專利名稱：基于遠距離無線ap的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種遠程測控系統(tǒng)，尤其是基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，屬于水產養(yǎng)殖設備技術領域。
背景技術：
利用臨海的魚塘、淺海灘涂和離岸深水網箱的養(yǎng)殖是海水養(yǎng)殖的幾種主要形式。目前我國沿海海水養(yǎng)殖已具有相當的規(guī)模，養(yǎng)殖區(qū)海水的水質(如水溫、溶氧量、PH值、鹽度等)和水文等參數，直接影響著魚和其他海水產品的正常生長；對ー些偏遠的魚塘和遠離海岸的網箱的養(yǎng)殖現場實現遠程測控，既可以對養(yǎng)殖現場堵塞水質環(huán)境的參數和養(yǎng)殖設備運行狀態(tài)進行實時、連續(xù)和精確的檢測及監(jiān)視，同時又可以實時的自動調控。海水養(yǎng)殖現場一般遠離海岸，很難在岸上控制室及時獲取這些參數，特別在災害 性的氣候條件下，對那些有升降裝置的網箱能夠自動實現遠程升降控制具有重要意義。目前此類數據機操作還是人工進行，因此急需一種網箱養(yǎng)殖遠程測控系統(tǒng)來解決現有問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供ー種基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)。本實用新型要解決的問題是現有網箱養(yǎng)殖無法實現遠程測控的不足。為實現本實用新型的目的，本實用新型采用的技術方案是基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，包括數據采集模塊、水質傳感器、嵌入式控制器、電氣設備、API、AP2、AP3、internet網絡、嵌入式web服務器、遠程用戶，數據采集模塊通過數據線與水質傳感器相連接，嵌入式控制器通過數據線與電氣設備相連接，數據采集模塊和嵌入式控制器通過無線與APl相連接，APl與AP2為有線連接，AP2安裝在海上，AP3安裝在陸地上，AP2與AP3通過無線傳輸，AP3通過internet網絡與嵌入式web服務器和遠程用戶進行數據交換。水質傳感器采用YSI系列；數據采集模塊采用優(yōu)龍YLE2440W開發(fā)板；嵌入式web服務器采用Boa，并配有嵌入式數據庫SQLite3。AP1-AP2-AP3的數據傳輸采用UBNT的以太網寬帶接入原則；AP1采用BLM2模塊與全向天線實現海上網箱養(yǎng)殖區(qū)無線覆蓋，APl工作于接入點模式；AP2-AP3采用NSM5模土夾，其中AP2工作于站點模式，AP3工作于接入點模式；AP1-AP2間為有線連接，AP2-AP3為無線網橋，各模塊均支持802. lln，傳送速率150Mbps。數據采集模塊的程序流程為先串ロ初始化為9600bps，8Nl ;然后執(zhí)行傳感器遠程喚醒；傳感器被喚醒后發(fā)回的數據并非所需數據，讀取緩沖區(qū)，舍棄并清空；延遲I秒后，繼續(xù)發(fā)送ー個確認字符，用來表示遠程執(zhí)行了回車；傳感器發(fā)回會話信息，繼續(xù)舍棄，井延遲，此時，傳感器的喚醒工作已經完成；接著發(fā)送“DATA”向傳感器提出讀取數據請求，延遲10秒后，讀取傳感器回送的采集數據，由于前期的數據讀取存在不穩(wěn)定性，延遲10秒后舍棄，并連續(xù)進行2次舍棄操作；最后，清空所有收發(fā)緩沖區(qū)，開始正常的數據請求，即發(fā)送“DATA”，然后讀取66個字符；每讀取I組字符，直接對其進行修正，插入本節(jié)點編號，形成71個字符，然后以TCP協議向APl無線發(fā)送。本實用新型的優(yōu)點是本測控系統(tǒng)能在岸上監(jiān)控網箱所處的海水參數，并能遠程操作各類養(yǎng)殖設備，將大大提高養(yǎng)殖質量，減輕養(yǎng)殖人員的工作量，應具有廣泛的市場空間。

圖I是本實用新型基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)的示意圖；圖2本實用新型數據采集模塊的程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進ー步的說明。如圖所示，基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，包括數據采集模塊、水質傳感器、嵌入式控制器、電氣設備、API、AP2、AP3、internet網絡、嵌入式web服務器、遠程用戶，其特征是數據采集模塊通過數據線與水質傳感器相連接，嵌入式控制器通過數據線與電氣設備相連接，數據采集模塊和嵌入式控制器通過無線與APl相連接，APl與AP2為有線連接，AP2安裝在海上，AP3安裝在陸地上，AP2與AP3通過無線傳輸，AP3通過internet網絡與嵌入式web服務器和遠程用戶進行數據交換。水質傳感器采用YSI系列，該傳感器可同時測量15項參數溶解氧、溫度、電導率、比電導度、鹽度、氨、銨氮、電阻率、酸堿度、氧化還原電位、深度或水位、濁度或葉綠素或羅丹明、總溶解固體、硝酸鹽和氯化物；提供標準的SDI-12接ロ，還可以采用RS232接ロ。每個節(jié)點設置ー個YSI傳感器，傳感器與節(jié)點編號一致，取值范圍0 99。數據采集模塊采用優(yōu)龍YLE2440W開發(fā)板，板上串ロ Pl監(jiān)聽傳感器數據；USB無線網卡采用COMFAST CF-150NSUSB無線網卡，其使用802. Iln無線技術，無線傳輸速率最高達150Mbps，USB無線網卡將數據發(fā)送至APl ;嵌入式web服務器采用Boa，Boa是ー個非常小巧的Web服務器，可執(zhí)行代碼只有約60KB，它是ー個單任務Web服務器，只能依次完成用戶的請求，而不會fork出新的進程來處理并發(fā)連接請求,但Boa支持CGI,能夠為CGI程序fork出一個進程來執(zhí)行，Boa的設計目標是速度和安全；嵌入式web服務器配有嵌入式數據庫 SQLite3。AP1-AP2-AP3的數據傳輸采用UBNT的以太網寬帶接入原則，APl采用BLM2模塊與全向天線實現海上網箱養(yǎng)殖區(qū)無線覆蓋，APl工作于接入點模式；AP2-AP3采用NSM5模土夾，其中AP2工作于站點模式，AP3工作于接入點模式；AP1-AP2間為有線連接，AP2-AP3為無線網橋，各模塊均支持802. lln，傳送速率150Mbps。數據采集模塊的程序流程為先串ロ初始化為9600bps，8Nl ;然后執(zhí)行傳感器遠程喚醒；傳感器被喚醒后發(fā)回的數據并非所需數據，讀取緩沖區(qū)，舍棄并清空；延遲I秒后，繼續(xù)發(fā)送ー個確認字符，用來表示遠程執(zhí)行了回車；傳感器發(fā)回會話信息，繼續(xù)舍棄，井延遲，此時，傳感器的喚醒工作已經完成；接著發(fā)送“DATA”向傳感器提出讀取數據請求，延遲10秒后，讀取傳感器回送的采集數據，由于前期的數據讀取存在不穩(wěn)定性，延遲10秒后舍棄，并連續(xù)進行2次舍棄操作；最后，清空所有收發(fā)緩沖區(qū)，開始正常的數據請求，即發(fā)送“DATA”，然后讀取66個字符。每讀取I組字符，直接對其進行修正，插入本節(jié)點編號，形成71個字符，然后以TCP協議向APl無線發(fā)送。本實用新型的工作方法海上網箱養(yǎng)殖區(qū)布置若干水質傳感器；傳感器數據通過嵌入式無線數據采集點以TCP協議無線發(fā)送到AP1，并通過AP1-AP2-AP3鏈路進入陸地 Internet網絡，最終將數據寫入嵌入式WEB服務器數據庫；遠程用戶可以通過HTTP協議訪問嵌入式WEB服務器，服務器將查詢數據庫的結果以網頁的形式展現給用戶；通過網絡，可以實現海上網箱養(yǎng)殖水質參數的實時測控，遠程用戶還可以對海上網箱養(yǎng)殖區(qū)控制點電氣設備實現實時在線遠程開關控制以及參數設置。
權利要求1.基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，包括數據采集模塊、水質傳感器、嵌入式控制器、電氣設備、API、AP2、AP3、internet網絡、嵌入式web服務器、遠程用戶，其特征是數據采集模塊通過數據線與水質傳感器相連接，嵌入式控制器通過數據線與電氣設備相連接，數據采集模塊和嵌入式控制器通過無線與APl相連接，APl與AP2為有線連接，AP2安裝在海上，AP3安裝在陸地上，AP2與AP3通過無線傳輸，AP3通過internet網絡與嵌入式web服務器和遠程用戶進行數據交換。
2.根據權利要求I所述的基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，其特征是所述水質傳感器采用YSI系列。
3.根據權利要求I所述的基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，其特征是所述數據采集模塊采用優(yōu)龍YLE2440W開發(fā)板。
4.根據權利要求I所述的基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，其特征是所述AP1-AP2-AP3的數據傳輸采用UBNT的以太網寬帶接入原則。
5.根據權利要求I或4所述的基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，其特征是所述APl采用BLM2模塊與全向天線實現海上網箱養(yǎng)殖區(qū)無線覆蓋，APl工作于接入點模式；AP2-AP3采用NSM5模塊，其中AP2工作于站點模式，AP3工作于接入點模式；AP1-AP2間為有線連接，AP2-AP3為無線網橋，各模塊均支持802. lln，傳送速率150Mbps。
6.根據權利要求I或4所述的基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，其特征是所述嵌入式web服務器采用Boa，并配有嵌入式數據庫SQLite3。
專利摘要基于遠距離無線AP的海水養(yǎng)殖現場遠程測控系統(tǒng)，屬于水產養(yǎng)殖設備技術領域，包括數據采集模塊、水質傳感器、嵌入式控制器、電氣設備、AP1、AP2、AP3、internet網絡、嵌入式web服務器、遠程用戶，數據采集模塊通過數據線與水質傳感器連接，嵌入式控制器通過數據線與電氣設備連接，數據采集模塊和嵌入式控制器通過無線與AP1連接，AP1與AP2為有線連接，AP2安裝在海上，AP3安裝在陸地上，AP2與AP3通過無線傳輸，AP3通過internet網絡與嵌入式web服務器和遠程用戶進行數據交換。本系統(tǒng)能在岸上監(jiān)控網箱所處的海水參數，并能遠程操作各類養(yǎng)殖設備，將大大提高養(yǎng)殖質量，減輕養(yǎng)殖人員工作量。
文檔編號H04L29/08GK202602711SQ20122018459
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權日2012年4月27日
發(fā)明者李良兒, 趙秋亮, 胡即明, 劉娟意 申請人:浙江海洋學院