基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，包括用于数据处理和数据传送控制的处理器模块，用于信息采集的兔舍环境传感器模块，用于接收传感器模块数据的无线通信模块，以及用于提供工作电源的电源模块；所述处理器模块分别与无线通信模块和兔舍环境传感器模块连接；所述电源模块分别与处理器模块、无线通信模块和传感器模块连接。本实用新型基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统具有体积小、工作稳定、低功耗、传输距离远以及可靠性强等优点。
【专利说明】基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线传感器网络【技术领域】，特别涉及一种基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统。
【背景技术】
[0002]随着养兔业规模化、集约化程度的不断提高，兔舍环境难以实时监测与控制，兔产品的质量安全问题日益突出，已经成为制约我国养兔产业健康发展的瓶颈。因此，以及时掌握兔舍信息为目的，构建一个无线兔舍环境监测系统显得尤为重要。无线传感器网络技术是国内外公认的最具发展前景的高新【技术领域】之一，为满足畜禽养殖信息采集中各种需求，研究人员结合不同的监测需求，设计了多种专用的无线传感器网络监测系统与传感器节点。但目前对于兔舍环境监测，部分系统由于受限于ZigBee固化通信协议，难以针对特定环境的节点分布进行有效组网并实现稳定传输，更有部分系统受通信模块限制，节点间稳定通信距离仅为50m左右。其次，在应用WSN获取兔舍环境信息时，无线电信号传输过程中受兔舍分布、墙壁障碍等众多因素的共同影响。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统。
[0004]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0005]基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，包括用于数据处理和数据传送控制的处理器模块，用于信息采集的兔舍环境传感器模块，用于接收兔舍环境传感器模块数据的无线通信模块，以及用于提供工作电源的电源模块；所述处理器模块分别与无线通信模块和兔舍环境传感器模块连接；所述电源模块分别与处理器模块、无线通信模块和传感器模块连接。
[0006]优选的，所述兔舍环境传感器模块包括氨气浓度传感器、空气温度湿度传感器；氨气浓度传感器、空气温湿度传感器均与处理器模块连接。
[0007]优选的，氨气浓度传感器为ME4-NH3氨气浓度传感器；空气温度湿度传感器为DHT22空气温湿度传感器。
[0008]优选的，所述电源模块包括供电电源和直流稳压芯片，所述直流稳压芯片为LTl 129-5 芯片。
[0009]优选的，所述供电电源采用双电源系统供电，供电电源包括3节锂电池，I节锂电池为处理器模块和无线通信模块供电；另外2节锂电池串联后经直流稳压芯片降压至5V为兔舍环境传感器模块供电。
[0010]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0011]1、本实用新型基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统在空旷地带最大有效通信距离达到198m，在休眠状态下的电流消耗仅为2.50 μ A，且网络丢包率为1.34%。[0012]2、本实用新型基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统具有体积小、工作稳定、低功耗、传输距离远以及可靠性强等优点。
[0013]3、本实用新型采用双电源系统供电，保证了兔舍环境监测时用电的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0016]实施例
[0017]如图1所示，一种基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，包括用于数据处理和数据传送控制的处理器模块，用于信息采集的兔舍环境传感器模块，用于接收无线传感器网络节点数据的无线通信模块以及用于提供工作电源的电源模块；所述处理器模块分别与无线通信模块和兔舍环境传感器模块连接；所述电源模块分别与处理器模块、无线通信模块和兔舍环境传感器模块连接。本实施例主要为部署在兔舍环境监测区域的若干采集节点，控制节点组成无线传感器网络，再由无线传感器网络进行信息采集后发送数据信息到PC端进行实时监测。采集节点负责采集监测区域内观察者感兴趣的环境数据，例如空气温度、空气湿度，光强度等；控制节点负责无线接收各采集节点的数据，经过数据处理后传送给PC端；PC端显示屏作为数据显示设备负责兔舍环境监测系统的实时数据发布。
[0018]本实施例的兔舍环境监测系统的处理器模块以MSP430F149微处理器为核心。本处理器模块具有上电自动复位及手动按键复位功能，晶体振荡电路为系统提供工作所需要的时钟信号，所有的任务调度、数据处理、功能协调、通信控制都在此模块的支持下完成。
[0019]本实施例中兔舍环境监测系统的无线通信模块以nRF905无线通信芯片为核心。nRF905工作电压范围1.9-3.6V，工作于433/868/915MHz3个ISM频道，发射功率可调，自带载波监测协议。由一个完全集成的频率调节器，一个带解调器的接收器，一个功率放大器，一个晶振振荡器和一个调节器组成。发射功率为IOdBm时无线传感器网络节点有效通信距离在空旷地带达到198m。
[0020]本实施例中兔舍环境监测系统的兔舍环境传感器模块由ME4-NH3氨气浓度传感器、DHT22空气温湿度传感器及其外围电路组成。传感器电源由继电器控制输出，当需要执行数据采集任务时，继电器导通输出5V电源，当节点进入休眠状态时断开继电器，关闭5V电源输出。
[0021]本实施例中兔舍环境监测系统的电源模块由两节锂电池供电电源和LT1129-5直流稳压芯片组成。采用双电源系统供电，其中I节锂电池为处理器模块和无线传输模块供电，2节锂电池串联后经降压至5V为兔舍环境传感器模块供电。
[0022]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，包括用于数据处理和数据传送控制的处理器模块，其特征在于，还包括用于信息采集的兔舍环境传感器模块，用于接收传感器模块数据的无线通信模块，以及用于提供工作电源的电源模块；所述处理器模块分别与无线通信模块和传感器模块连接；所述电源模块分别与处理器模块、无线通信模块和兔舍环境传感器模块连接。
2.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，其特征在于，所述兔舍环境传感器模块包括氨气浓度传感器、空气温度湿度传感器；氨气浓度传感器、空气温湿度传感器均与处理器模块连接。
3.根据权利要求2所述基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，其特征在于，氨气浓度传感器为ME4-NH3氨气浓度传感器；空气温度湿度传感器为DHT22空气温湿度传感器。
4.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，其特征在于，所述电源模块包括供电电源和直流稳压芯片，所述直流稳压芯片为LT1129-5芯片。
5.根据权利要求4所述基于无线传感器网络的兔舍环境监测系统，其特征在于，所述供电电源采用双电源系统供电，供电电源包括3节锂电池，I节锂电池为处理器模块和无线通信模块供电；另外2节锂电池串联后经直流稳压芯片降压至5V为兔舍环境传感器模块供电。
【文档编号】G01N27/26GK203534999SQ201320624080
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】王卫星, 胡月明, 姜晟, 叶云, 孙道宗, 何永贤 申请人:华南农业大学