳模塊之間。進(jìn)一步的，所述無線圖像傳輸中繼還包括雷擊保護(hù)模塊，與所述無線數(shù)傳模塊相 連。進(jìn)一步的，所述PC檢測中心包括PC機(jī)和無線電臺。進(jìn)一步的，所述PC檢測中心包括PC機(jī)和無線電臺。本實用新型的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)包括害蟲收集器、無線數(shù)字圖像控制器、無 線圖像傳輸中繼和PC檢測中心，無線數(shù)字圖像控制器和無線圖像傳輸中繼通過無線數(shù)傳 模塊進(jìn)行無線通訊，這樣糧倉內(nèi)的害蟲圖像數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)了向糧倉外部的無線傳輸，這種 無線傳輸提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性，同時也降低了工人勞動強(qiáng)度和有線電纜的損耗 率；而且，無線傳輸不受網(wǎng)絡(luò)布局限制，可擴(kuò)展性增強(qiáng)，安裝、調(diào)試極為方便，使故障率大大 下降。將無線通信技術(shù)用于糧倉內(nèi)對糧倉害蟲的檢測上，倉內(nèi)的數(shù)據(jù)移動由原來的使用連 接電纜的有限方式改為無線方式，即通過無線數(shù)傳模塊之間的相互傳遞來實現(xiàn)，并采用多 頻段技術(shù)，這樣無線傳輸提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性，同時也降低了工人勞動強(qiáng)度和電 纜的損壞率。糧倉外部采用雙頻段無線通信及光電轉(zhuǎn)換器隔離，加入抗雷擊措施，避免了電纜 布線，提高了通信的穩(wěn)定性；而且倉外傳輸模塊采用數(shù)傳電臺，通過無線通信與PC檢測中 心連接，這種方式實現(xiàn)了倉外的無線數(shù)據(jù)傳輸，便于工作人員根據(jù)圖像信息及時進(jìn)行查看、 討論、分析及糧情會診。

圖1是現(xiàn)有糧倉害蟲監(jiān)測系統(tǒng)；圖2是本實用新型實施例的糧倉害蟲檢測系統(tǒng)示意圖；圖3是害蟲收集器結(jié)構(gòu)剖面圖；圖4是害蟲收集器上端截面圖；圖5是本實用新型實施例的無線數(shù)字圖像控制器原理框圖；圖6是本實用新型實施例的無線圖像傳輸中繼原理框圖；圖7是本實用新型實施例的檢測中心構(gòu)造圖。
具體實施方式
本實用新型的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)實施例如圖2所示，包括害蟲收集器、無線 數(shù)字圖像控制器、無線圖像傳輸中繼和PC檢測中心；糧倉內(nèi)部設(shè)有害蟲收集器和無線數(shù)字 圖像控制器，糧倉外部設(shè)有無線圖像傳輸中繼與PC檢測中心，無線數(shù)字圖像控制器設(shè)置的 距離以能夠采集到害蟲收集器內(nèi)害蟲圖像為界，為了清晰的采集到害蟲收集器內(nèi)的害蟲圖 像我們將無線數(shù)字圖像控制器設(shè)于害蟲收集器底端，無線數(shù)字圖像控制器將采集的害蟲圖 像通過無線模塊上傳于無線圖像傳輸中繼，無線圖像傳輸中繼與PC檢測中心無線通訊連 接。[0024]害蟲收集器采用PVC塑料材質(zhì)制作如圖3所示，該害蟲收集器的收集器外殼4內(nèi) 設(shè)置有用于收集害蟲的害蟲漏空部分6、數(shù)字圖像傳感器1、數(shù)字圖像傳感器外殼3、無線數(shù) 字圖像控制器2和用于存儲害蟲的害蟲存儲部分一害蟲隔板7，當(dāng)害蟲活動時，會進(jìn)入害蟲 收集器的害蟲漏空部分6，在收集器內(nèi)部順著側(cè)壁落到害蟲隔板7，無線數(shù)字圖像控制器2 及數(shù)字圖像傳感器1位于害蟲收集器內(nèi)底部，設(shè)于害蟲存儲部分害蟲隔板7的上方以便更 清晰的采集害蟲圖像。天線5從控制器延伸到收集器外面，以便能更好得發(fā)射無線電信號。 如圖4所示為收集器上端截面圖。無線數(shù)字圖像控制器如圖5所示，包括控制器、數(shù)字圖像傳感器、CCllOO無線數(shù)傳 模塊、工作指示模塊、升壓模塊、低壓檢測模塊和電池供電模塊，數(shù)字圖像傳感器、無線數(shù)傳 模塊、升壓模塊、工作指示和低壓檢測模塊分別與控制器相連?？刂破鳛锳VR單片機(jī)處理 器。AVR單片機(jī)處理器通過雙口 RAM與數(shù)字圖像傳感器連接，收集來自傳感器的圖像信號， 并經(jīng)CCllOO無線數(shù)傳模塊將圖像信號輸送到無線圖像傳輸中繼；無線圖像傳輸中繼將圖 像數(shù)據(jù)信號傳送到所述的PC監(jiān)視中心，PC監(jiān)視中心將數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果進(jìn)行顯示。因為 本系統(tǒng)采集串行通信，圖像傳遞速度較慢，但是，糧倉害蟲檢測對速度要求不高，能滿足實 際需要。無線圖像傳輸中繼如圖6所示，包括ARM微處理器、無線數(shù)傳模塊、信號隔離模塊、 穩(wěn)壓模塊、低壓檢測模塊、太陽能電池模塊、工作指示模塊、IXD模塊和鍵盤，并且信號隔離 模塊、低壓檢測模塊、穩(wěn)壓模塊、工作指示模塊、IXD模塊和鍵盤直接與ARM微處理器相連， 無線數(shù)傳模塊與信號隔離模塊相連，穩(wěn)壓模塊和無線數(shù)傳模塊還分別連有雷擊保護(hù)模塊。 無線數(shù)傳模塊通過天線接收無線數(shù)字圖像控制器發(fā)送的圖像信號，經(jīng)無線數(shù)傳模塊解調(diào)解 碼接收的無線信號后通過串行通訊線傳輸?shù)紸RM微處理器，該ARM微處理器對其處理后將 信號傳輸?shù)絇C檢測中心。如圖7所示，PC檢測中心包括PC機(jī)和無線電臺。無線電臺接收到各個糧倉的無 線圖像傳輸中繼發(fā)來的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行解調(diào)解碼后傳送到PC機(jī)，PC機(jī)收到數(shù)據(jù)后，進(jìn)行及 時處理，顯示不同倉的各個點(diǎn)的圖像，使工作人員及時查看，觀測所有糧倉的害蟲情況；同 時可以保存圖像信息，以供以后進(jìn)行查詢；還可以將圖像信息通過網(wǎng)絡(luò)上傳，以便上級主管 部門進(jìn)行查看、討論、分析及糧情會診。PC檢測中心接收到數(shù)據(jù)通信層轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，根據(jù)源無線圖像傳輸中繼地址、源無 線數(shù)字圖像采集控制器地址對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行糧倉和檢測點(diǎn)的定位；將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、儲存 或上傳。同時還可以聯(lián)網(wǎng)分析及打印害蟲圖片。在具體的實施過程中，糧倉內(nèi)各倉間距一般較近，各個倉內(nèi)均采用無線通信，為了 避免各個倉內(nèi)無線通信相互干擾，使在433MHZ附近劃分80個波段，倉外使用一個波段，這 樣使各個倉之間避免了相互干擾，同時解決了倉內(nèi)與倉外無線通信的相互干擾，使系統(tǒng)通 信機(jī)制可靠穩(wěn)定。糧倉內(nèi)各倉害蟲收集器對應(yīng)一無線數(shù)字圖像控制器，每個無線數(shù)字圖像 控制器用唯一的編碼標(biāo)識，即ID號，內(nèi)置無線發(fā)射模塊，發(fā)射模塊通過指令對數(shù)字圖像傳 感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼后與ID號通過轉(zhuǎn)化為某一頻率 的信號發(fā)送出去，整個糧倉形成一個分布式的無線圖像傳感器網(wǎng)絡(luò)。糧倉外對應(yīng)于每個糧 倉設(shè)置一個無線圖像傳輸中繼，無線圖像傳輸中繼接收數(shù)據(jù)后，再加入倉號后發(fā)送到檢測 中心。一個無線圖像傳輸中繼可同時接收多個無線數(shù)字圖像采集控制器發(fā)來的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括害蟲收集器、無線數(shù)字圖像 控制器、無線圖像傳輸中繼和PC檢測中心；所述害蟲收集器和無線數(shù)字圖像控制器設(shè)于糧 倉內(nèi)部，所述無線數(shù)字圖像控制器距離害蟲收集器在可采集害蟲圖像的范圍內(nèi)，所述無線 圖像傳輸中繼與PC檢測中心設(shè)于糧倉外部，所述無線數(shù)字圖像控制器將采集的害蟲圖像 通過無線模塊上傳于所述無線圖像傳輸中繼，所述無線圖像傳輸中繼與所述PC檢測中心 無線通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線數(shù)字圖像控 制器設(shè)于害蟲收集器底端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線數(shù)字圖像控 制器包括單片機(jī)處理器、數(shù)字圖像傳感器、無線數(shù)傳模塊，所述數(shù)字圖像傳感器、無線數(shù)傳 模塊分別與所述單片機(jī)處理器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線圖像控制器 中單片機(jī)處理器為AVR單片機(jī)處理器，所述無線數(shù)傳模塊為CCl 100無線數(shù)傳模塊，所述AVR 單片機(jī)處理器通過雙口 RAM與所述數(shù)字圖像傳感器連接，將處理的數(shù)字圖像傳感器信號經(jīng) CCllOO無線數(shù)傳模塊傳輸出去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線 圖像傳輸中繼包括ARM微處理器、無線數(shù)傳模塊，所述無線數(shù)傳模塊解調(diào)解碼接收的無線 信號后通過串行通訊線傳輸?shù)紸RM微處理器，該ARM微處理器對其處理后將信號上傳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線圖像傳輸中 繼還包括信號隔離模塊，設(shè)于所述ARM微處理器與無線數(shù)傳模塊之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述無線圖像傳輸中 繼還包括雷擊保護(hù)模塊，與所述無線數(shù)傳模塊相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述PC檢測中心包括 PC機(jī)和無線電臺。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，其特征在于所述PC檢測中心包括 PC機(jī)和無線電臺。
專利摘要本實用新型涉及無線糧倉害蟲檢測系統(tǒng)，屬于害蟲檢測技術(shù)領(lǐng)域。包括設(shè)于糧倉內(nèi)部的害蟲收集器和無線數(shù)字圖像控制器，設(shè)于糧倉外部的無線圖像傳輸中繼和PC檢測中心；無線數(shù)字圖像控制器距離害蟲收集器在可采集害蟲收集器內(nèi)害蟲圖像的范圍內(nèi)，無線數(shù)字圖像控制器將采集的害蟲圖像通過無線模塊上傳于無線圖像傳輸中繼，無線圖像傳輸中繼與所述PC檢測中心無線通訊連接；將無線通信技術(shù)用于糧倉內(nèi)對糧倉害蟲的檢測上，倉內(nèi)的數(shù)據(jù)移動由原來的使用連接電纜的有限方式改為無線方式，即通過無線數(shù)傳模塊之間的相互傳遞來實現(xiàn)，并采用多頻段技術(shù)，無線傳輸提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性，同時也降低了工人勞動強(qiáng)度和電纜的損壞率。
文檔編號H04N7/18GK201846433SQ201020538719
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳建軍, 張慶輝, 張德賢, 楊紅衛(wèi), 甄彤, 金廣鋒 申請人:河南工業(yè)大學(xué)