CN106852271A - 节能式灌溉监测系统 - Google Patents

节能式灌溉监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106852271A
CN106852271A CN201510909845.7A CN201510909845A CN106852271A CN 106852271 A CN106852271 A CN 106852271A CN 201510909845 A CN201510909845 A CN 201510909845A CN 106852271 A CN106852271 A CN 106852271A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
processor
data acquisition
power supply
dispatching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510909845.7A
Other languages
English (en)
Inventor
邓平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongnan Xin County Lemon Development Joint Stock Cooperative
Original Assignee
Tongnan Xin County Lemon Development Joint Stock Cooperative
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongnan Xin County Lemon Development Joint Stock Cooperative filed Critical Tongnan Xin County Lemon Development Joint Stock Cooperative
Priority to CN201510909845.7A priority Critical patent/CN106852271A/zh
Publication of CN106852271A publication Critical patent/CN106852271A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16—Control of watering
    • A01G25/167—Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了节能式灌溉监测系统，包括多个终端节点、路由节点、协调器节点、灌溉节点以及监控中心，终端节点包括处理器1模块、均与处理器1模块相连的数据采集1模块、灌溉节点包括处理器4模块，均与处理器4模块相连的数据采集3模块、FLASH模块、LED模块、串行通信2模块、存储模块及电源4模块，数据采集1模块和数据采集2模块均配置有温湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器，数据采集3模块配置有图像传感器，电源1模块、电源2模块、电源3模块和电源4模块均配置有太阳能电池板、蓄电池及充电芯片。本发明能精准把握土壤温湿度、光照强度及降雨量等自然环境参数，这样，便于对农作物的生长状态进行远距离监控。

Description

节能式灌溉监测系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其是涉及节能式灌溉监测系统。
背景技术
在传动农业中，劳动者是通过经验来感知光照强度、空气湿度、降雨量等自然因素来进行劳作，这样，并不能精准地把握各个参数的具体数值，因而亦不能保证农作物良好的生产产量。为改变此状，目前，国内已有针对农业种植的智能控制系统，但是它们存在传感器网络数据冗余、数据监测精度低、网络能耗高的缺点。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供节能式灌溉监测系统，能精准把握土壤温湿度、光照强度及降雨量等自然环境参数，这样，便于对农作物的生长状态进行远距离监控。同时，也能精准监控灌溉设备的实际灌溉状况，实现以较小的能源和成本消耗来获得较大的生产产量。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
节能式灌溉监测系统，包括多个终端节点、路由节点、协调器节点、灌溉节点以及监控中心，终端节点包括处理器1模块、均与处理器1模块相连的数据采集1模块、无线收发1模块及电源1模块，路由节点包括处理器2模块、均与处理器2模块相连的数据采集2模块、无线收发2模块及电源2模块，协调器节点包括处理器3模块、均与处理器3模块相连的无线收发3模块、串行通信1模块及电源3模块，灌溉节点包括处理器4模块，均与处理器4模块相连的数据采集3模块、FLASH模块、LED模块、串行通信2模块、存储模块及电源4模块，无线收发1模块将数据采集1模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发2模块和无线收发3模块，无线收发2模块将数据采集2模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发3模块，串行通信1模块将无线收发3模块接收的数据通过GPRS网络传送给监控中心，串行通信2模块将数据采集3模块采集的数据通过GPRS网络传送给监控中心，数据采集1模块和数据采集2模块均配置有温湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器，数据采集3模块配置有图像传感器，电源1模块、电源2模块、电源3模块和电源4模块均配置有太阳能电池板、蓄电池及用于连接太阳能电池板和蓄电池2的充电芯片。
本发明中，终端节点主要用于采集各种数据信息，以获取农作物生长的自然环境参数；路由节点主要负责中转和路由数据，将各个传感器采集的数据传送给协调器节点；协调器节点主要担任控制器的作用，负责启动网络，配置网络地址，将数据传送给监控中心；灌溉节点用于对流量计表信息进行监测，负责图像信息的采集、存储、识别、处理以及传送。
应用时，在每个监测区域都部署有终端节点、路由节点及协调器节点，而灌溉节点部署于灌溉设备的流量计表处。终端节点中，数据采集1模块用于采集数据，由处理器1模块负责数据的通讯算法，控制无线收发1模块将该数据以Zigbee无线通讯方式传送给无线收发2模块。在路由节点中，由处理器2模块对该数据进行通讯算法和处理算法，控制无线收发2模块以Zigbee无线通讯方式传送给无线收发3模块。同时，路由节点中亦可通过数据采集2模块采集数据，同样，由无线收发2模块传送给无线收发3模块，由处理3模块负责对这些数据进行通讯算法和处理算法，控制串行通信1模块以GPRS网络传送给监控中心。其中，温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器分别用于采集温度、湿度、光照强度及降雨量信息。
灌溉节点中，数据采集3模块主要用于采集流量计表的图像信息，并对该信息进行数据处理，由处理器4模块对该数据进行通讯算法和处理算法，控制串行通信2模块将该信息以GPRS网络传送给监控中心。监控中心通过接收来自串行通信1模块的信息数据作出决策是否需要进行灌溉以及灌溉量的多少，而通过接收来自串行通信2模块的信息数据对监控灌溉设备的实际灌溉量进行监控。太阳能电池板用于为各个节点提供能量，也用于为蓄电池充电使得蓄电池作为备用电源；充电芯片用于实现太阳能电池板对蓄电池的充电。具体地，在太阳光照较好时，则利用太阳能电池板对各个节点供电，同时，太阳能电池板也通过充电芯片对蓄电池进行充电；在光照条件较差时，则通过蓄电池对各个节点供电。
进一步地，所述充电芯片为CN3063。本发明选用CN3063作为充电芯片，它具有功耗小、安装方便的优点。
进一步地，所述处理器1模块、所述处理器2模块、所述处理器3模块和所述处理器4模块的主控芯片均为S3C2440A。处理器是每一节点的最核心部分，负责数据的处理、能量管理、软件通讯协议及其他模块工作管理。本发明中，选用S3C2440A作为处理器的主控芯片，它具有功耗低、数据处理能力强及成本低的优点。
进一步地，所述温度传感器和湿度传感器采用TYX-CTWS1型土壤温湿度传感器。TYX-CTWS1是将土壤水分和土壤温度传感器集中于一体，这样可简化仪器，方便对土壤信息的测量。同时，它还具有稳定性好、功耗低、使用寿命长的优点。
进一步地，所述光照强度传感器为BH1750。BH1750内置有模数转换器，无需再接外部元件即可输出数字信号，这样大大的减少了功耗和成本。
进一步地，所述降雨量传感器为翻斗式雨量计。翻斗式雨量计具有精度高、成本低、体积小、便于操作的优点。
进一步地，所述图像传感器为CMOS图像传感器。CMOS图像传感器具有功耗低、成本低的优点。
本发明具有以下有益效果：本发明中，终端节点主要用于采集各种数据信息，以获取农作物生长的自然环境参数；路由节点主要负责中转和路由数据，将各个传感器采集的数据传送给协调器节点；协调器节点主要担任控制器的作用，负责启动网络，配置网络地址，将数据传送给监控中心；灌溉节点用于对流量计表信息进行监测，负责图像信息的采集、存储、识别、处理以及传送。太阳能电池板用于为各个节点提供能量，也用于为蓄电池充电使得蓄电池作为备用电源，当光照条件较差时，则通过蓄电池对各个节点供电，这样，则大大地降低了成本，节约了能源。本发明能精准把握土壤温湿度、光照强度及降雨量等自然环境参数，这样，便于对农作物的生长状态进行远距离监控。同时，也能精准监控灌溉设备的实际灌溉状况，实现以较小的能源和成本消耗来获得较大的生产产量。
附图说明
图1为本发明所述的节能式灌溉监测系统的结构框图；
图2为本发明所述的节能式灌溉监测系统中电源1模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1和图2所示，节能式灌溉监测系统，包括多个终端节点、路由节点、协调器节点、灌溉节点以及监控中心，终端节点包括处理器1模块、均与处理器1模块相连的数据采集1模块、无线收发1模块及电源1模块，路由节点包括处理器2模块、均与处理器2模块相连的数据采集2模块、无线收发2模块及电源2模块，协调器节点包括处理器3模块、均与处理器3模块相连的无线收发3模块、串行通信1模块及电源3模块，灌溉节点包括处理器4模块，均与处理器4模块相连的数据采集3模块、FLASH模块、LED模块、串行通信2模块、存储模块及电源4模块，无线收发1模块将数据采集1模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发2模块和无线收发3模块，无线收发2模块将数据采集2模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发3模块，串行通信1模块将无线收发3模块接收的数据通过GPRS网络传送给监控中心，串行通信2模块将数据采集3模块采集的数据通过GPRS网络传送给监控中心，数据采集1模块和数据采集2模块均配置有温湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器，数据采集3模块配置有图像传感器，电源1模块、电源2模块、电源3模块和电源4模块均配置有太阳能电池板、蓄电池及用于连接太阳能电池板和蓄电池2的充电芯片。
本发明中，终端节点主要用于采集各种数据信息，以获取农作物生长的自然环境参数；路由节点主要负责中转和路由数据，将各个传感器采集的数据传送给协调器节点；协调器节点主要担任控制器的作用，负责启动网络，配置网络地址，将数据传送给监控中心；灌溉节点用于对流量计表信息进行监测，负责图像信息的采集、存储、识别、处理以及传送。
应用时，在每个监测区域都部署有终端节点、路由节点及协调器节点，而灌溉节点部署于灌溉设备的流量计表处。终端节点中，数据采集1模块用于采集数据，由处理器1模块负责数据的通讯算法，控制无线收发1模块将该数据以Zigbee无线通讯方式传送给无线收发2模块。在路由节点中，由处理器2模块对该数据进行通讯算法和处理算法，控制无线收发2模块以Zigbee无线通讯方式传送给无线收发3模块。同时，路由节点中亦可通过数据采集2模块采集数据，同样，由无线收发2模块传送给无线收发3模块，由处理3模块负责对这些数据进行通讯算法和处理算法，控制串行通信1模块以GPRS网络传送给监控中心。其中，温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器分别用于采集温度、湿度、光照强度及降雨量信息。
灌溉节点中，数据采集3模块主要用于采集流量计表的图像信息，并对该信息进行数据处理，由处理器4模块对该数据进行通讯算法和处理算法，控制串行通信2模块将该信息以GPRS网络传送给监控中心。监控中心通过接收来自串行通信1模块的信息数据作出决策是否需要进行灌溉以及灌溉量的多少，而通过接收来自串行通信2模块的信息数据对监控灌溉设备的实际灌溉量进行监控。太阳能电池板用于为各个节点提供能量，也用于为蓄电池充电使得蓄电池作为备用电源；充电芯片用于实现太阳能电池板对蓄电池的充电。具体地，在太阳光照较好时，则利用太阳能电池板对各个节点供电，同时，太阳能电池板也通过充电芯片对蓄电池进行充电；在光照条件较差时，则通过蓄电池对各个节点供电。
优选地，所述充电芯片为CN3063。本发明选用CN3063作为充电芯片，它具有功耗小、安装方便的优点。
优选地，所述处理器1模块、所述处理器2模块、所述处理器3模块和所述处理器4模块的主控芯片均为S3C2440A。处理器是每一节点的最核心部分，负责数据的处理、能量管理、软件通讯协议及其他模块工作管理。本发明中，选用S3C2440A作为处理器的主控芯片，它具有功耗低、数据处理能力强及成本低的优点。
优选地，所述温度传感器和湿度传感器采用TYX-CTWS1型土壤温湿度传感器。TYX-CTWS1是将土壤水分和土壤温度传感器集中于一体，这样可简化仪器，方便对土壤信息的测量。同时，它还具有稳定性好、功耗低、使用寿命长的优点。
优选地，所述光照强度传感器为BH1750。BH1750内置有模数转换器，无需再接外部元件即可输出数字信号，这样大大的减少了功耗和成本。
优选地，所述降雨量传感器为翻斗式雨量计。翻斗式雨量计具有精度高、成本低、体积小、便于操作的优点。
优选地，所述图像传感器为CMOS图像传感器。CMOS图像传感器具有功耗低、成本低的优点。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.节能式灌溉监测系统，其特征在于：包括多个终端节点、路由节点、协调器节点、灌溉节点以及监控中心，终端节点包括处理器1模块、均与处理器1模块相连的数据采集1模块、无线收发1模块及电源1模块，路由节点包括处理器2模块、均与处理器2模块相连的数据采集2模块、无线收发2模块及电源2模块，协调器节点包括处理器3模块、均与处理器3模块相连的无线收发3模块、串行通信1模块及电源3模块，灌溉节点包括处理器4模块，均与处理器4模块相连的数据采集3模块、FLASH模块、LED模块、串行通信2模块、存储模块及电源4模块，无线收发1模块将数据采集1模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发2模块和无线收发3模块，无线收发2模块将数据采集2模块采集的数据通过Zigbee网络传送给无线收发3模块，串行通信1模块将无线收发3模块接收的数据通过GPRS网络传送给监控中心，串行通信2模块将数据采集3模块采集的数据通过GPRS网络传送给监控中心，数据采集1模块和数据采集2模块均配置有温湿度传感器、光照强度传感器及降雨量传感器，数据采集3模块配置有图像传感器，电源1模块、电源2模块、电源3模块和电源4模块均配置有太阳能电池板、蓄电池及用于连接太阳能电池板和蓄电池2的充电芯片。
2.根据权利要求1所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述充电芯片为CN3063。
3.根据权利要求1所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述处理器1模块、所述处理器2模块、所述处理器3模块和所述处理器4模块的主控芯片均为S3C2440A。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器为TYX-CTWS1型土壤温湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述光照强度传感器为BH1750。
6.根据权利要求4所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述降雨量传感器为翻斗式雨量计。
7.根据权利要求4所述的节能式灌溉监测系统，其特征在于：所述图像传感器为CMOS图像传感器。
CN201510909845.7A 2015-12-09 2015-12-09 节能式灌溉监测系统 Pending CN106852271A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510909845.7A CN106852271A (zh) 2015-12-09 2015-12-09 节能式灌溉监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510909845.7A CN106852271A (zh) 2015-12-09 2015-12-09 节能式灌溉监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106852271A true CN106852271A (zh) 2017-06-16

Family

ID=59132616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510909845.7A Pending CN106852271A (zh) 2015-12-09 2015-12-09 节能式灌溉监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106852271A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108617480A (zh) * 2018-05-11 2018-10-09 武汉理工大学 一种园林智能浇灌系统
CN110692340A (zh) * 2019-11-13 2020-01-17 四川友万物联科技有限公司 一种利用无线控制的水肥一体灌溉设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108617480A (zh) * 2018-05-11 2018-10-09 武汉理工大学 一种园林智能浇灌系统
CN110692340A (zh) * 2019-11-13 2020-01-17 四川友万物联科技有限公司 一种利用无线控制的水肥一体灌溉设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203167738U (zh) 一种农业物联网无线监控灌溉终端
CN203950191U (zh) 一种基于移动设备的植物监控装置
CN204065824U (zh) 一种基于物联网技术的农业大棚智能控制装置
CN105091949A (zh) 一种无线温室环境数据采集装置及监测系统
CN108011955A (zh) 一种基于云服务的智能大棚监控系统
CN201673272U (zh) 一种基于无线传感器网络的芦柑生长环境监测系统
CN104280533A (zh) 基于蓝牙的土壤湿度监测传感器
CN106852271A (zh) 节能式灌溉监测系统
CN106856041A (zh) 适用于远程监控系统的信息采集器
CN203562091U (zh) 基于zigbee无线温室大棚数据采集模块
CN106856040A (zh) 基于无线传感器的智能监控系统
CN208298047U (zh) 智能植物养护监测系统
CN207488860U (zh) 一种大棚作物生长环境智能控制物联网网关
CN106855710A (zh) 应用于灌溉系统的数据采集装置
CN106249780A (zh) 温室大棚物联网光照度智能监控系统
CN109803239A (zh) 一种基于ZigBee技术的物联温湿度与二氧化碳农业传感器
CN106855698A (zh) 高性能数据采集装置
CN205428169U (zh) 一种智能大棚远程检测信息储存系统
Adil et al. Development of affordable ICT solutions for water conservation in agriculture
CN106852270A (zh) 一种远程灌溉系统
CN106855708A (zh) 一种用于浇灌的监控系统
CN106856039A (zh) 一种应用于农业的监控系统
CN106605577A (zh) 一种农用智能灌溉系统
CN106855729A (zh) 一种智能远程监控系统
CN106605578A (zh) 一种基于物联网技术的智能灌溉系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170616

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication