一种基于WSN的采棉机监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于WSN的采棉机监测系统，该系统包括WSN网络（1）中各无线传感器节点和监控终端（6），WSN网络（1）包含风机转速无线传感器节点（2）、发动机转速无线传感器节点（3）、行走速度无线传感器节点（4）等，其中各无线传感器节点具有信号采集功能由传感器完成、信号处理功能由微处理器完成、无线传输功能由Zigbee模块完成，WSN网络中各无线传感器节点通过无线射频将处理后信息发送给监控终端（6）中的Zigbee路由器（5）。通过本实用新型专利技术实施例的系统，具有二次开发功能，避免了现有装置布线困难、改线工程量大、线路易损和可靠性不足等问题，提高了监测系统可维护性、开放性、稳定性和高效性。

A cotton picker monitoring system based on WSN

The utility model provides a cotton picker monitoring system based on WSN, which comprises wireless sensor nodes and monitoring terminals (6) in WSN network (1), wireless sensor nodes (2) for fan speed, wireless sensor nodes (3) for engine speed and wireless sensor nodes (4) for walking speed. The wireless sensor nodes have the signal acquisition function completed by the sensor, the signal processing function completed by the microprocessor, the wireless transmission function completed by the Zigbee module, and the wireless sensor nodes in the WSN network send the processed information to the Zigbee router (5) in the monitoring terminal (6) through the wireless radio frequency. The system according to the embodiment of the utility model has the function of secondary development, avoiding the problems of difficult wiring of existing devices, large amount of rewiring works, vulnerability of lines and insufficient reliability, and improving the maintainability, openness, stability and efficiency of the monitoring system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于WSN的采棉机监测系统
本技术涉及一种监测系统，具体地说，涉及一种采棉机用监测系统。该系统是基于WSN的采棉机监测系统。
技术介绍
采棉机其体积大、零件数目多、结构复杂、运行强度高、消耗快、工作时间长且关键零件专用性强。然而，已有的采棉机监测系统，均需要将各传感器模块提供的状态信号通过相应的有线电缆传输至数据处理中心，这种基于有线连接的监测系统存在二次开发性低、部署成本高、缺乏机动灵活性、冗余容错能力差等诸多问题。基于WSN的采棉机监测系统拥有局部处理功能，省去布线成本提高系统容错能力，有效提升监测装置的二次开发性。
技术实现思路
本技术针对现有的采棉机监测系统的技术问题，提供一种基于WSN的采棉机监测系统。本技术包括监控终端与WSN网络，WSN网络实现采棉机工作状态采集与信息无线发送功能，监控终端实现信息无线接收与处理、监测显示、提醒报警等功能。所述监控终端包括车载显示器、嵌入式处理器、蜂鸣器、电源模块、输入键盘和Zigbee路由器，嵌入式处理器与车载显示器、蜂鸣器、电源模块、输入键盘和Zigbee路由器单向电性连接，车载显示器实现监控数据显示，蜂鸣器实现提醒报警功能，电源模块给监控终端供电，输入键盘实现人机交互功能，Zigbee路由器接收WSN网络中各无线传感器节点发送的无线数据，嵌入式处理器实现数据处理功能。所述WSN网络包括风机转速无线传感器节点、发动机转速无线传感器节点、行走速度无线传感器节点，风机转速无线传感器节点、发动机转速无线传感器节点、行走速度无线传感器节点独立运行互不干扰，本技术包括采集风机转速、发动机转速、行走速度等采棉机信息功能，但不仅限于此。进一步地，无线传感器节点包括ZigBee模块、微处理器、传感器、电源模块，传感器模块采集采棉机工作状态信息，微处理器实现数据简单处理，ZigBee模块实现数据无线传输功能，电源模块给ZigBee模块、微处理器、传感器模块供电，ZigBee模块、微处理器、传感器模块与电源模块采用电性连接。本技术所述的基于WSN的采棉机监测系统能够有效的监测风机转速、行走速度、发动机转速等工作参数。本技术的重要改进在于采用了无线传感器，实现了传感器与终端处理器分离的结构，省去了复杂的布线，提高了系统可维护性与扩展性能。附图说明图1为本技术所述的一种基于WSN的采棉机监测系统结构示意图；图2为本技术所述的无线传感器网络节点结构示意图。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图对本技术作详细描述。下面结合实施例及实施例附图对本技术作进一步详细的说明。结合图1，一种基于WSN的采棉机监测系统，包括监控终端与WSN网络，WSN网络实现采棉机工作状态采集与信息无线发送功能，监控终端实现信息无线接收与处理、监测显示、提醒报警等功能。其中，所述监控终端包括车载显示器、嵌入式处理器、蜂鸣器、电源模块、输入键盘和Zigbee路由器，嵌入式处理器与车载显示器、蜂鸣器、电源模块、输入键盘和Zigbee路由器单向电性连接，嵌入式处理器、车载显示器、蜂鸣器、电源模块、输入键盘和Zigbee路由器封装在一个盒子内，并安装于采棉机驾驶室。进一步的，所述车载显示器采用JLX12864G-086-PC型液晶显示屏，实现监控数据显示。进一步的，嵌入式处理器采用ARM920T内核芯片S3C2440，作为采棉机监控系统终端处理器，进行数据运算处理。进一步的，所述蜂鸣器实现输入键盘操作按键提醒；当风机转速异常、采棉机工作速度过快实现报警功能。进一步的，电源模块接车载24V供电采用LM2596-ADJ稳压器，输出5V电压，为嵌入式处理器供电，最大允许输出电流3A，其结构简单、体积小、电压稳定。进一步的，输入键盘使用3个电动开关，实现显示屏翻页和清屏功能，通过电性连接与嵌入式处理器。进一步的，ZigBee路由器采用CC2530芯片，作为单台采棉机ZigBee网络协调器节点，工作电压3.3V，协调器端以广播形式发送控制指令至传感器网络下各传感器节点，控制各节点上传状态数据，并接收传感器网络各节点数据，通过串口和嵌入式处理器连接。其中，所述WSN网络，结合图2，包括风机转速无线传感器节点、发动机转速无线传感器节点、行走速度无线传感器节点，风机转速无线传感器节点、发动机转速无线传感器节点、行走速度无线传感器节点独立运行互不干扰，本技术包括采集风机转速、发动机转速、行走速度等采棉机信息功能，但不仅限于此。进一步的，无线网络传感器包括ZigBee模块、微处理器、传感器模块和电源模块，ZigBee模块、微处理器、传感器模块和电源模块封装在一个盒子内，并安装于采棉机各监测点附近。更进一步的，传感器模块采用SC12-20K传感器测量转速信息，并利用PCF8591模块将传感器采集模拟量转化为数字量，从而将数据送至微处理器。更进一步的，微处理器采用STC89C52RC的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，实现传感器输入数据进行初步运算，求出采棉机各工作参数，如转速信息，减小终端处理器工作量与信息传递量，最终将数据传输至ZigBee模块进行发送。更进一步的，ZigBee模块采用CC2530芯片，作为传感器节点，将编译好的传感器代码上传至监测终端中，终端设备从而实现数据处理功能。更进一步的，电源模块采用LM2596-ADJ稳压器，输出3.3V电压，为CC2530芯片供电，电源模块使用锂电源独立供电。以上描述了本技术的基本构成和主要特征，描述中采用的硬件型号和监测点物理状态仅为参考性的，本领域技术人员可以根据实际需要选择适当的硬件设备，并可以应用于其他工作部件和监测点上。在不脱离本技术精神和范围的前提下还会有各种变化和改进，进行这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书所界定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于WSN的采棉机监测系统，其特征在于，包括监控终端和WSN网络，WSN网络实现对采棉机各监测点的工作状态采集与信息无线发送功能，监控终端实现信息无线接收与处理、监测显示、提醒报警等功能。

【技术特征摘要】
1.一种基于WSN的采棉机监测系统，其特征在于，包括监控终端和WSN网络，WSN网络实现对采棉机各监测点的工作状态采集与信息无线发送功能，监控终端实现信息无线接收与处理、监测显示、提醒报警等功能。2.根据权利要求1所述的一种基于WSN的采棉机监测系统，其特征在于，在采棉机作业监测中，对各监测点监测的数据采用无线传输方式传送至监测终端，代替现有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，张立新，张天勇，朱海燕，吴天松，杨洪坤，李东东，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65