專利名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其是涉及一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自
動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
溫室是利用人工建筑的設(shè)施，通過可以調(diào)控的技術(shù)手段實(shí)施高產(chǎn)且高效的現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)方式。它是一個(gè)改變植物生長(zhǎng)的外部環(huán)境、為植物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，以及避免 外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ渖L(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響的場(chǎng)所。20世紀(jì)90年代，是我國溫室工程 的快速發(fā)展時(shí)期。日光溫室是我國改革開放后大面積快速發(fā)展起來的設(shè)施農(nóng)業(yè)，現(xiàn)已成為 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要內(nèi)容。溫室環(huán)境自動(dòng)控制和溫室灌溉自動(dòng)控制已經(jīng)逐漸成為溫室 建設(shè)的基本配置，溫室管理向人工智能化方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)智能化溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng) 開始普及，現(xiàn)在世界上發(fā)達(dá)國家的溫室生產(chǎn)，溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)與控制已由一般的機(jī)械化 發(fā)展為由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)光照、溫度、濕度、氣體等因素的自動(dòng)化監(jiān)控，一些國家在實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。溫室環(huán)境控制朝著基于作物生長(zhǎng)模型、 溫室綜合環(huán)境因子分析模型和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的溫室信息自動(dòng)采集及智能控制趨勢(shì)發(fā)展。因 而，現(xiàn)如今切需一套使用操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)精度高且數(shù)據(jù)傳輸速度快的溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無線
傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其體積小、便于布網(wǎng)、安裝維護(hù)方便且性能可靠、能對(duì)
溫室環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，能有效克服現(xiàn)有溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的多種實(shí)際問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室
環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多
個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、分別將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后上傳的多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、與網(wǎng)
關(guān)節(jié)點(diǎn)相接且對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、與數(shù)
據(jù)采集設(shè)備相接且接入Internet網(wǎng)的通信服務(wù)器和對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備所采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行
統(tǒng)計(jì)分析并自動(dòng)相應(yīng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的上位監(jiān)控機(jī)，所述通信服務(wù)器和上位監(jiān)控機(jī)相接且二
者間通過Internet網(wǎng)進(jìn)行雙向通訊，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與通信服務(wù)器間以有線或無線方式進(jìn)
行雙向通訊。 所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備與通信服務(wù)器間GSM網(wǎng)絡(luò)或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通訊。 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)部的大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕
度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括傳感器模塊、與傳感器模塊相接的處理器模塊、與處理器模
塊相接的無線通訊模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及分別為傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模
塊供電的電源模塊，所述電源模塊分別與土壤水分傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模塊相接。 所述電源模塊為太陽能可充電電池。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) 1 、體積小，便于布網(wǎng)，安裝維護(hù)方便且性能可靠。 2、實(shí)現(xiàn)方便且數(shù)據(jù)傳輸速度快、功能完善，本實(shí)用新型將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與GSM/
GPRS網(wǎng)絡(luò)以及Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，通過由太陽能供電的無線傳感器感知節(jié)點(diǎn)采集和
傳輸土壤墑情數(shù)據(jù)，并在服務(wù)器端實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶通過Internet網(wǎng)絡(luò)即可了解
溫室內(nèi)部多種環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并控制數(shù)據(jù)的采集，該溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)固定站無人
值守情況下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和無線傳輸，數(shù)據(jù)在監(jiān)測(cè)中心自動(dòng)接收入庫；可以實(shí)現(xiàn)24
小時(shí)連續(xù)在線監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式將土壤墑情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)?br> 監(jiān)測(cè)中心，生成報(bào)表，統(tǒng)計(jì)分析。同時(shí)監(jiān)測(cè)中心可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制修改采集
時(shí)間等，實(shí)現(xiàn)工作人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確地掌握監(jiān)測(cè)站的土壤狀況，從而更加全面、科學(xué)、真實(shí)
地反映被監(jiān)測(cè)區(qū)的土壤變化情況，提供有效的減災(zāi)抗旱的土壤墑情信息。 3、無線傳感器節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計(jì)，且采用低功耗芯片，因而傳感器節(jié)點(diǎn)的生存
期較長(zhǎng)。另外，傳感器節(jié)點(diǎn)采用太陽能充電電池進(jìn)行供電，則能進(jìn)一步保障傳感器節(jié)點(diǎn)的生存期。 4、自組網(wǎng)能力強(qiáng)，無線傳輸可在遠(yuǎn)程web查看，可視化計(jì)算機(jī)軟件，可實(shí)時(shí)同步檢 測(cè)多點(diǎn)墑情，專業(yè)化的數(shù)據(jù)處理能力，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、報(bào)表、曲線等功能，方便 歷史數(shù)據(jù)查詢。 5、交互性強(qiáng)，可自定制采樣周期，在溫室環(huán)境有特殊問題時(shí)短信通知用戶，并且通
過穩(wěn)定可靠的高精度傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)溫室環(huán)境參數(shù)的精確測(cè)量。 6 、可擴(kuò)展性強(qiáng)，并且布網(wǎng)位置信息顯示直觀。 綜上所述，本實(shí)用新型體積小、便于布網(wǎng)、安裝維護(hù)方便且性能可靠、能對(duì)溫室環(huán) 境進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，能有效克服現(xiàn)有溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的使用操作不便、需要人 工參與、不能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析處理、數(shù)據(jù)傳輸速度慢、檢測(cè)精度低等缺陷和不 足。 下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的電路框圖。
附圖標(biāo)記說明 1-無線傳感器網(wǎng)絡(luò)； 2_數(shù)據(jù)采集設(shè)備； 3_通信服務(wù)器； 4-上位監(jiān)控機(jī)； 5-網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多 個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1、分別將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后上傳的多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)5、 與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)5相接且對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理的數(shù)據(jù)采集設(shè) 備2、與數(shù)據(jù)采集設(shè)備2相接且接入Internet網(wǎng)的通信服務(wù)器3和對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備2所采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并自動(dòng)相應(yīng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的上位監(jiān)控機(jī)4，所述通信服務(wù)器3和 上位監(jiān)控機(jī)4相接且二者間通過Internet網(wǎng)進(jìn)行雙向通訊，數(shù)據(jù)采集設(shè)備2與通信服務(wù)器 3間以有線或無線方式進(jìn)行雙向通訊。 本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備2與通信服務(wù)器3間GSM網(wǎng)絡(luò)或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙 向通訊。所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)部的大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕 度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。所述傳感器節(jié)點(diǎn) 包括傳感器模塊、與傳感器模塊相接的處理器模塊、與處理器模塊相接的無線通訊模塊和 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及分別為傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模塊供電的電源模塊，所述 電源模塊分別與土壤水分傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模塊相接。所述電源模塊為 太陽能可充電電池。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)、分別將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后的多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(5)、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)(5)相接且對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理的數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)、與數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)相接且接入Internet網(wǎng)的通信服務(wù)器(3)和對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)所采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并自動(dòng)相應(yīng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的上位監(jiān)控機(jī)(4)，所述通信服務(wù)器(3)和上位監(jiān)控機(jī)(4)相接且二者間通過Internet網(wǎng)進(jìn)行雙向通訊，數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)與通信服務(wù)器(3)間以有線或無線方式進(jìn)行雙向通訊。
2. 按照權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備(2)與通信服務(wù)器(3)間GSM網(wǎng)絡(luò)或GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通訊。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括對(duì)被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)部的大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、二氧 化碳濃度和光照強(qiáng)度六種環(huán)境因子進(jìn)行監(jiān)測(cè)的六種傳感器節(jié)點(diǎn)。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括傳感器模塊、與傳感器模塊相接的處理器模塊、與處理器模塊相接的 無線通訊模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及分別為傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模塊供電的 電源模塊，所述電源模塊分別與土壤水分傳感器模塊、處理器模塊和無線通訊模塊相接。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于 所述電源模塊為太陽能可充電電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由布設(shè)在被監(jiān)測(cè)溫室內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、分別將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包后上傳的多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相接且對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析處理的數(shù)據(jù)采集設(shè)備、與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相接且接入Internet網(wǎng)的通信服務(wù)器和與通信服務(wù)器相接且對(duì)所采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的上位監(jiān)控機(jī)。本實(shí)用新型體積小、便于布網(wǎng)、安裝維護(hù)方便且性能可靠、能對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，能有效解決現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的操作不便、不能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析處理、數(shù)據(jù)傳輸速度慢、檢測(cè)精度低等實(shí)際問題。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201508618SQ20092003476
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者李士寧, 李志剛, 蒙海軍 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司