本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在傳動(dòng)農(nóng)業(yè)中，勞動(dòng)者是通過經(jīng)驗(yàn)來感知光照強(qiáng)度、空氣濕度、降雨量等自然因素來進(jìn)行勞作，這樣，并不能精準(zhǔn)地把握各個(gè)參數(shù)的具體數(shù)值，因而亦不能保證農(nóng)作物良好的生產(chǎn)產(chǎn)量。為改變此狀，目前，國(guó)內(nèi)已有針對(duì)農(nóng)業(yè)種植的智能控制系統(tǒng)，但是它們存在傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)精度低、網(wǎng)絡(luò)能耗高的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)，能精準(zhǔn)把握土壤溫濕度、光照強(qiáng)度及降雨量等自然環(huán)境參數(shù)，這樣，便于對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以較小的能源和成本消耗來獲得較大的生產(chǎn)產(chǎn)量。

本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、灌溉設(shè)備以及用于控制灌溉設(shè)備的監(jiān)控中心，終端節(jié)點(diǎn)包括處理器1模塊、均與處理器1模塊相連的數(shù)據(jù)采集1模塊、無線收發(fā)1模塊及電源1模塊，路由節(jié)點(diǎn)包括處理器2模塊、均與處理器2模塊相連的數(shù)據(jù)采集2模塊、無線收發(fā)2模塊及電源2模塊，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)包括處理器3模塊、均與處理器3模塊相連的無線收發(fā)3模塊、串行通信模塊及電源3模塊，無線收發(fā)1模塊將數(shù)據(jù)采集1模塊采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送給無線收發(fā)2模塊和無線收發(fā)3模塊，無線收發(fā)2模塊將數(shù)據(jù)采集2模塊采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送給無線收發(fā)3模塊，串行通信模塊將無線收發(fā)3模塊接收的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)采集1模塊和數(shù)據(jù)采集2模塊均配置有溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器及降雨量傳感器，電源1模塊、電源2模塊和電源3模塊均配置有太陽(yáng)能電池板、蓄電池及用于連接太陽(yáng)能電池板和蓄電池2的充電芯片。

本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)都部署有終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)及協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，其中，終端節(jié)點(diǎn)主要是配置各種傳感器，它主要用于采集各種數(shù)據(jù)信息，以獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然環(huán)境參數(shù)；路由節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)和路由數(shù)據(jù)，將各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要擔(dān)任控制器的作用，負(fù)責(zé)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，配置網(wǎng)絡(luò)地址，將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心。終端節(jié)點(diǎn)中，數(shù)據(jù)采集1模塊用于采集數(shù)據(jù)，由處理器1模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的通訊算法，控制無線收發(fā)1模塊將該數(shù)據(jù)以Zigbee無線通訊方式傳送給無線收發(fā)2模塊。在路由節(jié)點(diǎn)中，由處理器2模塊對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊算法和處理算法，控制無線收發(fā)2模塊以Zigbee無線通訊方式傳送給無線收發(fā)3模塊。同時(shí)，路由節(jié)點(diǎn)中亦可通過數(shù)據(jù)采集2模塊采集數(shù)據(jù)，同樣，由無線收發(fā)2模塊傳送給無線收發(fā)3模塊，由處理3模塊負(fù)責(zé)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊算法和處理算法，控制串行通信模塊以GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過采集到的信息數(shù)據(jù)作出決策，控制灌溉設(shè)備的開關(guān)及灌溉量。

其中，溫度傳感器、濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器及降雨量傳感器分別用于采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度及降雨量信息。太陽(yáng)能電池板用于為各個(gè)節(jié)點(diǎn)提供能量，也用于為蓄電池充電使得蓄電池作為備用電源；充電芯片用于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電。具體地，在太陽(yáng)光照較好時(shí)，則利用太陽(yáng)能電池板對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)供電，同時(shí)，太陽(yáng)能電池板也通過充電芯片對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；在光照條件較差時(shí)，則通過蓄電池對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)供電。

進(jìn)一步地，所述充電芯片為CN3063。本發(fā)明選用CN3063作為充電芯片，它具有功耗小、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述處理器1模塊、所述處理器2模塊和所述處理器3模塊的主控芯片均為S3C2440A。處理器是每一節(jié)點(diǎn)的最核心部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、能量管理、軟件通訊協(xié)議及其他模塊工作管理。本發(fā)明中，選用S3C2440A作為處理器的主控芯片，它具有功耗低、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)及成本低的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述溫度傳感器和濕度傳感器采用TYX-CTWS1型土壤溫濕度傳感器。TYX-CTWS1是將土壤水分和土壤溫度傳感器集中于一體，這樣可簡(jiǎn)化儀器，方便對(duì)土壤信息的測(cè)量。同時(shí)，它還具有穩(wěn)定性好、功耗低、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述光照強(qiáng)度傳感器為BH1750。BH1750內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，無需再接外部元件即可輸出數(shù)字信號(hào)，這樣大大的減少了功耗和成本。

進(jìn)一步地，所述降雨量傳感器為翻斗式雨量計(jì)。翻斗式雨量計(jì)具有精度高、成本低、體積小、便于操作的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)都部署有終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)，其中，終端節(jié)點(diǎn)主要是配置各種傳感器，它主要用于采集各種數(shù)據(jù)信息，以獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然環(huán)境參數(shù)；路由節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)和路由數(shù)據(jù)，將各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。而協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要擔(dān)任控制器的作用，負(fù)責(zé)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，配置網(wǎng)絡(luò)地址，將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心以控制灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行。其中，溫度傳感器、濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器及降雨量傳感器分別用于采集土壤溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度及降雨量信息，以便于對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控。太陽(yáng)能電池板用于為各個(gè)節(jié)點(diǎn)提供能量，也用于為蓄電池充電使得蓄電池作為備用電源，當(dāng)光照條件較差時(shí)，則通過蓄電池對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)供電，這樣，則大大地降低了成本，節(jié)約了能源。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)中電源1模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種用于澆灌的監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、灌溉設(shè)備以及用于控制灌溉設(shè)備的監(jiān)控中心，終端節(jié)點(diǎn)包括處理器1模塊、均與處理器1模塊相連的數(shù)據(jù)采集1模塊、無線收發(fā)1模塊及電源1模塊，路由節(jié)點(diǎn)包括處理器2模塊、均與處理器2模塊相連的數(shù)據(jù)采集2模塊、無線收發(fā)2模塊及電源2模塊，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)包括處理器3模塊、均與處理器3模塊相連的無線收發(fā)3模塊、串行通信模塊及電源3模塊，無線收發(fā)1模塊將數(shù)據(jù)采集1模塊采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送給無線收發(fā)2模塊和無線收發(fā)3模塊，無線收發(fā)2模塊將數(shù)據(jù)采集2模塊采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送給無線收發(fā)3模塊，串行通信模塊將無線收發(fā)3模塊接收的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)采集1模塊和數(shù)據(jù)采集2模塊均配置有溫濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器及降雨量傳感器，電源1模塊、電源2模塊和電源3模塊均配置有太陽(yáng)能電池板、蓄電池及用于連接太陽(yáng)能電池板和蓄電池2的充電芯片。

本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)都部署有終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)及協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，其中，終端節(jié)點(diǎn)主要是配置各種傳感器，它主要用于采集各種數(shù)據(jù)信息，以獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)的自然環(huán)境參數(shù)；路由節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)和路由數(shù)據(jù)，將各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要擔(dān)任控制器的作用，負(fù)責(zé)啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，配置網(wǎng)絡(luò)地址，將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控中心。終端節(jié)點(diǎn)中，數(shù)據(jù)采集1模塊用于采集數(shù)據(jù)，由處理器1模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的通訊算法，控制無線收發(fā)1模塊將該數(shù)據(jù)以Zigbee無線通訊方式傳送給無線收發(fā)2模塊。在路由節(jié)點(diǎn)中，由處理器2模塊對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊算法和處理算法，控制無線收發(fā)2模塊以Zigbee無線通訊方式傳送給無線收發(fā)3模塊。同時(shí)，路由節(jié)點(diǎn)中亦可通過數(shù)據(jù)采集2模塊采集數(shù)據(jù)，同樣，由無線收發(fā)2模塊傳送給無線收發(fā)3模塊，由處理3模塊負(fù)責(zé)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊算法和處理算法，控制串行通信模塊以GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控中心。監(jiān)控中心通過采集到的信息數(shù)據(jù)作出決策，控制灌溉設(shè)備的開關(guān)及灌溉量。

其中，溫度傳感器、濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器及降雨量傳感器分別用于采集溫度、濕度、光照強(qiáng)度及降雨量信息。太陽(yáng)能電池板用于為各個(gè)節(jié)點(diǎn)提供能量，也用于為蓄電池充電使得蓄電池作為備用電源；充電芯片用于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板對(duì)蓄電池的充電。具體地，在太陽(yáng)光照較好時(shí)，則利用太陽(yáng)能電池板對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)供電，同時(shí)，太陽(yáng)能電池板也通過充電芯片對(duì)蓄電池進(jìn)行充電；在光照條件較差時(shí)，則通過蓄電池對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)供電。

優(yōu)選地，所述充電芯片為CN3063。本發(fā)明選用CN3063作為充電芯片，它具有功耗小、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述處理器1模塊、所述處理器2模塊和所述處理器3模塊的主控芯片均為S3C2440A。處理器是每一節(jié)點(diǎn)的最核心部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、能量管理、軟件通訊協(xié)議及其他模塊工作管理。本發(fā)明中，選用S3C2440A作為處理器的主控芯片，它具有功耗低、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)及成本低的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器和濕度傳感器采用TYX-CTWS1型土壤溫濕度傳感器。TYX-CTWS1是將土壤水分和土壤溫度傳感器集中于一體，這樣可簡(jiǎn)化儀器，方便對(duì)土壤信息的測(cè)量。同時(shí)，它還具有穩(wěn)定性好、功耗低、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述光照強(qiáng)度傳感器為BH1750。BH1750內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，無需再接外部元件即可輸出數(shù)字信號(hào)，這樣大大的減少了功耗和成本。

優(yōu)選地，所述降雨量傳感器為翻斗式雨量計(jì)。翻斗式雨量計(jì)具有精度高、成本低、體積小、便于操作的優(yōu)點(diǎn)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。