基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，涉及农业环境监控等许多应用场合的无线传感器网络技术领域。该装置由数据通信部件和执行设备驱动部件组成，数据通信部件中的存储器单元、无线收发单元等分别与处理器单元相连；执行设备驱动部件中的可控硅触发单元、执行设备状态输出单元分别与可控硅控制单元相连，并通过其相应的接口分别与数据通信部件的处理器单元相连。该装置的无线收发单元将接收到的由传感器网络传来的基站控制指令送处理器单元处理，并通过可控硅控制单元控制执行设备的开或关；处理器单元又通过执行设备状态输出单元获取执行设备状态信息，并通过无线收发单元经其传感器网络路由到基站处理。

【技术实现步骤摘要】
基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置
本专利技术涉及农业物联网的无线传感网络技术的应用领域，特别是指一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置。
技术介绍
农业物联网是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，广泛应用于农业监控。实现农业监控的无线传感网络具有使用便捷、覆盖范围广的优点，但是仍存在缺点。无线传感网络根据其组网原理的限制，数据丢失的几率大，网络的稳定性差；无线传感网络仅能单向的将采集到的信息传输至中心管理平台，无法根据采集到的信息自主形成控制决策，导致控制效率低、控制成本高。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，解决了现有技术中无线传感网络数据丢失几率大、网络稳定性差、控制效率低、控制成本高的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，包括执行设备驱动部件和数据通信部件，所述执行设备驱动部件包括：用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停的可控硅控制单元；与可控硅控制单元连接并使其导通或阻断其的可控硅触发单元；与可控硅控制单元连接的检测其通断从而得到执行设备的工作状态的执行设备状态输出单元；以及为整个执行设备驱动部件提供工作电压的第一电源单元；所述数据通信部件包括处理器单元；与处理器单元连接的用于非易失性程序和数据存储的存储器单元；与处理器单元连接的用于接收时间同步信号、控制指令以及向基站发送执行设备状态信号的无线收发单元；以及为整个数据通信部件提供工作电压的第二电源单元，所述处理器单元的第一连接端与所述可控硅触发单元的接口连接，第二连接端与所述执行设备状态输出单元连接，第三连接端与无线收发单元的接口连接，该处理器单元用于判断和处理接收到的数据包以及获取上述第二连接端的电平值并保存在将要发送的数据包中，根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令：若是时间同步信号则重置时间同步计数器，若是控制指令则向第一连接端输出高或低电平，以获得的第二连接端的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送。优选的是，所述的基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置中，所述可控硅控制单元中采用可控硅控制交流主电路的通断；所述可控硅触发单元中的三极管连接可控硅，通过控制三极管的导通或截止从而导通或阻断置于交流主电路的可控硅；所述可控硅触发单元接口采用光电耦合器与三极管连接，将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离；可控硅控制单元连接交流接触器的线圈输入端，线圈的输出端连接单/三相电压，从而实现交流接触器的导通与断开；所述执行设备状态输出单元中，接触器的一组引脚接入执行设备状态输出单元接口，通过执行设备状态输出单元接口的输出单元的高低电平来确定实时反馈交流接触器的状态，并将其传送给处理器单元，从而对执行设备交流接触器进行实时控制。优选的是，所述的基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置中，所述处理器单元如果收到来自无线收发单元的无线传感器网络数据，则首先进行异常数据检测，根据检测到的异常数据，对数据进行队列处理，先入先出，从而通过设定队列的长度来检测最近收到数据中的异常数据次数，当认定为异常事件，然后发往基站进行进一步分析处理。本专利技术的有益效果为：本专利技术在无线传感网络系统的基础上，设计了一种无线传感器网络控制节点装置，以有效解决无线传感器网络系统与执行设备之间的通信和智能控制方面的问题，并且其投资成本低、性价比高、实时性好、安全可靠、使用方便以及应用范围广。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，包括执行设备驱动部件和数据通信部件。执行设备驱动部件包括：可控硅控制单元、可控硅触发单元、执行设备状态输出单元和第一电源单元。数据通信部件包括处理器单元、存储器单元、无线收发单元和第二电源单元，处理器单元上设置有第一连接端、第二连接端和第三连接端。可控硅触发单元的接口的引脚通过第一连接端与处理器单元的微处理芯片的引脚相连，执行设备状态输出单元的接口通过第二连接端与处理器单元的微处理芯片的引脚相连，处理器单元的第三连接端与无线收发单元的接口连接。在可控硅控制单元中，置于交流主电路上的可控硅，可以满足大部分场所的应用，可控硅控制交流主电路的通断。在可控硅触发单元中，三极管选用半导体器件，三极管的发射级与可控硅的门极相连，通过控制三极管的导通或截止从而导通或阻断置于交流主电路的可控硅。在可控硅触发单元的接口中，光电耦合器的输出端通过电阻限流后与三极管的基极相连，将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离。执行设备状态输出单元连接可控硅控制单元，用于检测可控硅单元的通断从而得到执行设备的工作状态，可控硅控制单元连接交流接触器的线圈输入端，高或低电平分别代表启动或停止状态。执行设备状态输出单元中，接触器的一组引脚接入执行设备状态输出单元接口，通过执行设备状态输出单元接口的输出单元的高低电平来确定实时反馈交流接触器的状态，并将其传送给处理器单元，从而对执行设备交流接触器进行实时控制。数据通信部件中的存储器单元用于在处理器单元内部空间不足的情况下的非易失性程序和数据存储；无线收发单元用于接收时间同步信号、控制指令以及向基站发送执行设备状态信号；处理器单元用于判断和处理接收到的数据包以及获取上述第二连接端的电平值并保存在将要发送的数据包中，根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令：若是时间同步信号则重置时间同步计数器，若是控制指令则向第一连接端输出高或低电平，以获得的第二连接端的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送。处理器单元如果收到来自无线收发单元的无线传感器网络数据，则首先进行异常数据检测，根据检测到的异常数据，对数据进行队列处理，先入先出，从而通过设定队列的长度来检测最近收到数据中的异常数据次数，当认定为异常事件，然后发往基站进行进一步分析处理。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，其特征在于，包括执行设备驱动部件和数据通信部件，所述执行设备驱动部件包括：用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停的可控硅控制单元；与可控硅控制单元连接并使其导通或阻断其的可控硅触发单元；与可控硅控制单元连接的检测其通断从而得到执行设备的工作状态的执行设备状态输出单元；以及为整个执行设备驱动部件提供工作电压的第一电源单元；所述数据通信部件包括处理器单元；与处理器单元连接的用于非易失性程序和数据存储的存储器单元；与处理器单元连接的用于接收时间同步信号、控制指令以及向基站发送执行设备状态信号的无线收发单元；以及为整个数据通信部件提供工作电压的第二电源单元，所述处理器单元的第一连接端与所述可控硅触发单元的接口连接，第二连接端与所述执行设备状态输出单元连接，第三连接端与无线收发单元的接口连接，该处理器单元用于判断和处理接收到的数据包以及获取上述第二连接端的电平值并保存在将要发送的数据包中，根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令：若是时间同步信号则重置时间同步计数器，若是控制指令则向第一连接端输出高或低电平，以获得的第二连接端的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送。...

【技术特征摘要】
1.一种基于农业物联网的无线传感网络控制节点装置，其特征在于，包括执行设备驱动部件和数据通信部件，所述执行设备驱动部件包括：用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停的可控硅控制单元；与可控硅控制单元连接并使其导通或阻断其的可控硅触发单元；与可控硅控制单元连接的检测其通断从而得到执行设备的工作状态的执行设备状态输出单元；以及为整个执行设备驱动部件提供工作电压的第一电源单元；所述数据通信部件包括处理器单元；与处理器单元连接的用于非易失性程序和数据存储的存储器单元；与处理器单元连接的用于接收时间同步信号、控制指令以及向基站发送执行设备状态信号的无线收发单元；以及为整个数据通信部件提供工作电压的第二电源单元，所述处理器单元的第一连接端与所述可控硅触发单元的接口连接，第二连接端与所述执行设备状态输出单元连接，第三连接端与无线收发单元的接口连接，该处理器单元用于判断和处理接收到的数据包以及获取上述第二连接端的电平值并保存在将要发送的数据包中，根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令：若是时间同步信号则重置时间同步计数器，若是控制指令则向第一连接端输出高或低电平，以获得的第二连接端的电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：严曙，黄伟，胡晓波，兑志魁，高森，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34