一种基于无线传感网络的农田信息采集系统的制作方法

文档序号:12267298阅读:221来源:国知局

本实用新型属于农田管理技术领域,尤其是涉及一种基于无线传感网络的农田信息采集系统。



背景技术:

农田作物的生长状况、生长环境和农田管理密切相关,实时获取作物的生长环境信息,可以为农田精细管理提供依据。在农作物生产过程中,气象等生态环境因子对农作物生长发育、生产管理决策以及病虫害发生发展与预防等具有重要影响。

ZigBee技术是IEEE802.15.4基础上发展起来的,是最新的一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,可工作在2.4GHz、868MHz和915GHz这按个频段上,ZigBee技术可灵活用于多种复杂网络环境中,因此,将ZigBee技术应用的农田管理中也是农业领域研究的热点。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种基于无线传感网络的农田信息采集系统,以实现现场数据的远程监测。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种基于无线传感网络的农田信息采集系统,包括多个监控节点、网络节点、远程控制中心;

所述监控节点包括多个传感器、ZigBee模块、第一微处理器、无线发射模块,传感器信号输出端与ZigBee模块连接,ZigBee模块的输出端与第一微处理器的输入端连接,第一微处理器的输出端与无线发射模块连接,无线发射模块与所述网络节点无线连接;所述传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤PH传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照度传感器中一种或者几种。

所述网络节点包括第二微处理器以及与第二微处理器连接的GPRS模块、无线接收模块、电源、报警装置、定位装置;

所述网络节点通过GPRS模块与远程控制中心连接。

进一步的,所述远程控制中心包括服务器与监控主机,所述服务器用于控制所述采集数据和所述处理数据在监控主机显示。

进一步的,还包括多个移动终端,所述服务器还包括无线收发单元,用于将所述采集数据和所述处理结果发送至不同的移动终端。

进一步的,还包括视频采集装置,所述视频采集装置与所述服务器连接,通过监控主机实时显示视频信息。

进一步的,所述电源还包括太阳能电池板和蓄电池。

进一步的,所述远程控制中心还连接灌溉设备,用于控制水泵管道上相应的电磁阀的开合。

进一步的,所述第一微处理器为单片机。

进一步的,所述第二微处理器为单片机。

相对于现有技术,本实用新型所述的一种基于无线传感网络的农田信息采集系统具有以下优势:本实用新型以农田作物生长信息和土壤水分动态信息的结合为基础,通过传感器技术、物联网技术等解决方案,改变农田信息有线采集的方式,避免田内布线的干扰,构建基于ZigBee和GPRS 无线传感网络技术的管理智能化系统,本实用新型结构简单、节点灵活、功耗低、成本低,通过GPRS网络以及ZigBee网络实时采集信息并准确快速地传输至服务器端进行处理,对农田的管理更加直观、便捷。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型实施例所述的一种基于无线传感网络的农田信息采集系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示,一种基于无线传感网络的农田信息采集系统,包括多个监控节点、网络节点、远程控制中心;

所述监控节点包括多个传感器、ZigBee模块、第一微处理器、无线发射模块,传感器信号输出端与ZigBee模块连接,ZigBee模块的输出端与第一微处理器的输入端连接,第一微处理器的输出端与无线发射模块连接,无线发射模块与所述网络节点无线连接;所述传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤PH传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照度传感器中一种或者几种;所述第一微处理器为单片机。

所述网络节点包括第二微处理器以及与第二微处理器连接的GPRS模块、无线接收模块、电源、报警装置、定位装置;所述电源还包括太阳能电池板和蓄电池;所述第二微处理器为单片机。

所述网络节点通过GPRS模块与远程控制中心连接。

所述远程控制中心包括服务器与监控主机,所述服务器用于控制所述采集数据和所述处理数据在监控主机显示。

还包括多个移动终端,所述服务器还包括无线收发单元,用于将所述采集数据和所述处理结果发送至不同的移动终端。

还包括视频采集装置,所述视频采集装置与所述服务器连接,通过监控主机实时显示视频信息。

所述远程控制中心还连接灌溉设备,用于控制水泵管道上相应的电磁阀的开合。

本实用新型的工作过程如下:本实用新型利用空气温度传感器、空气湿度传感器检测农田环境温度和湿度,利用设置在土壤终中的土壤PH传感器检测土壤的PH值,利用设置在土壤中温湿度传感器检测土壤的温湿度,利用风速传感器、风向传感器检测风速和风向,利用光照度传感器检测光照强度,通过ZigBee网络传输至第一微处理器中,第一微处理器将数据通过无线发射模块发送到网络节点中,网络节点通过无线接收模块接收数据,并通过GPRS网络传输至服务器中,通过监控主机实时显示数据;当出现数据异常或者超出预设范围,则控制报警装置报警提醒,同时定位数据异常位置;同时服务器将采集的信息发送到移动终端中,管理人员可随时查看,出现异常可及时处理。

本实用新型还设有视频采集模块,通过摄像头采集农田信息,将数据实通过无线网络实时发送到服务器端,进行监控;

本实用新型远程控制中心还通过无线网络连接灌溉设备,通过接收的数据判断是否需要灌溉,控制水泵管道上相应的电磁阀的开启,实现自动灌溉。

本实用新型基于ZigBee和GPRS无线传感网络技术的农田信息采集系统将土壤温度、空气温湿度、土壤水分等农田基本信息通过无线传感器采集到远程服务器端,进行GPS定位后使用GPRS发送数据至远程监控主机,实现现场数据的远程监测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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