用于水产养殖物联网环境调控系统的应用及调控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，主要针对不同规模的养殖场，提供了三种不同的物联网的组合和调控模式。本发明专利技术还提供了一种用于水产养殖物联网环境调控系统的调控方法，通过无线网关或者现场监控终端广播启动分组和周期性广播时间同步分组，避免了频偏对本地网络各节点时间同步的影响，使得本地网络各节点采集转发更加有序。在自组网中选择了节点间双向链路质量作为选择邻居节点依据，路径ETX最少作为选择到无线网关或者现场监控终端的选路依据，并通过周期性传送的采集数据包和伪数据包建立从无线网关或者现场监控终端到目的节点的反向路由表。保证了数据上传和命令下达的传输可靠性也降低了无线传感器网络能耗。

【技术实现步骤摘要】
用于水产养殖物联网环境调控系统的应用及调控方法
本专利技术属于物联网
，特别涉及一种用于水产养殖物联网环境调控系统的应用及调控方法。
技术介绍
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。随着物联网技术的发展，其应用领域遍及智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能农业等，水产设施养殖物联网环境调控系统应运而生。将物联网技术应用于水产设施养殖领域，不仅可以高效地感知、监测和调控水产设施养殖环境信息，还可以改变传统水产设施养殖的生产方式，推动水产设施养殖向精细化、智能化方向的转变。但是水产设施养殖具有多样化的规模和需求，物联网网络节点的自组织性能不足，数据的传输效率低，节能性考虑不周，数据的可靠性和完整性较差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种网络节点的自组织性能强，数据传输效率高，节能型更好的用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于水产设施养殖物联网环境调控系统的应用方法，当水产设施养殖物联网环境调控系统用于1～3个池塘的养殖场时，水产设施养殖物联网环境调控系统包括无线采集控制器、现场监控终端和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，其特征在于：当水产设施养殖物联网环境调控系统用于1～3个池塘的养殖场时，水产设施养殖物联网环境调控系统包括无线采集控制器、现场监控终端和执行设备，所述无线采集控制器对养殖池塘环境进行水质信息采集，并将采集到的水质信息处理成传感数据包，再利用433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网、路由传输到现场监控终端，同时无线采集控制器还将执行设备的状态信息处理成执行设备状态数据包发送给现场监控终端；现场监控终端根据接收到传感数据包和执行设备状态数据包产生控制命令包，并将控制信息通过433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由...

【技术特征摘要】
1.一种用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，其特征在于：当水产设施养殖物联网环境调控系统用于1～3个池塘的养殖场时，水产设施养殖物联网环境调控系统包括无线采集控制器、现场监控终端和执行设备，所述无线采集控制器对养殖池塘环境进行水质信息采集，并将采集到的水质信息处理成传感数据包，再利用433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网、路由传输到现场监控终端，同时无线采集控制器还将执行设备的状态信息处理成执行设备状态数据包发送给现场监控终端；现场监控终端根据接收到传感数据包和执行设备状态数据包产生控制命令包，并将控制信息通过433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网发送给无线采集控制器；无线采集控制器再根据现场监控终端发送的控制数据包控制执行设备工作；当水产设施养殖物联网环境调控系统用于4～7个池塘的养殖场时，水产设施养殖物联网环境调控系统包括无线采集器、无线采集控制器、无线控制器、无线网关、无线中继器、本地监控终端和执行设备；执行设备与无线采集控制器或者无线控制器连接；无线采集控制器或无线采集器对池塘环境进行水质信息采集，并将采集到的水质信息处理成传感数据包；再利用433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网将传感数据包传输到无线网关；同时无线采集控制器或无线采集器将执行设备的状态信息处理成执行设备状态数据包发送给无线网关；无线网关依次通过无线中继器和路由传输到本地监控终端；无线网关根据接收到传感数据包和执行设备状态数据包产生控制信息，并生成控制命令包，然后将控制命令包通过433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网发送给无线控制器或者无线采集控制器；无线采集控制器或无线控制器再根据无线网关发送的控制信息控制执行设备工作；当水产设施养殖物联网环境调控系统用于8个以上池塘的养殖场时，水产设施养殖物联网环境调控系统包括包括无线采集器、无线采集控制器、无线控制器、无线网关、无线中继器、本地监控终端和远程监控中心；根据池塘的位置划分区域，每个区域都有对应的无线网关和无线中继器，无线采集控制器或无线采集器对池塘环境进行水质信息采集，并将采集到的水质信息处理成传感数据包；再利用433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网将传感数据包传输到该区域对应的无线网关；同时无线采集控制器或无线采集器还将执行设备的状态信息处理成执行设备状态数据包发送给该区域对应的无线网关；无线网关依次通过该区域对应的无线中继器和路由传输到该区域对应的本地监控终端；该区域对应的无线网关根据接收到传感数据包和执行设备状态数据包产生控制信息，并生成控制命令包，然后将控制命令包通过433MHz无线收发频段的无线传感器网络多跳路由方式形成的无线自组网发送给该区域内的无线控制器或者无线采集控制器；无线采集控制器或无线控制器再根据无线网关发送的控制信息控制执行设备工作；每个本地监控终端将接收到的各种数据包通过INTERNET网或有线数字集群等类似网络传输到远程监控中心。2.根据权利要求1所述的用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，其特征在于：所述本地监控终端包括智能基站终端一体机和显示设备，其中，智能基站终端一体机包括系统级基站和微型服务器，系统级基站接收来自无线网关的信息，然后通过RS232转USB传输至微型服务器，微型服务器对接收到的信息进行转换、处理、存储，微型服务器连接显示设备为本地监控终端提供显示和操作。3.根据权利要求1所述的用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，其特征在于：所述现场监控终端包括系统级基站和工控触摸屏；系统级基站汇聚本地433MHz网络节点数据，生成控制信号或者接收来自工控触摸屏的控制信号，然后将控制信号转发到相应节点；并且通过工控触摸屏提供物联网服务平台。4.根据权利要求1所述的用于水产养殖物联网环境调控系统的应用方法，其特征在于：所述执行设备包括增氧泵和水泵。5.一种用于水产养殖物联网环境调控系统的调控方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：无线采集器、无线采集控制器、无线控制器、无线网关、无线中继器、本地监控终端、现场监控终端和执行设备部署在预定的位置上，上电网络节点初始化；每一个设备部署的位置即为一个网络节点；步骤2：无线网关或者现场监控终端广播启动分组，本地433MHz网络中节点接收到该启动分组后，首先广播该分组，设定采集周期T1，无线网关在采集周期触发24*n次后，广播时间同步分组，其中，n＝1，2，3…；节点收到该分组，查看该节点的标志位是否处于采集触发状态，其中，标志位非0表示处于采集触发，为0表示节点等待采集触发，如果标志位显示采集触发，节点重新开始一个采集周期的计时，如果标志位显示节点等待采集触发，节点重新开始一个采集周期的计时并且进入采集触发状态；步骤3：无线采集器、无线采集控制器或者无线控制器节点在采集周期到的时候，置标志位为采集触发状态；无线采集器开始预热，采集水质参数信息，将采集到的水质参数信息与历史测量值组成滑动测量序列，对滑动测量序列取算术平均作为当前测量值；将获得的水质参数信息按照路由协议要求打包成数据帧，按照MAC层协议要求在数据帧头部加入前导序列，按照无线传感器网络操作系统TinyOS要求封装成可以无线传输的传感数据包，然后节点查找路由协议维持的路由表，获得发往无线网关或者现场监控终端的下一跳节点进行转发，接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊杰，范振，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32