CN201311301Y - 基于工业无线网络的超远距离监测装置 - Google Patents

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CN201311301Y CNU2008202151580U CN200820215158U CN201311301Y CN 201311301 Y CN201311301 Y CN 201311301Y CN U2008202151580 U CNU2008202151580 U CN U2008202151580U CN 200820215158 U CN200820215158 U CN 200820215158U CN 201311301 Y CN201311301 Y CN 201311301Y
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肖贤建
徐立中
樊棠怀
吴婧妤
王慧
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Abstract

本实用新型公开了一种基于工业无线网络的超远距离监测装置，属于无线电测控领域。其结构包括：微处理器、传感器模块、存储器、射频模块、电子标签产生芯片和电源，其中：传感器模块的输出和输入端、存储器的输出和输入端及射频模块的输出和输入端均分别连接微处理器的输入和输出端，电子标签产生芯片连接微处理器，微处理器、传感器模块、存储器和射频模块均连接电源。本实用新型是一个自动化监测节点，具有一定的自组织能力，节点与节点间通过无线并采用多跳方式进行通信，监测精度较高并采用超低功耗设计，体积小，成本低。

Description

基于工业无线网络的超远距离监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种基于工业无线网络的超远距离监测装置，属于无线电测控领域。
背景技术
我国东北、华北、江淮以及部分西南地区等都属于半湿润地区，集中了我国多数大中小型灌区，是我国重要的农产品供应基地，年降雨量少，且年内雨量分布又很不均匀。根据节水农业的要求，在这些用水紧张的灌区采用根据作物需水规律和降雨情况进行适时灌溉，在作物生长期不按其正常的需水要求供水，故意在需水非关键期不供水或少供水，把节省下来的水量用于更大面积上作物关键期需水要求，或用于满足经济价值比较高的作物需水要求，以求得更高的经济价值；并且在作物生长发育的过程中，土壤温度、湿度信息的采集是调节对作物的投入调动土壤生产力，定时定量地实施现代化农事操作技术与管理的基础，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，高效地利用各类农业资源，并且可以起到改善环境的作用，取得经济和环境的双收益。
要实现土壤温度、湿度区域化信息的采集就必须采用无线、低功耗、低成本的自动采集装置。但是目前土壤温度、湿度采集还是人工或有线方式，即便是无线也是因为高成本设计和单点数据传输，无法实现区域化信息采集。
发明内容
本实用新型为解决灌区温、湿度监测装置的数据传输和区域化信息采集问题而提出一种基于工业无线网络的超远距离监测装置。
一种基于工业无线网络的超远距离监测装置，其结构包括：微处理器、传感器模块、存储器、射频模块、电子标签产生芯片和电源，其中：传感器模块的输出和输入端、存储器的输出和输入端及射频模块的输出和输入端均分别连接微处理器的输入和输出端，电子标签产生芯片连接微处理器，微处理器、传感器模块、存储器和射频模块均连接电源，所述传感器模块包含温度传感器和土壤湿度传感器，射频模块包含射频芯片和超短波通信天线。
本实用新型实质上是一个灌区土壤温度、湿度超远距离自动化监测装置节点，节点采用基于工业无线网络的无线数据传输方式，节点与节点间通过无线并采用多跳方式进行通信，实现了区域化信息采集，监测精度较高且采用超低功耗设计，延长了装置的使用寿命，系统可靠，体积小，成本低。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的电源、存储器、传感器模块和微处理器的电路原理图。
图3是本实用新型的射频模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于工业无线网络的超远距离监测装置，其结构包括：微处理器、传感器模块、存储器、射频模块、电子标签产生芯片和电源，其中：传感器模块的输出和输入端、存储器的输出和输入端及射频模块的输出和输入端均分别连接微处理器的输入和输出端，电子标签产生芯片连接微处理器，微处理器、传感器模块、存储器和射频模块均连接电源。
如图2所示，嵌入式微处理器U1采用的是德州仪器的低功耗芯片MSP430F149，微处理器U1的48脚连接电子标签产生芯片U2的2脚，电子标签产生芯片U2产生唯一的随机数以向本装置提供节点序列号；三个不同颜色的状态指示灯D1、D2和D3的共阳极接电源，其阴极分别通过电阻R11、R12和R13与微处理器U1的17脚、18脚和19脚相连，状态指示灯仅在调试时辅助使用，为了节能在实际应用中要将其移除；JTAG端口J2和微处理器U1的JTAG编程端口相连，用于对操作系统的移植和节点的编程；传感器模块包含土壤湿度传感器S1和温度传感器S2，土壤湿度传感器S1的1脚通过电容C20接地，2脚和3脚分别与微处理器U1的37脚和36脚连接，温度传感器S2的2脚接微处理器U1的42脚；存储器U4采用的是ATMEL公司的大容量串行Flash存储芯片AT45DB321，存储器U4的3脚悬空，8脚接地，7脚与2脚连接，1脚、2脚、13脚、14脚、15脚和16脚分别接微处理器U1的16脚、15脚、14脚、13脚、12脚和4脚；电源包含稳压芯片U3，外部电源接稳压芯片U3的2脚，稳压芯片U3的3脚输出，通过磁珠L5向微处理器U1、传感器模块、存储器U4和射频模块供电；插座P1B连接微处理器U1。
如图3所示，射频模块包括射频芯片U5和超短波通信天线A1，射频芯片U5采用ADF7021，射频芯片U5通过阻抗匹配网络与超短波通信天线A1相连，射频芯片U5连接插座P1A。
插座P1A连接插座P1B，使射频模块与微处理器U1相连，完成对射频芯片U5的配置和收发控制，无线通信方式采用超短波方式。工作时，电源分别向微处理器U1、传感器模块、存储器U4和射频模块受控供电，微处理器U1将装置属性和传感器模块获取的数据存储在存储器U4中，传感器模块获取的数据根据需要由射频模块传输给上级通信装置，微处理器U1根据上级指令和现地采集的信息进行处理分析。

Claims (1)

1、一种基于工业无线网络的超远距离监测装置，其特征在于：包括微处理器、传感器模块、存储器、射频模块、电子标签产生芯片和电源，其中：传感器模块的输出和输入端、存储器的输出和输入端及射频模块的输出和输入端均分别连接微处理器的输入和输出端，电子标签产生芯片连接微处理器，微处理器、传感器模块、存储器和射频模块均连接电源，所述传感器模块包含温度传感器和土壤湿度传感器，射频模块包含射频芯片和超短波通信天线。
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