一种基于无线传感网的远程智能灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及一种基于无线传感网的远程智能灌溉系统，属于智能灌溉领域。

背景技术：

水资源是人类赖以生存的基础性资源。干旱缺水已成为我国农业稳定发展和粮食安全供给的主要制约因素。其次是城市缺水，全国670个城市中，有400多个城市不同程度缺水，缺水量约60亿立方米，因缺水影响工业产值2000多亿。我国城市生活用水一方面紧缺，另一方面浪费也十分严重。

目前农业灌溉用水的利用率低下，水资源浪费的现象极为普遍，因此，提高节水灌溉利用率，对于解决我国目前农业灌溉用水，缓解水资源的紧缺非常重要。在灌溉系统中合理地自动控制，不仅可以提高水资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量。而灌溉系统自动化的水平较低也是制约我国高效农业发展的主要原因。

信息化是当今经济和社会发展的大趋势，深入开发广泛利用信息化，全面提高水资源利用效率意义重大。Zigbee技术是一种先进的近距离、功耗低、抗干扰性强、成本低、时延短、安全性高、可靠性高、网络容量大、网络拓扑能力优良、有效范围灵活、布网容易、工作频段灵活的双向无线通信技术。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其它强大的功能。网络通信及服务器技术是IT业的核心技术之一，利用Web端和App移动端，通过互联网向服务器发送请求、获取数据，服务器端程序再根据用户的请求对数据库进行一系列操作。综合运用以上技术，实现对传统灌溉的改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提出了一种基于无线传感网的远程智能灌溉系统，其将Zigbee无线通信技术、网络通信、单片机技术及云服务器技术完美的融合，利用传感器采集的信息进行分析比较自动控制是否灌溉，通过云服务平台远程监测与控制，增加了农业种植的信息化和智能化，达到了节约用水、合理灌溉的目的。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于无线传感网的远程智能灌溉系统，包含云服务器以及与其连接的多个数据采集终端，所述数据采集终端包含湿度传感器、CC2530主模块、CC2530从模块、LCD显示模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第一天线、第二天线、第一LED、第二LED和电源模块；所述湿度传感器、第一天线、第一无线通信模块和第一LED分别和CC2530从模块连接，所述第二天线、第二无线通信模块和第二LED和LCD显示模块分别和CC2530主模块连接；所述电源模块分别和CC2530主模块、CC2530从模块连接，所述湿度传感器用于采集土壤的湿度；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块用于CC2530主模块和CC2530从模块之间的数据传输；所述LCD显示模块用于显示湿度传感器采集的湿度信息，所述第一LED和第二LED用于起警示作用；所述电源模块用于分别为湿度传感器、CC2530主模块、CC2530从模块、LCD显示模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第一天线、第二天线、第一LED、第二LED提供电能，所述云服务器用于提供农作物土壤湿度的远程监控。

作为本实用新型基于无线传感网的远程智能灌溉系统的进一步优选方案，所述云服务器包含用于监控的Web端和用于监控的App端。

作为本实用新型基于无线传感网的远程智能灌溉系统的进一步优选方案，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用Zigbee无线通信技术。

作为本实用新型基于无线传感网的远程智能灌溉系统的进一步优选方案，所述第一LED和第二LED发出光亮则表示需要灌溉，反之则不需要灌溉。

作为本实用新型基于无线传感网的远程智能灌溉系统的进一步优选方案，所述LCD显示模块采用LCD液晶显示屏。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型将Zigbee无线通信技术、网络通信、单片机技术及云服务器技术完美的融合，利用传感器采集的信息进行分析比较自动控制是否灌溉，通过云服务平台远程监测与控制，增加了农业种植的信息化和智能化，达到了节约用水、合理灌溉的目的；

2、本实用新型采用基于Zigbee协议的无线网络技术进行组网，实现无线监控；

3、本实用新型的检测土壤湿度，并且将即时信息显示于LCD液晶显示屏上；

4、本实用新型的自动灌溉控制：当采集到的数据不在设定的合理土壤湿度时，实现启动或停止灌溉；

5、本实用新型的云服务器：方便存储信息，提供Web端和App端的远程控制。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构图；

图2为本专利的云服务器主功能模块图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于无线传感网的远程智能灌溉系统，包含云服务器以及与其连接的多个数据采集终端，所述数据采集终端包含湿度传感器、CC2530主模块、CC2530从模块、LCD显示模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第一天线、第二天线、第一LED、第二LED和电源模块；所述湿度传感器、第一天线、第一无线通信模块和第一LED分别和CC2530从模块连接，所述第二天线、第二无线通信模块和第二LED和LCD显示模块分别和CC2530主模块连接；所述电源模块分别和CC2530主模块、CC2530从模块连接，所述湿度传感器用于采集土壤的湿度；所述第一无线通信模块和第二无线通信模块用于CC2530主模块和CC2530从模块之间的数据传输；所述LCD显示模块用于显示湿度传感器采集的湿度信息，所述第一LED和第二LED用于起警示作用；所述电源模块用于分别为湿度传感器、CC2530主模块、CC2530从模块、LCD显示模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、第一天线、第二天线、第一LED、第二LED提供电能，所述云服务器用于提供农作物土壤湿度的远程监控。

LCD显示模块显示由从节点采集的湿度信息；并向云服务器发送请求阈值信号，服务器有接收请求并响应及操作数据库，然后向主节点提供该农作物的湿度阈值。若需要灌溉则主从节点的LED灯亮起并向从节点发出信号，从节点再实施灌溉，此时从节点的LED亮起，表示正在灌溉。 所述湿度传感器对农作物湿度信息进行采集，并直接传到CC2530从模块、CC2530主模块；通过对湿度数据的分析、处理，若湿度低于云服务器反馈的阈值，则向CC2530从模块发送开始灌溉的控制信号；若湿度超过阈值，则向CC2530从模块发送停止灌溉的控制信号。

基于无线传感网的远程智能灌溉系统，所述CC2530从模块和CC2530主模块之间的通信是双向的，CC2530主模块可接收由CC2530从模块发送的信息，也可发送信息给CC2530从模块；

LCD显示屏显示由从节点采集的湿度信息，LED亮灭用来表示是否灌溉，所述单片机主模块对湿度信息与阈值进行大小判断并作出相应处理：

a．当土壤湿度低于阈值时，点亮主节点的LED灯以示警报且CC2530主模块向CC2530从模块发送开始灌溉的控制信号，CC2530从模块接收到开始灌溉信号后，点亮CC2530从模块的LED灯以示开始灌溉。

b．CC2530从模块继续向CC2530主模块发送湿度信息，CC2530主模块继续与阈值进行大小判断，当土壤湿度超过设定的阈值时，熄灭主节点的LED灯且CC2530主模块向CC2530从模块发送停止灌溉的控制信号，CC2530从模块接收到停止灌溉信号后，熄灭CC2530从模块的LED灯以示停止灌溉，如此循环往复，从而达到自动灌溉的目的。

服务器根据农作物信息从数据库中搜索提供湿度阈值给主节点。并且每次灌溉信息通过无线通信传给云服务器存储，Web端和App端可行进监控，必要时在终端进行手动控制。

下面结合图2对本实用新型的服务器功能模块作进一步描述。

服务器功能模块主要有三个：Servlet容器、Web和App管理系统、数据库。

Servlet容器的作用是负责处理主节点模块发来的验证请求，当验证请求来到时，Servlet容器获取请求，用某个Servlet程序，并把Servlet的执行结果返回给主节点。

Web管理系统和App管理系统由用户使用，用来登记、修改、删除农作物信息，查询灌溉记录。

数据库存储每种农作物阈值以及每次灌溉信息，并对阈值进行增删改查操作，提供与Servlet容器及后台管理页面的接口以供其调用。

综上所述，本实用新型将Zigbee无线通信技术、网络通信、单片机技术及云服务器技术完美的融合，利用传感器采集的信息进行分析比较自动控制是否灌溉，通过云服务平台远程监测与控制，增加了农业种植的信息化和智能化，达到了节约用水、合理灌溉的目的。