CN202854630U - 一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统 - Google Patents

一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统 Download PDF

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黄建伟
刘志强
刘林林
周贺辉
吕文艳
靳云龙
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杨宏业
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Abstract

本实用新型公开了一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统，包括若干个设置在温室大棚内的数据采集终端和监控中心，监控中心包括ZigBee协调器、监控主机和GSM模块；数据采集终端用于采集大棚内的数据并通过ZigBee网络传输到监控中心内的ZigBee协调器上，ZigBee协调器通过串口将数据发送到监控主机，监控主机对采集到的数据进行监测，监控中心在采集到的温湿度超过设定的阈值时进行报警并通过GSM模块向用户告知。本系统的连接通过无线连接，低功耗，速度快，价格低廉，可以把收到的各项数据与数据库里的数据对比，得出控制策略，自动调用专家库控制大棚内的设备来调节大棚内的各项指标，同时给用户发送信息，用户也可以选择控制策略。

Description

一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统
技术领域
本实用新型涉及设施农业技术领域，尤其是一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统。
背景技术
随着全球经济及科学技术的发展，世界农业技术发生了巨大变化，将农业生产与现代技术有机结合的设施农业得到迅猛发展，它以规模化、集约化、综合化、智能化、机械化、自动化等特点成为现代农业的重要组成部分。
现代设施农业，广义是指利用温室、大棚等设施进行动植物生产的技术，而狭义上是指利用温室、大棚等设施进行农作物栽培的技术，主题设备都是温室或大棚这种封闭式生产体系，合理掌控封闭生产体系内动植物的温湿度，对于提高产量实现较高的经济效益具有重要意义。
设施农业的迅速发展，出现了许多新问题。主要体现在：设施农业的整体发展水平还不高，机械化、自动化、智能化和标准化程度较低，工程技术和信息技术的集成运用不够，农产品的质量低。现有的温湿度采集传输系统大多基于集群通信系统，GSM以及CDMA/GPRS等技术，存在网络建设成本高、后期维护难度大、公共网络接入速度低、开发成本高、每月需付月租费等不足。而物联网技术的趋于成熟，传感器产品的多样化，为设施农业的集约化发展找到了突破口。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统。
采用如下技术方案：
一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统，包括若干个设置在温室大棚内的数据采集终端和监控中心，监控中心包括ZigBee协调器、监控主机和GSM模块；数据采集终端用于采集大棚内的数据并通过ZigBee网络传输到监控中心内的ZigBee协调器上，ZigBee协调器通过串口将数据发送到监控主机，监控主机对采集到的数据进行监测，监控中心在采集到的温湿度超过设定的阈值时进行报警并通过GSM模块向用户告知。
所述的大棚温湿度控制系统，所述数据采集终端包括温湿度传感器、卷帘控制模块、排风扇控制模块、Zigbee无线传输模块、电源模块和单片机；单片机控制温湿度传感器采集数据并通过ZigBee无线传输模块将其发送到监控中心，单片机还用于控制排风扇控制模块和卷帘控制模块以调节大棚内温湿度。
本实用新型系统连接通过无线连接，低功耗，速度快，价格低廉，监控中心可以绘制温湿度曲线，并集中监测大棚内的各项数据，可以把收到的各项数据与库里的数据对比，得出控制策略，自动调用专家库控制大棚内的设备来调节大棚内的各项指标，同时给用户发送信息，用户也可以选择控制策略。该中心是数据控制仓储中心，可以查看控制所有的无线传输模块数据和运行情况，并可以把所有传感器数据按时间、按分布情况存储到数据库中，可以提供给农业专家做研究和实验。
附图说明
图1为本实用新型系统的整体结构示意图；
图2为本实用新型数据采集终端原理示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
参考图1，基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统，包括若干个设置在温室大棚内的数据采集终端和监控中心；数据采集终端采集的数据通过ZigBee网络传输到ZigBee协调器上，ZigBee协调器通过串口将数据发送到大棚监控中心，监控中心对采集到的数据进行监测及相应的控制。
参考图2，数据采集终端包括温湿度传感器、卷帘控制模块、排风扇控制模块、Zigbee无线传输模块、电源模块和单片机；单片机控制温湿度传感器采集数据并通过ZigBee无线传输模块将其发送到监控中心。监控中心把接收到的数据进行实时显示，同时绘制出温湿度动态变化曲线图，如果采集到的温湿度超过设定的阈值，监控中心进行报警并通过GSM模块向用户告知，用户通过监控中心发送控制命令，控制排风扇控制模块和卷帘控制模块启动以调节温湿度，监控中心可以建立温湿度数据库、导出历史数据库，对每一个节点温湿度的值在某一日期进行查询并绘制出温湿度变化图。
监控中心可以绘制温湿度曲线，并集中监测大棚内的各项数据，可以把收到的各项数据与库里的数据对比，得出控制策略，自动调用专家库控制大棚内的设备来调节大棚内的各项指标，同时给用户发送信息，用户也可以选择控制策略。该中心是数据控制仓储中心，可以查看控制所有的无线传输模块数据和运行情况，并可以把所有传感器数据按时间、按分布情况存储到数据库中，可以提供给农业专家做研究和实验。
本系统的连接是需要通过无线来连接起来的，而且需要低功耗，速度快，价格低廉，所以选择了ZigBee这个系统。下层终端节点与上层监控中心的通信都是通过ZigBee系统，ZigBee的功能的实现还是靠它的内部协议栈。
数据采集终端采用宏晶最新第六代加密技术的STC12C5A60S2系列单片机控制温湿度传感器MTH02A，通过采用CC2530芯片的ZigBee模块将得到的数据利用ZigBee网络传送给大棚监控管理中心。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于zigbee无线传感网络的大棚温湿度控制系统，其特征在于，包括若干个设置在温室大棚内的数据采集终端和监控中心，监控中心包括ZigBee协调器、监控主机和GSM模块；数据采集终端用于采集大棚内的数据并通过ZigBee网络传输到监控中心内的ZigBee协调器上，ZigBee协调器通过串口将数据发送到监控主机，监控主机对采集到的数据进行监测，监控中心在采集到的温湿度超过设定的阈值时进行报警并通过GSM模块向用户告知。
2.根据权利要求1所述的大棚温湿度控制系统，其特征在于，所述数据采集终端包括温湿度传感器、卷帘控制模块、排风扇控制模块、Zigbee无线传输模块、电源模块和单片机；单片机用于控制温湿度传感器采集数据并通过ZigBee无线传输模块将其发送到监控中心，单片机还用于控制排风扇控制模块和卷帘控制模块以调节大棚内温湿度。
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