CN105388829A - 基于ZigBee的水环境无线监控系统 - Google Patents
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/048—Monitoring; Safety
Abstract
本发明属于智能监控技术领域，具体涉及基于ZigBee的水环境无线监控系统，包括传感器节点，Zigbee无线收发模块、上位机、液晶显示和电源模块，所述传感器节点与Zigbee无线收发模块通信，所述Zigbee无线收发模块分别与上位机和液晶显示相连。本发明将无线技术应用在智能水产养殖系统中，可以实现参数的自动采集、无线传输和实时处理，而且不受地域、时域的限制，在工厂化水产养殖生产中具有一定的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明属于智能监控技术领域，具体涉及基于ZigBee的水环境无线监控系统。
背景技术
在现代化水产养殖场中，为了提高水产养殖的自动化和智能化程度，对养殖水体进行温度、溶解氧、透明度、盐度及pH等参数进行自动监测和控制是十分必要的。目前国内外一些研究机构己经开始将无线传感器网络应用到水产养殖领域，包括:应用多参数水质传感器、ZigBee无线传感器网络等技术创建水产养殖水质测试和调控的集成系统；将ZigBee技术同GPRS通讯相结合；采用总线化技术和GPRS通讯技术；将无线传感器网络应用到水产养殖的水质监测中为了进一步提高水产养殖远程在线监控系统的可靠性、抗干扰性和灵活性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于ZigBee的水环境无线监控系统，该系统采用利用无线通信技术构建无线网络，无需布设任何线路，自动组网，成本低廉，采集的数据可以通过监控画面实时监测，有效实现对水产养殖水环境的PH、温度、盐度、水位和溶氧量检测。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案是：基于ZigBee的水环境无线监控系统，包括传感器节点，Zigbee无线收发模块、上位机、液晶显示和电源模块，所述传感器节点与Zigbee无线收发模块通信，所述Zigbee无线收发模块分别与上位机和液晶显示相连；所述传感器节点包括PH传感器、PH调理电路、温度传感器、温度调理电路、溶氧量传感器、溶氧量调理电路、水位传感器、水位调理电路、盐度传感器、盐度调理电路和Zigbee无线收发模块，所述PH传感器和PH调理电路相连，所述温度传感器和温度调理电路相连，所述溶氧量传感器和溶氧量调理电路相连，所述水位传感器和水位调理电路相连，所述盐度传感器和盐度调理电路相连，所述PH调理电路、温度调理电路、溶氧量调理电路、水位调理电路和盐度调理电路分别和Zigbee无线收发模块相连；所述电源模块分别为传感器节点、Zigbee无线收发模块和液晶显示供电。
优选地，所述PH传感器采用采用上海雷磁公司生产的E-201-C型pH复合电极。
优选地，所述溶氧量传感器采用D0-952型溶解氧电极。
优选地，所述水位传感器采的型号为HM21。
优选地，所述温度传感器的型号为AD181FA-J。
优选地，所述盐度传感器采的型号为SAL-BTA1。
优选地，所述Zigbee模块的型号为CC2430。
优选地，所述微控制器通过RS232和上位机相连。
优选地，所述微控制器通过CAN总线和上位机相连。
优选地，所述液晶显示采用LCD液晶显示屏。
本发明的基于ZigBee的水环境PH无线监控系统可对水产养殖水环境的PH、温度、盐度、水位和溶氧量进行24h连续监测。由于系统可实现远程监控，即使业主或监测人员不在监测现场，也可以全面了解水环境的PH、温度、盐度、水位和溶氧量状况。本发明将无线技术应用在智能水产养殖系统中，可以实现参数的自动采集、无线传输和实时处理，而且不受地域、时域的限制，在工厂化水产养殖生产中具有一定的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明的系统结构。
具体实施方式
下面结合实施例来对本发明的内容详细叙述。
基于ZigBee的水环境无线监控系统，包括传感器节点，Zigbee无线收发模块、上位机、液晶显示和电源模块，所述传感器节点与Zigbee无线收发模块通信，所述Zigbee无线收发模块分别与上位机和液晶显示相连；所述传感器节点包括PH传感器、PH调理电路、温度传感器、温度调理电路、溶氧量传感器、溶氧量调理电路、水位传感器、水位调理电路、盐度传感器、盐度调理电路和Zigbee无线收发模块，所述PH传感器和PH调理电路相连，所述温度传感器和温度调理电路相连，所述溶氧量传感器和溶氧量调理电路相连，所述水位传感器和水位调理电路相连，所述盐度传感器和盐度调理电路相连，所述PH调理电路、温度调理电路、溶氧量调理电路、水位调理电路和盐度调理电路分别和Zigbee无线收发模块相连；所述电源模块分别为传感器节点、Zigbee无线收发模块和液晶显示供电。
所述PH传感器采用采用上海雷磁公司生产的E-201-C型pH复合电极。
所述溶氧量传感器采用D0-952型溶解氧电极。
所述水位传感器采的型号为HM21。
所述温度传感器的型号为AD181FA-J。
所述盐度传感器采的型号为SAL-BTA1。
所述Zigbee模块的型号为CC2430。
所述微控制器通过RS232和上位机相连。
所述微控制器通过CAN总线和上位机相连。
所述液晶显示采用LCD液晶显示屏。
ZigBee技术是一种具有低速率、近距离、低功耗、低复杂度、低成本、通信可靠、网络容量大等特点的无线网络通信技术，是针对小型设备的无线联网和控制而制定的协议规范，拥有一套非常完整的协议层次结构，由IEEE802.15.4和ZigBee联盟共同制定完成。它工作于免付费和免申请的2.4GHzISM频段，具有电池寿命长、应用简单、可靠性高、组网能力强等特点。基于ZigBee的无线传感器网络通常由协调器、路由器和终端设备3种节点设备组成。网络中只有一个节点作为协调器，负责网络的组织和维护，其他节点可作为路由器和终端设备。路由器负责网内信息的路由，终端设备是实现传感功能的节点，其中协调器和路由器还具有允许设备加入或离开网络的功能。ZigBee网络支持3种拓扑结构:星型网(star)、树型网(tree)和网状网(mesh)，可根据实际应用选择不同的网络拓扑结构。
本发明中选用了Chipcon公司最新推出的符合IEEE802.15.4标准的SOC系统芯片CC2430它结合了一个高性能射频收发器核心CC2420和一颗工业级小巧高效的8051控制器。该监控网络由若干协调器节点、若干传感器节点、若干控制节点和一个监控中心组成。协调器节点和覆盖范围内的传感器节点采用能量消耗最低的星形网络拓扑结构。其中，协调器节点是传感器节点、控制节点与监控中心之间连接的桥梁，所有采集数据均通过协调器节点发送到监控中心，而控制指令则由监控中心发出后，通过协调器节点发送给控制节点，驱动执行机构执行控制任务。
在该无线监控系统中，传感器节点将采集到的水环境参数模拟信号送到的CC2430的微控制器部分进行A/D转换(CC2430具有8路输入8-14位ADC)，转换后的数字信号再经过计算处理，得到实际参数值，通过CC2430的无线射频部分发送出去。协调器节点的无线收发部分接收到数据后送到液晶显示(LCD)和上位机监控软件显示。
Claims (10)
1.基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：包括传感器节点，Zigbee无线收发模块、上位机、液晶显示和电源模块，所述传感器节点与Zigbee无线收发模块通信，所述Zigbee无线收发模块分别与上位机和液晶显示相连；所述传感器节点包括PH传感器、PH调理电路、温度传感器、温度调理电路、溶氧量传感器、溶氧量调理电路、水位传感器、水位调理电路、盐度传感器、盐度调理电路和Zigbee无线收发模块，所述PH传感器和PH调理电路相连，所述温度传感器和温度调理电路相连，所述溶氧量传感器和溶氧量调理电路相连，所述水位传感器和水位调理电路相连，所述盐度传感器和盐度调理电路相连，所述PH调理电路、温度调理电路、溶氧量调理电路、水位调理电路和盐度调理电路分别和Zigbee无线收发模块相连；所述电源模块分别为传感器节点、Zigbee无线收发模块和液晶显示供电。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述PH传感器采用采用上海雷磁公司生产的E-201-C型pH复合电极。
3.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述溶氧量传感器采用D0-952型溶解氧电极。
4.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述水位传感器采的型号为HM21。
5.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述温度传感器的型号为AD181FA-J。
6.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述盐度传感器采的型号为SAL-BTA1。
7.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述Zigbee模块的型号为CC2430。
8.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述微控制器通过RS232和上位机相连。
9.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述微控制器通过CAN总线和上位机相连。
10.根据权利要求1所述的基于ZigBee的水环境无线监控系统，其特征在于：所述液晶显示采用LCD液晶显示屏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511029935.3A CN105388829A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 基于ZigBee的水环境无线监控系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201511029935.3A CN105388829A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 基于ZigBee的水环境无线监控系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105388829A true CN105388829A (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=55421218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201511029935.3A Pending CN105388829A (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 基于ZigBee的水环境无线监控系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105388829A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107232111A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-10 | 南通大学 | 基于温室大棚的循环海水养殖系统 |
| CN109099968A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-28 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于ZigBee无线传感器网络的多参数水质监测系统 |
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2015
- 2015-12-31 CN CN201511029935.3A patent/CN105388829A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107232111A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-10 | 南通大学 | 基于温室大棚的循环海水养殖系统 |
| CN109099968A (zh) * | 2018-07-31 | 2018-12-28 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于ZigBee无线传感器网络的多参数水质监测系统 |
| CN109099968B (zh) * | 2018-07-31 | 2024-03-26 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于ZigBee无线传感器网络的多参数水质监测系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160309 |