專利名稱：基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線傳感網領域，特別涉及一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)。
背景技術：
現有的水產養(yǎng)殖生產經營者 追求產量和近期經濟效益為目標，養(yǎng)殖密度過高，力口上保護養(yǎng)殖環(huán)境意識淡薄，養(yǎng)殖病害逐年加重，隨之而來的是藥物濫用現象極為普遍，以致水域遭到不同程度的破壞，水產品質量安全得不到有效保障，水產養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展受到嚴重影響，然而影響水產養(yǎng)殖環(huán)境的關鍵參數，水溫，光照，溶氧，PH，其他元素含量等難以準確把握，因此我們運用無線傳感網技術將水產養(yǎng)殖水域的相關環(huán)境參數能夠輕松的呈現給養(yǎng)殖戶并使其能控制水域中相關設備，從而實現其對水域環(huán)境的調節(jié)。文獻基于物聯網技術的智能農業(yè)系統(tǒng)設計，提出了一種應用于農業(yè)的物聯網智能農業(yè)系統(tǒng)設計方案，其中雖然也運用到了無線傳感網技術，但其使用到的傳感器主要是監(jiān)測土壤中的各種元素，而本發(fā)明中的傳感器主要部署在水域，探測方式并不相同，其次該系統(tǒng)中沒有手機監(jiān)控的功能，無法達到隨時隨地查看實時信息并控制的目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，具有實時監(jiān)測、智能預警、實時控制、專家決策系統(tǒng)、手機端監(jiān)測控制功能。實現本發(fā)明目的的技術解決方案為前端使用相關的水溫，光照，溶氧，pH傳感器連接基于ZigBee的無線傳輸模塊，將傳感器得到的數據傳輸到總網關節(jié)點，總網關定時將得到的數據傳輸到同個無線網絡內的上位PC機，PC機上軟件系統(tǒng)通過相關協議得到并解析數據后呈現至b/s模式的智能系統(tǒng)中，通過專家決策系統(tǒng)對數據分析后進行智能的預警，并且可以實現反饋給總網關節(jié)點相關的控制信息，從而進行對水域環(huán)境進行調節(jié)。本發(fā)明的原理是本發(fā)明包括三大部分，首先是感知層，承擔信息的采集包括傳感器用于測得水域中的各種數據，其次是網絡層包括數據的傳輸模塊，通過ZigBee協議實現近程無線通信，最后就是應用層包括PC端的數據接收解析程序，web程序或者手機客戶端應用，最終組成整個完整的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)。本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點是I.采用ZigBee近程無線通訊，不走運營商網絡不會產生額外的費用，從而降低了成本；2.擁有智能的專家決策系統(tǒng)能對水域環(huán)境進行合理的分析；3.配有手機端軟件使客戶能隨時了解當前水域的情況并且能做出相關操作；4.能使水產品在合適的環(huán)境下生長，達到增產，節(jié)能，減輕工人勞動強度的目的。


圖I是本發(fā)明的整體系統(tǒng)示意圖。圖2是本發(fā)明的前端傳感器示意圖。圖3是本發(fā)明的軟件系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖，以魚塘為例，詳細說明本發(fā)明的實施方式。結合圖1，本發(fā)明前端共使用4種類型傳感器[6]，分別包括水溫傳感器、光照傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器，并且配套傳輸模塊[7] —并放入傳感器箱體裝置，然后固定在魚塘中央鐵桿上，將水溫傳感器、PH傳感器和溶氧傳感器探頭置于水域中。增加溶氧設備，增加水溫設備，調節(jié)PH設備與無線設備控制柜[5]連接好。無線采集網關[I]則可固定在塘邊鐵桿上，進行相應的配置使其能接收到各個傳感器的數據，并且確保無線采集網關與控制中心路由器[2]在同一網段能進行相互通信。監(jiān)控中心則使用路由器和服務器相連接，在服務器上開啟數據解析程序[9]和命令發(fā)送程序[10]，并且部署好web程序[11]即可。結合圖2，前端傳感器[6]與無線傳輸模塊[7]相連，通過模塊中數據處理單元將傳感器的電信號轉換成數字信號，隨后由通信模塊向外發(fā)送，無線采集網關[I]根據網絡拓撲結構將接收到的傳感器傳過來的數字信號組成成段的數據，并向同個網段內的路由器發(fā)送，完成整個數據傳輸的過程。同時，無線采集網關[I]還能接收來自路由器[2]的控制命令，將其發(fā)送到無線控制柜[5]，無線控制柜中的控制器接收到命令后進行解析產生不同的電壓，從而達到控制設備的目的。結合圖3，PC機上開啟數據解析程序[9]后能將解析后得到的各傳感器數據推送給web程序[11]，使其在程序上能呈現實時的數據，并將歷史數據存入數據庫[12]，具有歷史數據的圖表查詢等功能方便使用者能了解到整年水域的環(huán)境變化情況。Web程序中的專家決策系統(tǒng)能對實時數據進行比對給出操作提示。Web系統(tǒng)發(fā)出控制命令后推送給控制命令發(fā)送程序[10]，由它完成將命令發(fā)送到路由器[2]任務。Web系統(tǒng)給外部程序留有接口使其能和手機端[4]進行對接，實現服務器端的絕大部分功能，使用戶能隨時隨地的了解魚塘實時的情況并能做出相關操作。
權利要求
1.一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，包括前端傳感器[6]，近程數據通信模塊[7]，無線采集網關[I]、無線設備控制柜[5]，無線路由器[2]，監(jiān)控中心web系統(tǒng)[11]，其特征在于前端傳感器[6]測得的數據傳送給數據通信模塊[7]，通過ZigBee協議傳輸給無線采集網關[I]，再以無線的方式發(fā)送給監(jiān)控中心無線路由器[2]，再交由服務器web系統(tǒng)[11]處理，控制命令由服務器web系統(tǒng)[11]發(fā)出，通過無線路由器[2]發(fā)送到無線采集網關[I]，再以ZigBee協議傳送到無線設備控制柜[6]進行對設備的控制。
2.根據權利要求I所述的一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于所述的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)還包括手機端軟件[4]。
3.根據權利要求I所述的一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于前端連有傳感器的通信模塊[7]使用電池供電。
4.根據權利要求I所述的一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于:無線采集網關能以wifi的方式跟無線路由器連接進行數據傳輸。
5.根據權利要求I所述的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)，其特征在于無線控制柜通過電壓的變化實現對設備的控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無線傳感網的智能水產養(yǎng)殖系統(tǒng)。包括前端傳感器，數據傳輸通信模塊，無線采集網關，無線控制柜，路由器，數據接收解析程序，命令發(fā)送程序，擁有專家決策系統(tǒng)，歷史數據顯示模塊，實時數據顯示功能的web系統(tǒng)，能實現實時數據顯示，設備控制的手機客戶端。本發(fā)明與現有技術相比，其顯著優(yōu)點是運用無線傳輸方式避免了布線的成本，數據傳輸通信模塊采用電池供電同樣比較便于安裝及拆卸操作，擁有手機實時監(jiān)控功能方便用戶隨時了解水產基地信息。
文檔編號G05B19/418GK102637025SQ20121011525
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權日2012年4月19日
發(fā)明者劉明星, 方庚, 朱長林, 李葉清, 馬一飛, 龔旅斌 申請人:南京理工大學常熟研究院有限公司