CN109168142A - 一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统 - Google Patents

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CN109168142A CN201811395395.4A CN201811395395A CN109168142A CN 109168142 A CN109168142 A CN 109168142A CN 201811395395 A CN201811395395 A CN 201811395395A CN 109168142 A CN109168142 A CN 109168142A
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刘伟
李卓
杨晓斐
杨丽燕
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Abstract

本发明公开了一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统。包括无线传感器网络、系统网关、Internet网络、管理中心。所述无线传感器网络连接系统网关，所述系统网关通过Internet网络与管理中心建立连接。本发明实现了对农业灌区系统多种参数的实时自动监测，传感器节点将监测的数据传送给系统网关，系统网关再通过互联网络将监测到的数据传送到远程管理中心，可以提高农业灌区系统的稳定性和效率，通过实时监控，可以对异常数据做出警示反应，以便及时采取措施应对。本发明实现了灌区环境的实时监测，具有结构简单、易于部署、维护方便及能耗低的优点。

Description

一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统
技术领域
本发明涉及农业自动化领域，特别涉及一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统。
背景技术
我国是水资源短缺的国家，随着人口增加、工业化和城镇化进程加快，水资源需求大幅上升，经济社会可持续发展面临的水资源和水环境压力也进一步加大。为此，需要加强水资源管理，优化水资源配置，提高水资源利用效率和效益。目前已有灌区存在水资源浪费严重，灌溉水利用率低的问题。因此，要利用现代信息技术提升管理水平和水资源利用效率。
灌区信息化是将计算机技术、自动控制技术、传感器技术、通信技术、系统工程技术和地理信息系统等综合应用于水管理，实现集信息采集-处理-决策-信息反馈-监控为一体的调度系统，以实现水资源的合理配置和灌溉的优化调度。
总体上，我国现有灌区信息化系统大多采用有线方式采集水位、雨量、闸位、土壤含水量等参数和传输水情、雨情、墒情、旱情和气象等信息。这种方式存在布线复杂、受自然条件限制、线路易损坏、安装和维护成本高等缺陷。同时，需增加测量参数时，还需修改数据采集硬件和软件，系统可扩展性差，使用不便。无线传感器网络的工作方式和特点以及灌区信息化系统的应用环境使得无线传感器网络在灌区信息采集应用中有天然优势，具有安装、维护、使用方便和可扩展性强的特点。因此面向灌区信息化，进行无线传感器网络应用研发具有重要意义和应用价值。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统。包括无线传感器网络、系统网关、Internet网络、管理中心。所述无线传感器网络连接系统网关，所述系统网关通过Internet网络与管理中心建立连接。
所述无线传感器网络包括传感器节点、簇头节点和汇聚节点，所述传感器节点与簇头节点建立连接，所述簇头节点与汇聚节点建立连接。
所述传感器节点(簇头节点)包含有传感模块、微处理器模块、无线通信模块和电源模块，所述传感模块与微处理器模块建立连接，所述微处理器模块与无线通信模块连接，所述电源模块分别与传感模块、微处理器模块和无线通信模块建立连接。所述传感模块包括雨量传感器、水位传感器和土壤水分传感器。
所述汇聚节点包含有微处理器模块、无线通信模块和电源模块，所述微处理器模块与无线通信模块连接，所述电源模块分别与微处理器模块和无线通信模块建立连接。
所述系统网关作为现场监控平台，配置有嵌入式操作系统、USB接口、10/100MHzETHERNET接口和平板LCD显示输入系统。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为传感器节点(簇头节点)的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施实例对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统，包括无线传感器网络、系统网关、Internet网络、管理中心。无线传感器网络连接系统网关，系统网关通过Internet网络与管理中心建立连接。
无线传感器网络包括传感器节点、簇头节点和汇聚节点，传感器节点与簇头节点建立连接，簇头节点与汇聚节点建立连接。
传感器节点和簇头节点包含有传感模块、微处理器模块、无线通信模块和电源模块。传感模块用于信息数据的采集，包括雨量传感器、水位传感器和土壤水分传感器。雨量传感器用来获取降雨信息；水位传感器用于获取水位信息；土壤水分传感器用于获取土壤的含水量。传感模块与微处理器模块建立连接，微处理器模块负责控制整个无线监控接口装置的运行。微处理器模块与无线通信模块连接，无线通信模块一方面与微控制器模块进行双向通信，另一方面能建立无线自主多跳网络，并将与微控制器模块通信的信息实现无线收发。电源模块分别与传感模块、微处理器模块和无线通信模块建立连接，为传感模块、微处理器模块和无线通信模块供电。
传感器节点是灌区信息的来源，负责水位、雨量和土壤含水量等信息的数据采集，并通过无线通信模块将数据发送给簇头节点。
汇聚节点包含有微处理器模块、无线通信模块和电源模块。微处理器模块负责控制整个无线监控接口装置的运行。微处理器模块与无线通信模块连接，无线通信模块一方面与微控制器模块进行双向通信，另一方面能建立无线自主多跳网络，并将与微控制器模块通信的信息实现无线收发。电源模块分别与微处理器模块和无线通信模块建立连接，为传感模块、微处理器模块和无线通信模块供电。
汇聚节点具有较强的计算能力和存储能力，汇聚节点通过簇头节点与传感器节点建立通信联系，向传感器节点发送和接收数据，汇聚节点将感知的数据发送给系统网关。
系统网关作为现场监控平台，配置有嵌入式操作系统、USB接口、10/100MHzETHERNET接口和平板LCD显示输入系统。系统网关通过Internet网络和管理中心建立连接，向管理中心发送和接收数据。
管理中心负责实时的数据收集、保存和处理，历史数据的查询和统计等，主要有位于信息中心的网络系统和信息移动终端构成，终端用户可通过Internet网络异地访问中心数据。

Claims (4)

1.一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统，其特征在于：包括无线传感器网络、系统网关、Internet网络、管理中心；所述无线传感器网络连接系统网关，所述系统网关通过Internet网络与管理中心建立连接；
所述无线传感器网络包括传感器节点、簇头节点和汇聚节点，所述传感器节点与簇头节点建立连接，所述簇头节点与汇聚节点建立连接。
2.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统，其特征在于：所述传感器节点(簇头节点)包含有传感模块、微处理器模块、无线通信模块和电源模块；所述传感模块包括雨量传感器、水位传感器和土壤水分传感器。
3.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统，其特征在于：所述汇聚节点包含有微处理器模块、无线通信模块和电源模块。
4.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的农业灌区监测系统，其特征在于：所述系统网关配置有嵌入式操作系统、USB接口、10/100MHzETHERNET接口和平板LCD显示输入系统。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111262948A (zh) * 2020-02-18 2020-06-09 广东大橘果业有限公司 基于互联网的种植智能管理系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101848240A (zh) * 2010-05-05 2010-09-29 中国农业大学 西瓜育苗环境参数监测系统及方法
CN201994971U (zh) * 2011-03-24 2011-09-28 无锡南理工科技发展有限公司 基于无线传感网络的智能农业监测系统
CN102610059A (zh) * 2012-03-01 2012-07-25 河海大学 一种山区突发性洪水监测与预警系统及其构建方法
CN105978941A (zh) * 2016-04-25 2016-09-28 阜阳师范学院 一种基于农田墒情监测的无线传感器网络节点节能监测方法
CN106375946A (zh) * 2016-10-18 2017-02-01 扬州工业职业技术学院 一种无线传感器网络电动汽车充电桩监控系统
CN108230649A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 韦德永 基于无线传感器网络的温室精细作物生长环境监测系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101848240A (zh) * 2010-05-05 2010-09-29 中国农业大学 西瓜育苗环境参数监测系统及方法
CN201994971U (zh) * 2011-03-24 2011-09-28 无锡南理工科技发展有限公司 基于无线传感网络的智能农业监测系统
CN102610059A (zh) * 2012-03-01 2012-07-25 河海大学 一种山区突发性洪水监测与预警系统及其构建方法
CN105978941A (zh) * 2016-04-25 2016-09-28 阜阳师范学院 一种基于农田墒情监测的无线传感器网络节点节能监测方法
CN106375946A (zh) * 2016-10-18 2017-02-01 扬州工业职业技术学院 一种无线传感器网络电动汽车充电桩监控系统
CN108230649A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 韦德永 基于无线传感器网络的温室精细作物生长环境监测系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111262948A (zh) * 2020-02-18 2020-06-09 广东大橘果业有限公司 基于互联网的种植智能管理系统

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