本发明涉及一种沼气池监测设备，尤其涉及一种基于无线传感网络的智能沼气池监测系统。
背景技术：
新能源沼气被认为是一种优质的可再生资源，因此新能源沼气技术具有显著的经济效益和生态效益。而传统的沼气池自动化程度及安全性不高，当沼气池出现异常或故障时，大部分用户不具有自主管理能力，且传统的沼气池系统难以将问题准确地反馈给维修技术部门。因此，科学地分析新能源沼气的利用条件和规律，及时地采集现场数据信息并作出合理的分析判断，对新能源沼气的推广具有重要意义。
无线传感网络(WirelessSensorNetwork)是当前国际上备受关注的，多学科前沿热点研究领域，它是一种由数目不等的静态或动态的传感器以自组织和多跳的方式构成的网络，能够实时监测、感知、采集所在位置的各种信息，如温湿度、气压、气体浓度等，再对所采集的信息进行必要的处理后以无线传输的方式发送给接收方，实现数据之间的交换。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，依托分布式无线传感器网络对沼气池内复杂情况进行精确感知，并通过GPRS智能网关将数据发至控制中心及云服务器，建立基于无线传感器网络的数据采集和分析的沼气池预警体系，允许移动设备对云服务器中的数据访问，实现远程管理功能。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，包括第一传感器节点组件、第二传感器节点组件、第三传感器节点组件、第四传感器节点组件、GPRS智能网关、LED灯节点装置、基站、移动终端及服务器；所述的第一传感器节点组件、第二传感器节点组件、第三传感器节点组件及第四传感器节点组件分别设置在沼气池内；所述的第一传感器节点组件及第三传感器节点组件的输出端分别通过ZigBee网络与所述的GPRS智能网关的输入端无线连接，所述的第二传感器节点组件、第四传感器节点组件及LED灯节点装置分别通过ZigBee网络与所述的GPRS智能网关无线双向连接；所述的基站的一端通过GSM网络与所述的GPRS智能网关无线双向连接，所述的基站的另一端通过所述的GSM网络与所述的移动终端无线双向连接；所述的服务器的一端通过GPRS网络与所述的GPRS智能网关无线双向连接。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的第一传感器节点组件包括火焰探测器及可燃气体探测器。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的第二传感器节点组件包括光线传感器、温湿度传感器及气压传感器。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的第三传感器节点组件包括人体红外线传感器及探测声音传感器。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的第四传感器节点组件包括地下土壤传感器及湿度传感器。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的GPRS智能网关包括控制中心节点装置及管理中心装置，所述的控制中心节点装置与所述的管理中心装置双向连接。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的GPRS智能网关上设有I/O总线结构、串口总线接口及电源管理装置。
上述的基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，其中，所述的移动终端包括手机、平板电脑及PC机。
本发明通过传感器节点采集的数据与控制技术相互结合，实现了对沼气池环境信息的有效监测和控制，同时传送到服务器，用户可通过网络途径查看，使管理和工作模式更加高度智能化、人性化和安全化。
附图说明
图1是本发明基于无线传感网络的智能沼气池监测系统的连接框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见附图1所示，一种基于无线传感网络的智能沼气池监测系统，包括第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3、第四传感器节点组件4、GPRS智能网关5、LED灯节点装置6、基站7、移动终端8及服务器9；所述的第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3及第四传感器节点组件4分别设置在沼气池内；所述的第一传感器节点组件1及第三传感器节点组件3的输出端分别通过ZigBee网络与所述的GPRS智能网关5的输入端无线连接，所述的第二传感器节点组件2、第四传感器节点组件4及LED灯节点装置6分别通过ZigBee网络与所述的GPRS智能网关5无线双向连接；所述的基站7的一端通过GSM网络与所述的GPRS智能网关5无线双向连接，所述的基站7的另一端通过所述的GSM网络与所述的移动终端8无线双向连接；所述的服务器9的一端通过GPRS网络与所述的GPRS智能网关5无线双向连接。
所述的第一传感器节点组件1包括火焰探测器11及可燃气体探测器12。
所述的第二传感器节点组件2包括光线传感器21、温湿度传感器22及气压传感器23。
所述的第三传感器节点组件3包括人体红外线传感器31及探测声音传感器32。
所述的第四传感器节点组件4包括地下土壤传感器41及湿度传感器42。
所述的GPRS智能网关5包括控制中心节点装置51及管理中心装置52，所述的控制中心节点装置51与所述的管理中心装置52双向连接。
所述的GPRS智能网关5上设有I/O总线结构53、串口总线接口54及电源管理装置55。
所述的移动终端8包括手机、平板电脑及PC机。
本发明通过4类传感节点分别采集不同类型的环境信息。第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3和第四传感器节点组件4实现对其环境信息的采集后，通过ZigBee无线传感网络节点协作将环境数据发送到控制中心节点装置51并最终送达管理中心装置52。系统的WSN节点既能够在用户需要时采集环境数据，也能按照所设定的采集周期长度来实现环境数据自动采集和发送，即工作方式采取主动与被动式随机选择的模式。而且当传感器节点设置为路由节点时，可以同时实现数据包的中转，从而扩大WSN的覆盖范围与数据传输能力。
网关设计时技术上考虑与WSN节点、移动4G网络的双向交互并将二者无缝结合实现WSN远程有效通信。具体如下：①控制中心节点装置51负责ZigBee网络的组建，接收来自第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3和第四传感器节点组件4的传感数据，并将来自管理中心的指令发送到第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3和第四传感器节点组件4或LED灯节点装置6，同时还要将传感器数据发送到管理中心装置52。②管理中心装置52负责将来自控制中心的数据利用LCD显示屏实时显示并用SD卡保存，同时实现GPRS远程通信，即通过SIM900A将数据以GPRS的方式发送到服务器，或请求读取服务器上的数据。当然，用户是可以通过管理中心装置52实现对传感网络中第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3和第四传感器节点组件4的设置与管理。如：设置第一传感器节点组件1、第二传感器节点组件2、第三传感器节点组件3和第四传感器节点组件4采集传感数据的周期、信息融合、预警决策等。
为了实现更大程度的智能化，系统采用了开放的物联网云平台Yeelink，通过GPRS将数据上传到Yeelink的服务器9，用户就能通过安卓应用软件(AndroidApp)和计算机网页查看数据，同时还可以设置相关监测目标数据与阈值，当超越了阈值就触发自动发微博功能来通知用户，保证用户快速有效地接收到信息并处理。实现了系统对环境监测的网络化、智能化。
综上所述，本发明通过传感器节点采集的数据与控制技术相互结合，实现了对沼气池环境信息的有效监测和控制，同时传送到服务器，用户可通过网络途径查看，使管理和工作模式更加高度智能化、人性化和安全化。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。