專利名稱：一種用于無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器及控制方法。
背景技術(shù)：
土壤溫度不僅會(huì)影響作物播種和出苗早遲，而且會(huì)影響根的生殖、根生長(zhǎng)速率及 側(cè)根生成速率，影響根對(duì)水分和礦物營(yíng)養(yǎng)的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和貯存，影響土壤微生物活動(dòng)和有 機(jī)物質(zhì)的分解，是作物生存的一個(gè)重要環(huán)境因素，因此，需要對(duì)不同深度的土壤溫度進(jìn)行監(jiān) 測(cè)。目前，雖然地溫傳感器較多，但是多以單點(diǎn)為主，很難測(cè)量作物整個(gè)根系土壤的溫度，對(duì) 研究土壤溫度對(duì)作物的生長(zhǎng)帶來(lái)極大的困難。另外，地溫傳感器多采用有線的方式，需要在 田間布設(shè)大量的電纜，這就會(huì)大大增加工程成本，并且也不利于田間耕作。專利“ZL 200420115834. 9”提出一種便攜式多點(diǎn)數(shù)字地溫儀，解決了布設(shè)電纜和 多點(diǎn)土壤溫度測(cè)量的問(wèn)題，但同時(shí)也有一定的缺陷，比如專利中雖然采用多個(gè)傳感器測(cè)溫 元件，但是，由于它本身采用一根導(dǎo)熱性能比較好的不銹鋼管，長(zhǎng)時(shí)間埋在土中，最后，各點(diǎn) 的溫度相差很小，很難能夠準(zhǔn)確的測(cè)量不同深度土壤的溫度；另外，雖然其解決了田間布線 的問(wèn)題，但是不利于對(duì)土壤溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是改善測(cè)量不同深度土壤溫度的準(zhǔn)確性以及改善土壤 溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其采用太陽(yáng)能或電池供電，具有無(wú)線組網(wǎng)、實(shí)時(shí)喚醒和測(cè)量多點(diǎn)土壤溫度 等特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種用于無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器， 該傳感器包括電能提供單元、密封體、隔熱管、信號(hào)線、控制板、至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單 元，其特征在于所述控制板包括無(wú)線射頻單元，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元含有鉬金屬，所 述電能提供單元固定在密封體上，密封體內(nèi)部固定有控制板，密封體與隔熱管通過(guò)螺紋緊 密連接，隔熱管與所述至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)螺紋緊密連接，所述溫度傳感器 節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)信號(hào)線與控制板相連接，所述無(wú)線射頻單元用于接收無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中上位機(jī) 發(fā)送的各種指令并轉(zhuǎn)發(fā)到控制器，接收控制器發(fā)送的信息并通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將該信息轉(zhuǎn) 發(fā)到上位機(jī)。其中，所述控制板還包括微控制器、鐵電存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元和節(jié)點(diǎn)控制單元， 所述鐵電存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、節(jié)點(diǎn)控制單元、無(wú)線射頻單元和與所述微控制器相連接， 所述微控制器通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)控制單元控制所述至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元，所述鐵電存 儲(chǔ)器在所述微控制器的控制下對(duì)有關(guān)土壤信息進(jìn)行存儲(chǔ)，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元用于產(chǎn)生準(zhǔn)確 的系統(tǒng)時(shí)間。其中，所述電能提供單元為太陽(yáng)能板和電池。其中，還包括電源管理單元，所述電源管理單元與微控制器連接，所述電源管理單 元通過(guò)所述微控制器實(shí)現(xiàn)該傳感器內(nèi)的電能管理。
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其中，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元由不銹鋼環(huán)、鉬電阻和導(dǎo)熱膠組成。在所述不銹鋼 環(huán)上具有數(shù)個(gè)圓孔，所述數(shù)個(gè)圓孔內(nèi)容納有鉬電阻，所述導(dǎo)熱膠把鉬電阻與不銹鋼固定在一起。其中，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元為不銹鋼的環(huán)狀裝置。其中，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元為不銹鋼的錐形頭狀裝置。另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于控制無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)傳感器的方法，其特 征在于通過(guò)無(wú)線射頻單元進(jìn)行無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，在檢測(cè)到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)向無(wú)線傳感 網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)接收到請(qǐng)求后，允許所述無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳 感器加入網(wǎng)絡(luò)并為其分配網(wǎng)絡(luò)地址，返回加入成功信息；所述無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器 通過(guò)無(wú)線射頻單元監(jiān)聽(tīng)來(lái)自上位機(jī)的各種指令信息。其中，所述指令信息若為查詢指令，微控制器查詢鐵電存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的土壤溫度 和時(shí)間信息，并封裝成數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，發(fā)送給上位機(jī)；若為設(shè)置采集時(shí)間指令，無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器接受上位機(jī)設(shè)置的采樣時(shí)間間隔， 并返回修改成功信息；若為設(shè)置休眠時(shí)間指令，無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器接受上位機(jī)設(shè)置的休眠時(shí)間間隔， 并返回修改成功信息。本發(fā)明所取得的有益效果為能夠準(zhǔn)確的測(cè)量土壤不同深度的溫度信息；采用太 陽(yáng)能或電池供電，并采用無(wú)線的通信方式，避免了在田間進(jìn)行布線；具有存儲(chǔ)容量大和實(shí)時(shí) 時(shí)鐘功能，并且掉電數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失；能夠自動(dòng)的加入存在的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，并接收網(wǎng)關(guān)分 配的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)信息，有利于上位機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器進(jìn)行定位；具有自組網(wǎng) 功能，能夠存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的信息。能夠通過(guò)上位機(jī)發(fā)送的指令信 息，靈活的控制無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器的工作狀態(tài)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器示意圖；圖2為該實(shí)施例中的控制板的工作原理框圖；圖3為該實(shí)施例中的隔熱管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖4為溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的局部剖面圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的用于無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器的控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明提供的為一種具有太陽(yáng)能供電、無(wú)線組網(wǎng)和多點(diǎn)土壤溫度測(cè)量的地溫傳感 器。此無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器采用了鉬電阻阻值隨溫度變化測(cè)試的原理進(jìn)行土壤溫度 測(cè)量的。此無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器采用太陽(yáng)能電池板或電池供電，避免了鋪設(shè)線纜；同 時(shí)，其具有無(wú)線組網(wǎng)功能，能夠自動(dòng)加入當(dāng)前存在的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，并且能夠存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò) 中其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的土壤濕度和時(shí)間信息，并能以無(wú)線的方式接收上位機(jī)發(fā)來(lái)的控制指令進(jìn) 行采集時(shí)間間隔和休眠時(shí)間間隔的設(shè)置。
5實(shí)施例如圖1所示為本實(shí)施例中無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器的示意圖。無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān) 測(cè)的傳感器是有太陽(yáng)能板1、密封體2、控制板3、電池盒4、太陽(yáng)能蓄電池5、溫度傳感器節(jié)點(diǎn) 6、7、8、9、隔熱管10、11、12、13和信號(hào)線14組成；太陽(yáng)能板1與水平面夾角為15度，固定在 密封體2上，并與太陽(yáng)能蓄電池5相連接，為整個(gè)傳感器提供電能。密封體2內(nèi)部固定有控 制板3、電池盒4和太陽(yáng)能蓄電池5 ；密封體2與隔熱管10通過(guò)螺紋緊密連接；隔熱管10、 11、12、13分別與溫度傳感器節(jié)點(diǎn)6、7、8、9通過(guò)螺紋緊密連接；各個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)信 號(hào)線14與控制板進(jìn)行連接。如圖2所示為一種無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器控制板的工作原理框圖?？刂瓢宓?工作原理框圖是由微控制器、鐵電存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、無(wú)線射頻單元、節(jié)點(diǎn)控制單元、電源管 理單元和多個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)接口組成。微控制器是整個(gè)控制板的核心，用于將溫度傳感 器節(jié)點(diǎn)鉬電阻阻值的變化轉(zhuǎn)變成土壤的溫度信息，并將溫度信息存儲(chǔ)在微控制器的外部存 儲(chǔ)器中，同時(shí)，它還要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部分功能電路的正常工作；具有非易失功能的鐵電存儲(chǔ)器 在微控制器的控制下對(duì)土壤的溫度信息和時(shí)間信息進(jìn)行存儲(chǔ)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘，用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的 系統(tǒng)時(shí)間；微控制器通過(guò)節(jié)點(diǎn)控制單元協(xié)調(diào)各個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的工作，以便于降低整個(gè) 傳感器的功耗；無(wú)線射頻單元，用于接收無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中上位機(jī)發(fā)送的各種指令并轉(zhuǎn)發(fā)到 微控制器，接收微控制器發(fā)送的土壤溫度信息和時(shí)間信息并通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將土壤的溫 度和時(shí)間信息轉(zhuǎn)發(fā)到上位機(jī)。電源管理單元，用于給整個(gè)傳感器提供電能，在太陽(yáng)能蓄電池電量充足的情況下， 微控制器會(huì)切斷干電池供電電路，當(dāng)由于遇到連陰天，微控制器監(jiān)測(cè)到太陽(yáng)能蓄電池的電 量不足，這時(shí)，微控制器就會(huì)把太陽(yáng)能蓄電池電路切斷，連通干電池供電電路，這樣就避免 太陽(yáng)能蓄電池由于過(guò)度放電而影響其使用年限；當(dāng)天氣放晴，太陽(yáng)能蓄電池電量達(dá)到使用 要求，微控制器又會(huì)把供電電路切換到太陽(yáng)能蓄電池供電電路。如圖3所示為隔熱管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；隔熱管采用具有良好絕熱性能的PVC管加工而 成，其兩端加工成長(zhǎng)度為0. 45cm的外螺紋，用于與加工成內(nèi)螺紋的溫度傳感器節(jié)點(diǎn)緊密連接。如圖4所示為溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的局部剖面圖；它包括不銹鋼環(huán)、鉬電阻(PtlOO)和 導(dǎo)熱膠組成。不銹鋼環(huán)上均勻的加工了 4個(gè)圓孔，把鉬電阻(ptlOO)放入到其中一個(gè)圓孔 中，利用導(dǎo)熱膠把鉬電阻(PtlOO)牢牢的與不銹鋼固定在一起。當(dāng)無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳 感器埋入土壤后，土壤溫度會(huì)通過(guò)不銹鋼傳遞到鉬電阻(ptlOO)，土壤溫度的變化會(huì)引起鉬 電阻阻值的變化。本發(fā)明所提供的一種無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器的控制方法，使無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān) 測(cè)的傳感器加入到由多個(gè)此種類型的傳感器組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，并且能夠存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中 的信息。一種無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器可以接收上位機(jī)發(fā)送的查詢和控制指令，當(dāng)收到 查詢指令時(shí)會(huì)以無(wú)線的方式發(fā)射土壤的溫度時(shí)間信息、傳感器ID號(hào)、網(wǎng)絡(luò)父節(jié)點(diǎn)號(hào)信息到 上位機(jī)。本發(fā)明還提供了一種使用上述無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器的控制方法，包括以下步驟
上電后，通過(guò)各個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)，把土壤溫度信息轉(zhuǎn)換成鉬電阻的阻值變換；
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微控制器通過(guò)計(jì)算鉬電阻的阻值變化，把阻值變化轉(zhuǎn)變成土壤的溫度信息，連同 時(shí)間信息一同存儲(chǔ)到鐵電存儲(chǔ)器中；無(wú)線射頻單元初始化，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，在檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)時(shí)向無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的 網(wǎng)關(guān)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)接收到請(qǐng)求后，允許無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器加入網(wǎng)絡(luò)并為其 分配網(wǎng)絡(luò)地址，返回加入成功信息；無(wú)線多點(diǎn)地溫傳感器通過(guò)無(wú)線射頻單元監(jiān)聽(tīng)來(lái)自上位機(jī)的各種指令，在接收到指 令后轉(zhuǎn)發(fā)到微控制器；所述微控制器獲取指令類型，在所述指令類型為查詢指令時(shí)，將無(wú)線多點(diǎn)地溫傳 感器采集到的溫度信息和時(shí)間信息通過(guò)無(wú)線射頻單元發(fā)送到上位機(jī)；在所述指令類型為設(shè) 置指令時(shí)，微控制器會(huì)根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的指令修改相應(yīng)的信息；優(yōu)選地，在所述指令類型為設(shè)置采集時(shí)間間隔指令時(shí)，微控制器會(huì)按照采集時(shí)間 間隔控制溫度傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)土壤溫度進(jìn)行采集；優(yōu)選地，在所述指令類型為設(shè)置微控制器休眠時(shí)間指令時(shí)，微控制器會(huì)按照設(shè)定 的休眠時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行休眠；優(yōu)選地，無(wú)線射頻單元會(huì)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的土壤溫度信息和 時(shí)間信息，并通過(guò)無(wú)線射頻單元把土壤溫度信息和時(shí)間信息發(fā)送到上位機(jī)。如圖5所示為無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器的控制方法流程圖，執(zhí)行以下步驟Si，掃描并請(qǐng)求加入無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)無(wú)線射頻單元進(jìn)行無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，在 檢測(cè)到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)向無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求；S2，網(wǎng)關(guān)接收到請(qǐng)求后，允許無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器加入網(wǎng)絡(luò)并為其分配網(wǎng) 絡(luò)地址，微控制器收到加入成功信息后，無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器自身的ID對(duì)應(yīng)了其在 網(wǎng)絡(luò)中唯一的網(wǎng)絡(luò)ID，上位機(jī)根據(jù)無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器自身的ID號(hào)來(lái)獲得其對(duì)應(yīng) 的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)查找路由表獲取通信路徑，無(wú)線多點(diǎn)傳感器會(huì)把自己的相關(guān) 信息發(fā)送給網(wǎng)關(guān)，發(fā)送的信息包括無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器自身的ID號(hào)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 中父節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址ID號(hào)、自身的網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)也會(huì)變化， 但無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器的自身ID號(hào)是不變的。上位機(jī)是對(duì)無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳 感器自身的ID號(hào)進(jìn)行監(jiān)控的，若沒(méi)有加入成功，則返回Sl ；S3，無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器通過(guò)無(wú)線射頻單元監(jiān)聽(tīng)來(lái)自上位機(jī)的各種指令；S4，微控制器獲取并判斷指令類型，若為查詢指令，執(zhí)行S5 ；若為設(shè)置采集時(shí)間指 令，執(zhí)行S7 ；若為設(shè)置休眠時(shí)間指令，則執(zhí)行S9 ；S5，微控制器查詢鐵電存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的土壤溫度和時(shí)間信息；S6，微控制器會(huì)對(duì)土壤溫度和時(shí)間信息、無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器自身的ID 號(hào)、網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)、其父節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)ID號(hào)等按照一定的順序封裝成數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，再通過(guò)無(wú)線的 方式發(fā)送到上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼后，就能知道來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中的哪一個(gè)無(wú)線多點(diǎn) 地溫監(jiān)測(cè)的傳感器和對(duì)應(yīng)的土壤溫度和時(shí)間信息，結(jié)束進(jìn)入下一次通信；S7，工作人員可以在上位機(jī)設(shè)置溫度采樣時(shí)間間隔，通過(guò)無(wú)線射頻單元把命令發(fā) 送給微控制器；溫度采樣時(shí)間間隔可以根據(jù)研究的需要設(shè)置成任何時(shí)間；S8，微控制器成功設(shè)置溫度采樣時(shí)間間隔后，通過(guò)無(wú)線射頻單元把設(shè)置成功信號(hào) 返回給上位機(jī)，進(jìn)入下一次循環(huán)；
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S9，可以通過(guò)微控制器設(shè)置無(wú)線射頻單元的休眠時(shí)間間隔；S10，休眠時(shí)間間隔時(shí)間到，無(wú)線射頻單元就會(huì)被喚醒，進(jìn)入下一次循環(huán)；以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范 圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明涉及精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器，該傳感器包括電能提供單元、密封體、隔熱管、信號(hào)線、控制板、至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元，其特征在于所述控制板包括無(wú)線射頻單元，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元含有鉑金屬，所述電能提供單元固定在密封體上，所述密封體內(nèi)部固定有所述控制板，所述密封體與所述隔熱管通過(guò)螺紋緊密連接，所述隔熱管與所述至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)螺紋緊密連接，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)信號(hào)線與所述控制板相連接，所述無(wú)線射頻單元用于接收無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中上位機(jī)發(fā)送的各種指令并轉(zhuǎn)發(fā)到所述控制器，接收所述控制器發(fā)送的信息并通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到上位機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于所述控制板還包括微控制器、鐵電存儲(chǔ) 器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元和節(jié)點(diǎn)控制單元，所述鐵電存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元、節(jié)點(diǎn)控制單元、無(wú)線射 頻單元與所述微控制器相連接，所述微控制器通過(guò)所述節(jié)點(diǎn)控制單元控制所述至少一個(gè)溫 度傳感器節(jié)點(diǎn)單元，所述鐵電存儲(chǔ)器在所述微控制器的控制下對(duì)有關(guān)土壤信息進(jìn)行存儲(chǔ)， 所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元用于產(chǎn)生準(zhǔn)確的系統(tǒng)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述電能提供單元為太陽(yáng)能板和電池。
4.如權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，還包括電源管理單元，所述電源管理單元 與所述微控制器連接，所述電源管理單元通過(guò)所述微控制器實(shí)現(xiàn)該傳感器內(nèi)的電能管理。
5.如權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元由不銹鋼環(huán)、鉬 電阻和導(dǎo)熱膠組成。在所述不銹鋼環(huán)上具有數(shù)個(gè)圓孔，所述數(shù)個(gè)圓孔內(nèi)容納有鉬電阻，所述 導(dǎo)熱膠把鉬電阻與不銹鋼固定在一起。
6.如權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元為不銹鋼的環(huán) 狀裝置。
7.如權(quán)利要求3任一所述的傳感器，其特征在于，所述溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元為不銹鋼 的錐形頭狀裝置。
8.一種利用如權(quán)利要求1-7之任一所述的無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè) 的方法，其特征在于該方法包括以下步驟供電后，通過(guò)所述傳感器的至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元，把土壤溫度信息轉(zhuǎn)換成鉬 電阻的阻值；所述傳感器的控制器通過(guò)計(jì)算鉬電阻的阻值變化，把阻值變化轉(zhuǎn)變成土壤的溫度信 息，連同時(shí)間信息進(jìn)行存儲(chǔ)；所述傳感器的無(wú)線射頻單元初始化，然后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，在檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)時(shí)向無(wú)線傳感 網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)接收到請(qǐng)求后，允許所述傳感器加入網(wǎng)絡(luò)并為其 分配網(wǎng)絡(luò)地址，返回加入成功信息；所述傳感器通過(guò)所述無(wú)線射頻單元監(jiān)聽(tīng)來(lái)自上位機(jī)的各種指令，在接收到指令后轉(zhuǎn)發(fā) 到所述控制器；所述控制器獲取指令類型，控制所述傳感器執(zhí)行相應(yīng)的操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在所述指令類型為查詢指令時(shí)，將所述傳 感器采集到的溫度信息和時(shí)間信息通過(guò)所述無(wú)線射頻單元發(fā)送到上位機(jī)；在所述指令類型 為設(shè)置指令時(shí)，所述控制器會(huì)根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的指令修改相應(yīng)的信息；在所述指令類型為 設(shè)置采集時(shí)間間隔指令時(shí)，微控制器會(huì)按照采集時(shí)間間隔控制溫度傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)土壤溫度進(jìn)行采集；在所述指令類型為設(shè)置微控制器休眠時(shí)間指令時(shí)，微控制器會(huì)按照設(shè)定的休眠 時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行休眠。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器，包括電能提供單元、密封體、隔熱管、信號(hào)線、控制板、至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元，射頻單元，電能提供單元固定在密封體上，密封體內(nèi)部固定有控制板，密封體與隔熱管緊密連接，隔熱管與至少一個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)螺紋緊密連接，溫度傳感器節(jié)點(diǎn)單元通過(guò)信號(hào)線與控制板相連接，本發(fā)明還提供了該傳感器的控制方法，通過(guò)無(wú)線射頻單元進(jìn)行無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，在檢測(cè)到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)向無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求；網(wǎng)關(guān)接收到請(qǐng)求后，允許無(wú)線多點(diǎn)地溫監(jiān)測(cè)的傳感器加入網(wǎng)絡(luò)并為其分配網(wǎng)絡(luò)地址，返回加入成功信息；本發(fā)明能夠準(zhǔn)確測(cè)量不同深度土壤的溫度而且利于對(duì)土壤溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101908262SQ20101013960
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者吳文彪, 周建軍, 申長(zhǎng)軍, 趙春江, 邢振, 鄭文剛, 閆華, 鮑鋒 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心