CN110969826A - 一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法,该系统包括:远程服务器、LoRaWAN LTE网关、移动终端及多个LoRa无线压力采集节点;所述LoRa无线压力采集节点用于监测管道内药液压力;所述LoRaWAN LTE网关用于并发收集来自LoRa无线压力采集节点的数据,并处理上传至远程服务器;所述远程服务器用于接收来自LoRaWAN LTE网关发来的数据,并在处理后记录到服务器的数据库中;所述移动终端用于连接远程服务器,查看及管理管道喷雾压力的相关数据。该系统可以监测大面积山地果园整个喷雾管网药液压力,可以减少监测山地果园喷雾管网压力的人力投入,降低监测成本。
Description
技术领域
本发明涉及果园农药喷雾领域,特别涉及一种基于LoRa的大面积山地果园管道喷雾压力无线监测系统及方法。
背景技术
目前,我国南方多山地果园,且多采取低矮密植型种植模式,移动式喷雾机械很难进入,施药劳动强度大且效率低。管道喷雾无需机具在果园移动,可多点同时喷雾,省力省工,适合山地果园使用,但由于地形、管网布局、喷雾位置、出水口数量和作业方式不同使得喷雾压力不稳定,易爆管,喷雾效果差。研究发现压力为影响喷雾性能指标如雾滴粒径、流量、雾滴均匀性、雾滴覆盖、漂移和沉积等的重要参数,另外大面积山地果园遮挡严重、各监测点之间距离远,因此设计一套适合大面积山地果园使用的管道喷雾压力无线监测系统显得尤为重要。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法,该系统可以监测大面积山地果园整个喷雾管网药液压力,减少监山地果园喷雾管网压力的人力投入,降低监测成本。
第一方面,本发明实施例提供一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法,包括:远程服务器、LoRaWAN LTE网关、移动终端及多个LoRa无线压力采集节点;
多个所述LoRa无线压力采集节点安装在喷雾管道上,用于监测管道内药液压力;每个所述LoRa无线压力采集节点与所述LoRaWAN LTE网关通过配对绑定后,通过LoRa无线协议连接,用于发送所述LoRa无线压力采集节点处喷雾管网内药液压力数据的数字信号;所述LoRa无线压力采集节点具有唯一识别码;
所述LoRaWAN LTE网关通过所述LoRa无线协议获知所述LoRa无线压力采集节点的唯一识别码,并获取所述LoRa无线压力采集节点的原始压力数据信号后,存储到本地储存中;所述LoRaWAN LTE网关通过MQTT协议连接到所述远程服务器;
所述远程服务器用于获取所述LoRaWAN LTE网关发送的数据,并存储到数据库中;
所述移动终端用于登录所述远程服务器,查看管道喷雾压力的相关数据,绘制管道喷雾节点压力分布图,管理压力数据,评估管道喷雾控制系统的压力调节能力;所述相关数据包括:管道喷雾压力的历史数据、压力的实时数据、显示在线LoRa压力采集节点信息。
在一个实施例中,所述LoRa压力采集节点包括:第一电源、第一微处理器、压力传感器、信号处理单元和LoRa无线单元;
所述第一电源分别与所述LoRa无线单元、第一微处理器及压力传感器电连接;
所述压力传感器与所述信号处理单元相连,所述第一微处理器分别与信号处理单元、LoRa无线单元和所述压力传感器相连;
所述LoRa无线单元通过所述LoRa无线协议,实现与所述LoRaWAN LTE网关配对连接。
在一个实施例中,所述LoRaWAN LTE网关包括:第二电源以及与所述第二电源分别电连接的第二微处理器、LTE无线单元和LoRaWAN无线单元;
所述第二微处理器分别与所述LoRaWAN无线单元和LTE无线单元连接;
所述LoRaWAN无线单元通过所述LoRa无线协议与所述LoRa无线单元配对连接;
所述LTE无线单元通过MQTT协议与所述远程服务器连接。
在一个实施例中,所述LoRa无线单元采用LoRa无线通信芯片。
在一个实施例中,所述远程服务器,包括:
验证模块,用于验证所述LoRaWAN LTE网关的通信权限,当验证通过后允许所述LoRaWAN LTE网关连接所述远程服务器;
监测模块,用于接收来自所述LoRaWAN LTE网关发送的心跳信息,当超时或接收不到心跳信息时,则为所述LoRaWAN LTE网关离线;
解析模块,用于对所述LoRaWAN LTE网关发送的压力相关数据进行检验后解析;
存储模块,用于将所述解析模块解析后的数据存储到服务器数据库中。
在一个实施例中,所述移动终端,包括:
配置模块,用于配置压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWAN LTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔的参数;
发送模块,用于将所述配置模块的配置信息发送到所述远程服务器;
获取模块,用于从所述远程服务器实时获取LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;
显示模块,用于显示获取模块获取的LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;所述相关数据还包括:LoRa压力采集节点在线信息、压力采集时刻、实时官网平均压力、最大压力、最大压力点、最小压力。
在一个实施例中,所述远程服务器,还包括:
接收模块,用于接收所述移动终端发送的配置信息;
转发模块,用于将所述接收模块接收的配置信息,转发给所述LoRaWAN LTE网关。
第二方面,本发明还提供一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测方法,所述方法使用如上述实施例任一项所述的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,实现对大面积山地果园管道喷雾压力的监测。
本发明实施例提供的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统及方法:
1、本发明将LoRa无线压力采集节点部署在喷雾管网上,利用LoRa无线协议具有较高接收灵敏度的特点,能解决山地果园中因为果树树枝、树叶的遮挡造成的无线数据接收有效距离较短的问题。
2、本发明的中LoRaWAN LTE网关使用LoRa协议做通信,LoRaWAN通信协议可以同时与多个LoRa节点在不同信道上进行通信,使得在数据采集时,数据碰撞而导致的丢包的概率减少,提高采集压力数据的效率和准确性。
3、本发明使用移动终端通过移动互联网与远程服务器通信,远程服务器与LoRaWAN网关通过LTE移动网络通信,使用过程中,通信距离非常远,可以做到不需要人在现场也可以参看和监测,减少人力成本。
4、本发明在采集压力数据时使用的LoRa协议,而在与远程服务器通信时则使用LTE移动网络,相比于每个压力采集节点都直接通过LTE移动网络与远程服务器连接的方案,降低了每个节点到远程服务的成本,但效果相似。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例提供的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统的结构图;
图2为本发明实施例提供的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统的框图;
图3为本发明实施例提供的远程服务器和移动终端的框图;
图4为本发明实施例1的果园喷雾管网布置示意图;
图5为本发明实施例2的手机端上位机登录界面;
图6为本发明实施例2的手机端上位机选择功能界面;
图7为本发明实施例2的当前在线LoRaWAN LTE网关显示界面;
图8为本发明实施例2的手机端上位机设备配置界面;
图9为本发明实施例2的手机端上位机无线压力节点信息显示界面。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1所示,本发明提供的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,应用于大面积山地果园喷雾管道压力的监测,包括:远程服务器1、至少一个LoRaWAN LTE网关2、至少一个移动终端3及多个LoRa无线压力采集节点4。
其中,多个LoRa无线压力采集节点4安装在喷雾管道上,可根据具体的监测环境等距或不等距排列安装即可。每个LoRa无线压力采集节点4与LoRaWAN LTE网关2通过配对绑定后,通过LoRa无线协议连接,用于发送LoRa无线压力采集节点4处喷雾管道内药液原始压力数据的数字信号到LoRaWAN LTE网关。每个LoRa压力采集节点4有唯一识别码,用于身份识别。
当LoRaWAN LTE网关2为多个时,每个LoRaWAN LTE网关也具有各自的唯一识别码。
如图1所示,上述喷雾管道网的入口与药泵的出药端相连,药泵的进药端与药池相连,药泵还与管道喷雾电动机和管道喷雾控制系统相连。
该LoRaWAN LTE网关2需与LoRa无线压力采集节点4配对、获知LoRa压力采集节点4的唯一识别码后,拥有对该LoRa无线压力采集节点4的通信权限。LoRaWAN LTE网关2通过LoRa无线协议收集与之配对的LoRa无线压力采集节点4的原始压力数据信号后,存储到本地储存中,并通过MQTT协议连接登录到远程服务器1,将原始数据、所有LoRa无线压力采集节点4的身份识别码发送到远程服务器。
另外,该LoRaWAN LTE网关2还从远程服务器1获取LoRa无线压力采集点4的配置数据,并将配置数据下发到每个LoRa无线压力采集节点4。
上述远程服务器1比如可以安装有数据库与服务端软件,服务端软件使用MQTT协议,用于认证LoRaWAN LTE网关及上位机软件(比如移动终端安装的软件)的连接。LoRaWANLTE网关2、移动终端3必须使用正确的用户名和密码方可连接成功远程服务器1,并通过MQTT协议进行通信。连接成功的LoRaWAN LTE网关2所发来的数据,被远程服务器1的服务端检验后解析、存储至服务器数据库中。
上述移动终端通过MQTT协议与远程服务器相连接,用于获取管道喷雾压力的历史数据、压力的实时数据,显示在线LoRa压力采集节点信息,绘制管道喷雾节点压力分布图,管理压力数据,评估管道喷雾控制系统的压力调节能。
当压力过高或过低,远程服务器会向移动终端推送警报提醒,用户通过移动终端查看到提醒信息时,及时调整配置参数或到现场进行处理。
本实施例中,将LoRa无线压力采集节点部署在喷雾管网上,利用LoRa无线协议具有较高接收灵敏度的特点,能解决山地果园中因为果树树枝、树叶的遮挡造成的无线数据接收有效距离较短的问题。另外,LoRaWAN LTE网关可以同时与多个LoRa节点在不同信道上进行通信,使得在数据采集时,数据碰撞而导致的丢包的概率减少,提高采集压力数据的效率和准确性。
并通过使用移动终端通过移动互联网与远程服务器通信,远程服务器与LoRaWAN网关通过LTE移动网络通信,使用过程中,通信距离非常远,可以做到不需要人在现场也可以参看和监测,减少人力成本。
该系统可以监测大面积山地果园整个喷雾管网药液压力,可用于研究大面积山地果园喷雾管网压力分布规律,可为新型管道喷雾压力控制装置的研发提供依据,可以减少监山地果园喷雾管网压力的人力投入,降低监测成本。
在一个实施例中,参照图2所示,该LoRa压力采集节点4包括:第一电源、第一微处理器、压力传感器、信号处理单元和LoRa无线单元;其中,第一电源分别与LoRa无线单元、第一微处理器及压力传感器电连接;压力传感器与信号处理单元相连,第一微处理器分别与信号处理单元、LoRa无线单元和压力传感器相连;LoRa无线单元通过LoRa无线协议,实现与LoRaWAN LTE网关配对连接。
本发明在采集节点压力时,使用ModbusRTU协议与压力变送器通信,ModbusRTU的通信方式为RS485串口协议,此协议在工业设备上常用,较好的抗干扰性,能提高采集数据的精度,使用数据信号取代模拟信号的采集,减少数据在线路上的损耗。
上述LoRa无线单元可采用LoRa无线通信芯片。
该LoRaWAN LTE网关1包括:第二电源以及与第二电源分别电连接的第二微处理器、LTE无线单元和LoRaWAN无线单元;其中,第二微处理器分别与LoRaWAN无线单元和LTE无线单元连接;LoRaWAN无线单元通过LoRa无线协议与LoRa无线单元配对连接;LTE无线单元通过MQTT协议与远程服务器连接。
LoRa无线单元与LoRaWAN LTE网关1配对成功后,与LoRaWAN无线单元相连。LoRaWAN LTE网关通过LTE无线单元连接到互联网,通过互联网访问远程服务器。
本实施例中,应用的环境中,管道喷雾可由喷雾主管及若干条与喷雾主管相连接的喷雾支管组成,每条喷雾支管上等间距安装上升至地面的立式出药口,立式出药口上连接软管和喷枪。LoRa压力采集节点等距部署于喷雾管网的喷雾主管和喷雾支管处,上述LoRa压力采集节点与LoRaWAN LTE网关之间采用点对点方式进行通讯;LoRaWAN LTE网关可以通过LoRaWAN单元通过LoRa无线协议同时并发与多个LoRa压力采集节点同时通信。
由于LoRa基于啁啾扩频调制的方式有较大的通信范围;LoRa传输协议有较高的接收灵敏度,本发明采用自行研究的组网策略,使得该系统可监测大面积山地果园整个喷雾管网药液压力,可用于研究大面积山地果园喷雾管网压力分布规律,可为新型管道喷雾压力控制装置的研发提供依据,可降低监测评估成本,可解决传统管道喷雾对整个喷雾药液压力缺乏有效监测的问题,可提高喷雾效果。
在一个实施例中,参照图3所示,远程服务器,包括如下模块:
验证模块,用于验证所述LoRaWAN LTE网关的通信权限,当验证通过后允许所述LoRaWAN LTE网关连接所述远程服务器;
监测模块,用于接收来自所述LoRaWAN LTE网关发送的心跳信息,当超时或接收不到心跳信息时,则为所述LoRaWAN LTE网关离线;
解析模块,用于对所述LoRaWAN LTE网关发送的压力相关数据进行检验后解析;
存储模块,用于将所述解析模块解析后的数据存储到服务器数据库中。
接收模块,用于接收所述移动终端发送的配置信息;
转发模块,用于将所述接收模块接收的配置信息,转发给所述LoRaWAN LTE网关。
该移动终端,包括:
配置模块,用于配置压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWAN LTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔的参数;
发送模块,用于将所述配置模块的配置信息发送到所述远程服务器;
获取模块,用于从所述远程服务器实时获取LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;
显示模块,用于显示获取模块获取的LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;所述相关数据还包括:LoRa压力采集节点在线信息、压力采集时刻、实时官网平均压力、最大压力、最大压力点、最小压力。
基于该移动终端,可实现配置方式灵活,管理方便。
本发明还提供一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测方法,使用如上述实施例的监测系统,实现对大面积山地果园管道喷雾压力无线监测。该方法的使用过程包括如下步骤:
S1、移动终端通过互联网连接到远程服务器;比如以手机为例,用户在手机端上位机上输入自己的用户名、密码、远程服务器地址、远程服务器端口,通过移动互联网,登录到远程服务器。
S2、远程服务器验证来自移动终端的权限,判断是否允许移动终端访问远程服务器;
S3、LoRaWAN LTE网关通过LTE网络连接到远程服务器,登录成功后定时向远程服务器发送心跳信息,以此告知服务器LoRaWAN LTE网关在线;具体为:LoRaWAN LTE网关通过封装好的数据包,上报LoRaWAN LTE网关的唯一识别码、与LoRaWAN LTE网关配对的LoRa压力采集节点的SN号(唯一身份识别码)和在线信息、上报时间戳。
S4、远程服务器验证来自LoRaWAN LTE网关的权限,判断是否允许LoRaWAN LTE网关远程服务器。权限通过后,接收来自LoRaWAN LTE网关发来的心跳信息,在超时未接收到来自LoRaWAN LTE网关发来的心跳信息,则为LoRaWAN LTE网关离线;
S5、在移动终端上配置压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWAN LTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔等参数,通过互联把配置信息发送到远程服务器;
比如:用户在手机端APP配置了设备的工作参数(压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWAN LTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔等参数),手机端上位机将配置信息,通过MQTT协议发送到远程服务器,服务器收到信息后,将其存储在数据库,并推送到对应的LoRaWAN LTE网关,如果LoRaWAN LTE网关此时没有获取到配置数据,LoRaWAN LTE网关将会尝试再向远程服务器请求远程服务器接收到请求以后,会将服务器中的配置记录再次下发到LoRaWAN LTE网关。
S6、LoRaWAN LTE网关通过MQTT连接至远程服务器,并向远程服务器获取配置数据,若服务器没有下发配置数据,则使用默认配置数据。LoRaWAN LTE网关将配置数据发送至每个LoRa压力采集节点,配置信息包括LoRa压力采集节点的压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWAN LTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔;
S7、LoRa压力采集节点在与LoRaWAN LTE网关成功配对、设节点号。配对设置成功后,向LoRaWAN LTE网关获取采集压力信息的时间间隔,并开始以此时间间隔采集压力信息,上传至LoRaWAN LTE网关;
S8、LoRaWAN LTE网关通过LoRa协议获取每个LoRa压力采集节点发来的压力数据,并将压力数据按照远程服务器规定的时间间隔上传到远程服务器;
S9、LoRaWAN LTE网关记录每个配对完成的LoRa压力采集节点发来的消息时间,根据当前配置的LoRa压力采集节点的通信超时时间判断LoRa压力节点通信是否超时,如果通信超时,则判断对应的LoRa压力采集节点掉线,并通过MQTT协议将LoRa压力采集节点在线信息更新至远程服务器;
S10、移动终端连接到远程服务器,从远程服务器获取实时LoRa压力采集节点压力信息;比如,手机端上位机通过MQTT协议,订阅对应网关的消息上报的主题,获取到来自LoRaWAN LTE网关发来的各个压力节点的实时压力。
S11、移动终端通过远程服务器获取喷雾管道中选择的LoRa压力采集节点在线信息、压力值、节点号以及压力采集时刻;实时显示喷雾管网平均压力、最大压力、最大压力点、最小压力;实时显示LoRa压力采集节点号或节点的SN号(唯一识别码)以及压力值。比如,手机端上位机通过MQTT协议,获取到实时的压力数据以后,对比计算以后,显示当前的最大压力值,最小压力值,平均压力值;所有的压力节点信息以列表形式显示。其中计算过程,可在原程服务器上执行,也可在手机端执行;本公开实施例对此不作限定。
下面再通过两个具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1:
本实施例以一个具有三行果树,喷雾管网上共部署9个LoRa无线压力采集节点为例进行详细说明。
如图4所示,首先在果园埋下果园PVC喷雾管网,该喷雾管网由喷雾主管以及3条与喷雾主管相连的喷雾支管组成,喷雾主管和喷雾支管如图4所示部署,喷雾主管的入口与药泵的出药端相连,喷雾主管从药泵的出药端引出,沿垂直于果树种植行的方向铺设;每行果树从喷雾主管上引出一条喷雾支管,喷雾支管沿果树种植行的方向铺设;喷雾主管以及每条喷雾支管上每隔2m安装LoRa无线压力采集节点;每条喷雾支管上每隔2m安装上升至地面的立式出药口,该立式出药口上连接软管和喷枪;药泵的进药端与药池相连,药泵还与管道喷雾电动机和管道喷雾控制系统相连。
如图2所示,本实施例的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统中,包括移动终端(上位机)、远程服务器,LoRaWAN LTE网关以及多个LoRa无线压力采集节点。
图4中,9个LoRa无线压力采集节点部署在喷雾管网上,每个LoRa压力采集节点包括第一电源、第一微处理器、压力传感器、信号处理单元和LoRa无线单元;压力传感器与信号处理单元相连;第一微处理器分别与信号处理单元相连、LoRa无线单元相连;LoRa无线单元在与LoRaWAN LTE网关配对成功后,与LoRaWAN LTE网关的LoRaWAN无线单元相连。
第一电源用于为第一微处理器、压力传感器、信号处理单元和LoRa无线单元提供电源,具体选用12V聚合物锂电给压力传感器提供12V电源,锂电池经过降压芯片转换为LoRa无线单元提供3.3V电源,锂电池还经过降压芯片转换为第一微处理器提供3.3V电源。
上述压力传感器可由ModbusRTU压力变送器以及RS485串口通信电路组成,用于监测管网内药液压力;上述信号处理单元用于将RS485串口的电平信号转换成微处理器能直接接收的TTL Uart串口通信信号,用于读取压力值;该第一微处理器为一个单片机最小系统,作为ModbusRTU主机使用串口通过ModbusRTU协议读取ModbusRTU压力变送器的压力数值,LoRa无线单元由LoRa通信芯片及其外围电路组成,用于与LoRaWAN LTE网关通信。
每个LoRa无线单元用于发送该LoRa无线压力采集节点处喷雾管网内药液压力数据的数字信号,对应地,LoRaWAN LTE网关的LoRaWAN无线单元用于以一对多、多信道并发的方式接收所有LoRa无线压力采集节点传来的压力数据。
上述手机端上位机使用互联网通过MQTT协议与远程服务器通信,从服务器获取实时压力数据。手机端上位机可以通过MQTT协议向远程服务器获取实时回传的压力数据、LoRa无线压力采集节点的节点号、LoRa无线压力采集节点的唯一识别码、LoRa无线压力采集节点的在线信息;实时显示所有LoRa无线压力采集节点的节点号以及压力值,计算并显示最大压力值、最小压力值、平均压力值,便于监测整个喷雾管网的药液压力。
实施例2:
打开手机端上位机,手机端上位机的登录界面如图5所示,在登录界面填入远程服务器地址,远程服务器端口,用户名密码,点击登录。
登录到服务器后,进入如图6所示的手机端上位机选择功能界面,进入点击“选择网关”选项,进入如图7所示的查看当前在线LoRaWAN LTE网关。根据实际情况选取需要进行监测的LoRaWAN网关设备,上位机软件向远程服务器获取对应的LoRaWAN LTE网关的设备的信息,选择完成以后,手机端上位机将会自动返回如图6所示的选择功能界面。
在选择功能界面上选择设备信息配置,进入如图8所示的设备配置界面,填写节点采样周期、节点超时时间、数据上报时间等设置参数,点击“配置设备”按键,将配置上传到远程服务器,让远程服务器下发到对应LoRaWAN LTE网关,对应LoRaWAN LTE网关再下发到LoRa无线压力采集节点。
手机上位机软件配置完设备后,自动返回到图6所示的功能选择界面。选择“节点信息”选项进入如图9界面,此时对应LoRaWAN LTE网关的数据通过远程服务器发到手机端上位机中,显示最大压力、最小压力、平均压力,每个节点的状态则通过列表的方式显示。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,包括:
远程服务器、LoRaWAN LTE网关、移动终端及多个LoRa无线压力采集节点;
多个所述LoRa无线压力采集节点安装在喷雾管道上,用于监测管道内药液压力;每个所述LoRa无线压力采集节点与所述LoRaWAN LTE网关通过配对绑定后,通过LoRa无线协议连接,用于发送所述LoRa无线压力采集节点处喷雾管网内药液压力数据的数字信号;所述LoRa无线压力采集节点具有唯一识别码;
所述LoRaWAN LTE网关通过所述LoRa无线协议获知所述LoRa无线压力采集节点的唯一识别码,并获取所述LoRa无线压力采集节点的原始压力数据信号后,存储到本地储存中;所述LoRaWAN LTE网关通过MQTT协议连接到所述远程服务器;
所述远程服务器用于获取所述LoRaWAN LTE网关发送的数据,并存储到数据库中;
所述移动终端用于登录所述远程服务器,查看管道喷雾压力的相关数据,绘制管道喷雾节点压力分布图,管理压力数据,评估管道喷雾控制系统的压力调节能力;所述相关数据包括:管道喷雾压力的历史数据、压力的实时数据、显示在线LoRa压力采集节点信息。
2.如权利要求1所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述LoRa压力采集节点包括:第一电源、第一微处理器、压力传感器、信号处理单元和LoRa无线单元;
所述第一电源分别与所述LoRa无线单元、第一微处理器及压力传感器电连接;
所述压力传感器与所述信号处理单元相连,所述第一微处理器分别与信号处理单元、LoRa无线单元和所述压力传感器相连;
所述LoRa无线单元通过所述LoRa无线协议,实现与所述LoRaWAN LTE网关配对连接。
3.如权利要求2所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述LoRaWAN LTE网关包括:第二电源以及与所述第二电源分别电连接的第二微处理器、LTE无线单元和LoRaWAN无线单元;
所述第二微处理器分别与所述LoRaWAN无线单元和LTE无线单元连接;
所述LoRaWAN无线单元通过所述LoRa无线协议与所述LoRa无线单元配对连接;
所述LTE无线单元通过MQTT协议与所述远程服务器连接。
4.如权利要求2所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述LoRa无线单元采用LoRa无线通信芯片。
5.如权利要求1所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述远程服务器,包括:
验证模块,用于验证所述LoRaWAN LTE网关的通信权限,当验证通过后允许所述LoRaWAN LTE网关连接所述远程服务器;
监测模块,用于接收来自所述LoRaWAN LTE网关发送的心跳信息,当超时或接收不到心跳信息时,则为所述LoRaWAN LTE网关离线;
解析模块,用于对所述LoRaWAN LTE网关发送的压力相关数据进行检验后解析;
存储模块,用于将所述解析模块解析后的数据存储到服务器数据库中。
6.如权利要求5所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述移动终端,包括:
配置模块,用于配置压力采集时间间隔、LoRa压力采集节点的通信超时时间、LoRaWANLTE网关上报数据到远程服务器的时间间隔的参数;
发送模块,用于将所述配置模块的配置信息发送到所述远程服务器;
获取模块,用于从所述远程服务器实时获取LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;
显示模块,用于显示获取模块获取的LoRa压力采集节点的管道喷雾压力的相关数据;所述相关数据还包括:LoRa压力采集节点在线信息、压力采集时刻、实时官网平均压力、最大压力、最大压力点、最小压力。
7.如权利要求6所述的一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,其特征在于,所述远程服务器,还包括:
接收模块,用于接收所述移动终端发送的配置信息;
转发模块,用于将所述接收模块接收的配置信息,转发给所述LoRaWAN LTE网关。
8.一种基于LoRa的果园管道喷雾压力监测方法,其特征在于,所述方法使用如权利要求1-7任一项所述的基于LoRa的果园管道喷雾压力监测系统,实现对大面积山地果园管道喷雾压力的监测。
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