專利名稱：基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及白蟻檢測技術領域，尤其涉及一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統。
背景技術：
白蟻帶給人類的危害相當廣泛， 而且具有難以防治的特點。科技人員多年來一直在尋找良好的方法來進行白蟻防治。傳統對白蟻防治技術的研究以預防和滅治技術為主，由于受各種檢測技術發展水平的制約，有關白蟻檢測技術的研究開展的相對少得多，目前主要的白蟻防治技術包括化學防治和物理屏障兩種
I、化學防治將殺蟲劑應用于土壤、木材或其他白蟻活動的環境，在白蟻源與保護目標(如建筑物)之間形成一個隔離帶或殺死白蟻，是一種傳統的、目前主要使用的白蟻防治方法。化學防治具有有效、成本較低、操作簡便等優點，但同時一些有機磷類、除蟲菊酯類以及化學防腐劑具有很強的毒性和殘留，對環境和人類的健康造成了很大的威脅。2、物理屏障主要為沙礫、不銹鋼網、金屬網、白蟻防護罩、塑料膜及混凝土板、PVC板等，屏障在白蟻源與保護目標(如建筑物)之間形成一個隔離帶，以阻止白蟻侵入和危害。物理屏障具有對環境和健康無風險，能長期預防白蟻危害的優點。但其缺點是成本非常高，屏障維護的要求高，與我國建筑業的實際狀況不相適應，操作難度大等。白蟻檢測技術是近代發展起來的一項高科技技術，白蟻檢測對于白蟻的有效防治十分必要，在白蟻危害的早期檢測出白蟻的出現，有利于及時治理，避免經濟損失的擴大；精確檢測白蟻危害的位置還能在化學防治時對點施藥，避免沒有重點的大面積施藥，有利于保護生態環境。由于白蟻活動的隱蔽性，對白蟻進行有效檢測一直是困繞白蟻科技工作者的難題。早期的檢測技術主要利用木料對白蟻的誘殺和采集而達到檢測目的，近代則將一些電子技術等應用到白蟻活動的檢測，包括將一些軍用技術與民用技術改進后用于白蟻群體的檢測和白蟻巢的探測。這類檢測技術能替代現有的藥物預防技術，大大減少了化學藥物的使用，是一項不可多得的白蟻防治技術，具有很好的應用前景和進一步開發的潛力。利用電子技術檢測白蟻活動在國外開發得較多，已經形成的商品化產品多達十余種，其中Termtrac白蟻偵測器是澳大利亞利用雷達技術開發研制出的探測木材、石膏板、磚墻等結構內白蟻活動的電子設備，它能發射穿透各種材料的微波信號，當白蟻活動干擾了這些信號后，可通過液晶顯示器觀察，并且具有對建筑物不造成損害，對白蟻活動不驚擾的特點。TDS白蟻偵測器(Termite detection system)是根據白蟻活動釋放較其它生物更多的C02這一現象來偵測白蟻群體聚結的地點，具有高靈敏度，便于攜帶.只對白蟻具探測功能的特點.美國伊利諾斯州STG(Software Technologies Group, Inc)公司正在進行白蟻無線監測餌劑系統產品的開發，它由白蟻監測地下餌站、白蟻監測室內接收器、白蟻危害信息處理中心等組成，在地下餌站內裝有白蟻活動無線探測器，可將白蟻在餌站內取食餌料的情況反饋給害蟲防治公司內的白蟻危害信息處理中心，從而進行有效的白蟻防治，這是一項具有高技術含量，大量減少人力成本的白蟻防治新技術。除此之外，還有白蟻熱成像探測儀，裝有遙控攝像頭的白蟻防治機器人等一系列白蟻活動偵測器。然而，這些檢測裝置和系統都極其昂貴，不能適應我國大范圍的實際需要。此外，由于實際工作環境的復雜性，上述基于精密敏感元件的傳感器往往在實際中使用效果并不理想。我國則在近年來才有一些單位逐漸開始開展白蟻監控系統的研究與開發，從報道情況看，主要集中在監測裝置的研究和開發，并獲得了一些專利。也有個別單位開始對白蟻危害電子監測系統、利用網絡技術進行白蟻動態監控等方面進行了探索。但目前國內所開發的白蟻監控系統的產品基本采用單個誘集裝置，實際使用中存在著以下一系列問題。使用有線聯網型白蟻電子監測系統，屬于并行連線或總線型控制網絡架構，電子監測設備的供電，信號的傳輸都需要專門布線。這種方式的缺點是安裝工程量大，現場需要鋪設專用電纜，需要做定期線路保養和維護。特別是古老建筑的布線非常麻煩。并且目前的白蟻危害電子監測儀埋設分布廣泛，不便于做大規模有線聯網，然后傳輸到中央電腦中做綜合數據處理。特別是在空曠地帶，如大壩，水庫等地點，而這些地方，也是白蟻活動監控的重點對象。
在監測時需要人工觀察危害檢測裝置的狀態，判斷白蟻的危害程度，即使采用電子探測裝置，在監測時也需要逐一用專用的設備讀取相關的數據，這種方式的主要缺點在于工作量巨大，需要投入巨大的人力。

發明內容
針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，包括檢測系統、傳感器節點組、網絡傳輸模塊和管理終端模塊，檢測系統依次經傳感器節點組和網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連，傳感器節點組包括數個傳感器節點，傳感器節點包括微控制器、傳感器接口模塊、傳感器組和無線網絡傳輸模塊，傳感器組經傳感器接口模塊與微控制器電連接，傳感器接口模塊經無線網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連。作為優選，傳感器組包括白蟻感知傳感器、光照度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。作為優選，還包括光感模塊和發光管，光感模塊和發光管均與微控制器相連。作為優選，無線網絡傳輸模塊包括射頻發射電路、信號接收終端和GPRS數據傳輸模塊，傳感器接口模塊電連接有射頻發射電路，信號接收終端接收到射頻發射電路發出的報警信號通過GPRS數據傳輸模塊與管理終端模塊相連。作為優選，微控制器為單片機。一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測方法，包括定位系統、傳感系統和遠端管理平臺，所述定位系統經傳感系統與遠端管理平臺相連；定位系統由數個檢測系統相互通訊連接而成，所述傳感器系統包括傳感器節點組、骨干節點和網關節點，遠端管理平臺包括管理終端模塊、服務機組和數據分析模塊，傳感器節點組依次經骨干節點和網關節點與服務器機組相連，數據分析模塊與服務器機組相連，服務機組與管理終端模塊通訊。作為優選,服務機組與管理終端之間通過Internet / Ethernet或者GPRS方式通tH o與現有技術相比，本發明的優點在于重點解決了不同被測物體的檢測點位置選取；基于分布式檢測點的檢測狀態繪制白蟻活動路徑、立體白蟻分布圖，確定蟻穴所在地；多種傳感器標準化統一接口、多種環境能量獲取的供電系統、戶外環境中節點高防護等級的特殊封裝與包裝等關鍵問題。本發明為白蟻防治提供了一套環保、高效、持續、動態的監測系統，引領了白蟻防治的發展方向。架設簡單，節點自組網無需人員進行逐一配置，可以自動診斷、定位故障節點位置方便網絡維護、降低運營成本，提高系統部署的便捷性，并顯著降低系統的部署成本。


圖I為本發明的系統結構框 圖2為本發明的結構示意圖；
圖3為本發明的傳感器節點結構示意 圖4為本發明的傳感系統網絡示意 圖5為本發明的網絡拓撲結構圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作進一步說明。作為本發明的一種實施方式，參閱圖I、圖2和圖3，本發明包括檢測系統、傳感器節點組、網絡傳輸模塊和管理終端模塊，檢測系統依次經傳感器節點組和網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連，傳感器節點組包括數個傳感器節點，傳感器節點包括微控制器、傳感器接口模塊、傳感器組和無線網絡傳輸模塊，傳感器組經傳感器接口模塊與微控制器電連接，傳感器接口模塊經無線網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連。傳感器組包括白蟻感知傳感器、光照度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。還包括光感模塊和發光管，光感模塊和發光管均與微控制器相連。無線網絡傳輸模塊包括射頻發射電路、信號接收終端和GPRS數據傳輸模塊，傳感器接口模塊電連接有射頻發射電路，信號接收終端接收到射頻發射電路發出的報警信號通過GPRS數據傳輸模塊與管理終端模塊相連。微控制器為單片機。一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測方法，包括定位系統、傳感系統和遠端管理平臺，所述定位系統經傳感系統與遠端管理平臺相連；定位系統由數個檢測系統相互通訊連接而成，所述傳感器系統包括傳感器節點組、骨干節點和網關節點，遠端管理平臺包括管理終端模塊、服務機組和數據分析模塊，傳感器節點組依次經骨干節點和網關節點與服務器機組相連，數據分析模塊與服務器機組相連，服務機組與管理終端模塊通訊。服務機組與管理終端之間通過Internet / Ethernet或者GPRS方式通訊。如圖4所示，本系統中將RFID技術、智能嵌入式芯片技術、無線傳感器網絡相結合，應用于白蟻動態監控系統，對白蟻的特定活動通過光感原件發送信號給單片機，單片機驅動射頻收發電路發送報警信號，通過接收終端接收白蟻檢測裝置發送的信號，并通過GPRS傳輸給后端管理平臺，匯總到中央管理電腦，電腦系統能實時了解各個探測器工作情況及采集的數據，電腦系統自動經過程序處理，得出白蟻活動的統計數據，供政府決策部門使用。采用RFID和GPRS技術實現白蟻危害監測，是考慮到了該技術具有低成本、易實現、可靠的數據傳輸、低功耗以及各層次的安全性等特點。對比傳統白蟻監測裝置，這個系統最大限度地減低數據采集使用成本，節約了電源供給線路費用及信息傳輸路徑費用，可組網成一個大型監控網絡，非常適合大批量的推廣。在房屋建筑、水庫堤壩、山林果木等各個領域都可以得到應用。如圖5所示，傳感網絡的核心是傳感器節點、骨干節點和網關節點。整個傳感網絡可以根據監測地域分為若個子網，子網內的監測信息由傳感器節點負責采集，采集到的數據統一傳送給子網內的骨干節點，傳送 方式為低功耗、短距離2. 4GHz無線通訊。骨干節點有較大的數據上傳帶寬和傳送距離，它們負責把各自子網中的數據信息上傳至監測網的網關節點。網關節點具備協議轉換功能，它將整個監測網絡的數據轉換成廣域網數據包，通過Internet / Ethernet或者GPRS等方式發送給遠端的服務器機組。服務器機組承擔海量監測數據的存儲、檢索、顯示以及數據分析、預測等應用功能。盡管已經結合當前認作是一個最為實用和優選的實施例來描述了本發明，但應當理解，本發明不限于所公開的實施例，而相反是旨在涵蓋包括在所附權利要求的精神和范圍內的多種修改和同等布置。
權利要求
1.一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，包括檢測系統、傳感器節點組、網絡傳輸模塊和管理終端模塊，所述檢測系統依次經傳感器節點組和網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連，其特征在于所述傳感器節點組包括數個傳感器節點，所述傳感器節點包括微控制器、傳感器接口模塊、傳感器組和無線網絡傳輸模塊，所述傳感器組經傳感器接口模塊與微控制器電連接，所述傳感器接口模塊經無線網絡傳輸模塊與管理終端模塊相連。
2.根據權利要求I所述的基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，其特征在于所述傳感器組包括白蟻感知傳感器、光照度傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器。
3.根據權利要求I所述的基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，其特征在于還包括光感模塊和發光管，所述光感模塊和發光管均與微控制器相連。
4.根據權利要求I所述的基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，其特征在于所述無線網絡傳輸模塊包括射頻發射電路、信號接收終端和GPRS數據傳輸模塊，所述傳感器接口模塊電連接有射頻發射電路，信號接收終端接收到射頻發射電路發出的報警信號通過GPRS 數據傳輸模塊與管理終端模塊相連。
5..根據權利要求I或3所述的基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，其特征在于所述微控制器為單片機。
6.一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測方法，其特征在于包括定位系統、傳感系統和遠端管理平臺，所述定位系統經傳感系統與遠端管理平臺相連； 所述定位系統由數個檢測系統相互通訊連接而成，所述傳感器系統包括傳感器節點組、骨干節點和網關節點，所述遠端管理平臺包括管理終端模塊、服務機組和數據分析模塊，所述傳感器節點組依次經骨干節點和網關節點與服務器機組相連，所述數據分析模塊與服務器機組相連，所述服務機組與管理終端模塊通訊。
7.根據權利要求6所述的基于無線傳感網絡的白蟻檢測方法，其特征在于所述服務機組與管理終端之間通過Internet / Ethernet或者GPRS方式通訊。
全文摘要
本發明公開了一種基于無線傳感網絡的白蟻檢測系統，包括定位系統、傳感系統和遠端管理平臺，定位系統經傳感系統與遠端管理平臺相連；定位系統由數個檢測系統相互通訊連接而成，傳感器系統包括傳感器節點組、骨干節點和網關節點，遠端管理平臺包括管理終端模塊、服務機組和數據分析模塊，傳感器節點組依次經骨干節點和網關節點與服務器機組相連，數據分析模塊與服務器機組相連，服務機組與管理終端模塊通訊。本發明重點解決了不同被測物體的檢測點位置選取；基于分布式檢測點的檢測狀態繪制白蟻活動路徑；多種傳感器標準化統一接口、多種環境能量獲取的供電系統、戶外環境中節點高防護等級的特殊封裝與包裝等關鍵問題。
文檔編號H04W84/18GK102740506SQ20121024713
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者吳一女, 陳思義, 陳思國, 黃玲 申請人:杭州時祺科技有限公司