CN203758550U - 一种用于苗圃的无线监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于苗圃的无线监测系统，包括1～N个传感器终端节点和一个中心节点，所述1～N个传感器终端节点布置在苗圃的任意位置，所述中心节点安装在监控中心，所述1～N个传感器节点通过无线网络以多跳方式连接，并最终与所述的中心节点连接；所述的1～N个传感器终端节点具有相同的网络结构，主要包括四大单元电路：传感节点电源电路分别与传感节点控制单元电路、传感器单元电路、传感节点无线单元电路电连接，所述的中心节点同样包括四大单元电路：中心节点电源电路分别与中心节点控制单元电路、中心节点无线单元电路、显示单元电路电连接，本实用新型选择的无线模块是抗干扰性强的工作于免费ISM频段的芯片，系统结构简单，组网灵活方便，可支持各种恶劣环境下使用。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及无线传感器网络系统领域，尤其是涉及一种用于苗圃的无线监测系统。
背景技术
营林育苗是林业发展的重要组成部分，为林业发展作出了巨大贡献。而传统的苗圃苗木生长环境主要是依靠人工测量的方法获取，不仅浪费了大量的资源、人力，而且得不到很好的效果。目前，用于苗圃环境信息监测的装置还较少，仅有的一些监测装置不是存在成本过高的问题就是使用不便，例如基于GPRS的无线监测系统存在成本过高的问题，基于有线的监测装置在苗圃中使用就会存在布线不便的的问题。而将无线传感器网络技术应用于林业生产，在苗圃内布置大量可重复使用的传感器网络节点，建立“网络化、数字化”的苗圃环境监测系统，必将推动林业生产信息化的进程，也符合“数字林业”的发展要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方面、成本低廉、性能可靠的用于苗圃的无线监测系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于苗圃的无线监测系统，包括1～N个传感器终端节点和一个中心节点，所述1～N个传感器终端节点布置在苗圃的任意位置，所述中心节点安装在监控中心，所述1～N个传感器节点通过无线网络以多跳方式连接至传感器节点1，并最终与所述的中心节点连接。
所述的1～N个传感器终端节点具有相同的网络结构，主要包括四大单元电路：
传感节点控制单元电路：包括单片机最小系统控制电路，主要是完成对采集信息的处理、收发以及整个终端节点的功能控制；传感器单元电路：包括环境温湿度传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器，分别用于采集苗圃的环境信息、苗圃中土壤中含有的水分信息以及土壤中的温度信息；传感节点无线单元电路：包括无线收发电路，主要是完成与其它节点的数据传输，将采集的信息传输至在监控中心的中心节点；传感节点电源电路：包括供电电池和供电管理模块，主要为其他各部分提供工作电源。
其中，所述传感节点电源电路分别与传感节点控制单元电路、传感器单元电路、传感节点无线单元电路电连接。
所述的中心节点同样包括四大单元电路：中心节点控制单元电路：包括单片机最小系统控制电路，主要用来完成对节点中各模块功能的协调管理；显示单元电路：包括LCD显示电路，主要用来将经单片机处理后的多种信息显示，实现友好的人机界面；中心节点无线单元电路：包括无线收发电路，主要用来接收来自传感器终端节点发出的数据信息；中心节点电源电路：包括供电电池和供电管理模块，主要为其他各部分提供工作电源。
其中，所述中心节点电源电路分别与中心节点控制单元电路、中心节点无线单元电路、显示单元电路电连接。
作为优选，所述传感节点、中心节点中控制单元电路采用相同的结构，所选的单片机控制器芯片型号为ATmega16；
作为优选，所述传感器单元电路中环境温湿度传感器采用SHT21，土壤水分传感器采用RHD-100，土壤温度传感器采用PT1000；
作为优选，所述的显示单元电路采用LCD128564BD12232F液晶显示模块。
作为优选，所述的传感节点、中心节点中无线单元电路采用相同的结构，所选的无线收发芯片的型号为工作在2.4～2.5GHz ISM频段的nRF2401；
作为优选，所述的传感节点、中心节点中电源电路采用相同的结构，所选的电源管理芯片分别为X1117-5V和TPS7333；
本实用新型的有益效果是，本实用新型选择的无线单元电路是抗干扰性强的工作于免费ISM频段的芯片，节约了成本；此外，系统结构简单，组网灵活方便，可支持各种恶劣环境下使用；本实用新型可实现在苗圃内大面积的网络覆盖且可实现数据信息的实时查询与储存，为苗圃的科学化、信息化管理提供可靠地保证。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意框图。
在图中：传感节点控制单元电路为1，传感器单元电路为2，传感节点无线单元电路为3，传感节点电源电路为4，中心节点控制单元电路为01，显示单元电路为02，中心节点无线单元电路为03，中心节点电源电路为04
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示的一种用于苗圃的无线监测系统，包括1～N个传感器终端节点和一个中心节点，所述1～N个传感器终端节点布置在苗圃的任意位置，所述中心节点安装在监控中心，所述1～N个传感器节点通过无线网络以多跳方式连接至传感器节点1，并最终与所述的一个中心节点连接。
如图1，所述的传感器终端节点1～N具有相同的网络结构，主要包括四大单元电路：
传感节点控制单元电路1：包括单片机最小系统控制电路，主要是完成对采集信息的处理、收发以及整个终端节点的功能控制；
传感器单元电路2：包括环境温湿度传感器21、土壤水分传感器22、土壤温度传感器23，分别用于采集苗圃的环境信息、苗圃中土壤中含有的水分信息以及土壤中的温度信息；
传感节点无线单元电路3：包括无线收发电路，主要是完成与其它节点的数据传输，将采集的信息传输至在监控中心的中心节点；
传感节点电源电路4：包括供电电池和供电管理模块，主要为其他各部分提供工作电源。
其中，所述传感节点电源电路4分别和传感节点控制单元电路1、传感器单元电路2、传感节点无线单元电路3连接。
如图1，所述的中心节点同样包括四大单元电路：
中心节点控制单元电路01：包括单片机最小系统控制电路，主要用来完成对节点中各模块功能的协调管理；
显示单元电路02：包括LCD显示电路，主要用来将经单片机处理后的多种信息显示，实现友好的人机界面；
中心节点无线单元电路03：包括无线收发电路，主要用来接收来自传感器终端节点发出的数据信息；
中心节点电源电路04：包括供电电池和供电管理模块，主要为其他各部分提供工作电源。
其中，所述中心节点电源电路04分别中心节点控制单元电路01、显示单元电路02、中心节点无线单元电路03连接。
作为优选，所述传感节点控制单元电路1、中心节点控制单元电路01均采用相同的结构，所选的单片机控制器芯片型号为ATmega16；
作为优选，所述传感器单元电路2中环境温湿度传感器21采用SHT21，土壤水分传感器22采用RHD-100，土壤温度传感器23采用PT1000；
作为优选，所述的显示单元电路02采用LCD128564BD12232F液晶显示模块；
作为优选，所述的传感节点无线单元电路3、中心节点无线单元电路03均采用相同的结构，所选的无线收发芯片的型号为工作在2.4～2.5GHz ISM频段的nRF2401；
作为优选，所述的传感节点电源电路4、中心节点电源电路04均采用相同的结构，所选的电源管理芯片分别为X1117-5V和TPS7333。
如上述实施例，所述的传感器单元电路2中环境温湿度传感器21、土壤水分传感器22和土壤温度传感器23均可根据需要进行扩展使用，可选择一定数量的传感器，实施例的数量为0～50个，使这些传感器可以广泛的分布在此传感器终端节点附近范围的区域，实施例的距离为0～10米，从而减少布置传感器终端节点的数量，节约成本，提高系统性能。
本实施例的工作原理是：传感器终端节点N通过传感器单元电路2采集多种信息，经传感节点控制单元电路1处理后，通过传感节点无线单元电路3发送至相连的传感器终端节点N-1；经由传感节点无线单元电路3接收到来自传感器终端节点N信息的传感器终端节点N-1，将自身采集的信息和接收的信息都送至传感节点控制单元电路1进行处理，之后经由传感节点无线单元电路3发送至相连的传感器终端节点N-2，直至传输至传感器终端节点1；中心节点在经中心节点无线单元电路03接收到来自传感器终端节点1的信息后，将信息送至中心节点控制单元电路01进行处理、存储，同时通过显示单元电路02显示。
由以上的实施例可以看出，本实例装置结构简单，设计合理、成本低、抗干扰性强、适用性强，而且系统覆盖范围广，可以实现苗圃的全面监测。
上述结合附图对本实用新例进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进或等同替换，或未经改进直接用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于苗圃的无线监测系统，包括1～N个传感器终端节点和一个中心节点，其特征在于：所述的1～N个传感器终端节点具有相同的网络结构，主要包括四大单元电路：传感节点电源电路分别与传感节点控制单元电路、传感器单元电路、传感节点无线单元电路电连接，所述的中心节点同样包括四大单元电路：中心节点电源电路分别与中心节点控制单元电路、中心节点无线单元电路、显示单元电路电连接。
2.如权利要求1所述的用于苗圃的无线监测系统，其特征在于：所述传感器模块中环境温湿度传感器采用SHT21，土壤水分传感器采用RHD-100，土壤温度传感器采用PT1000。
3.如权利要求1所述的用于苗圃的无线监测系统，其特征在于：所述传感节点、中心节点中控制单元电路采用相同的结构，所选的单片机控制器芯片型号为ATmega16。
4.如权利要求1所述的用于苗圃的无线监测系统，其特征在于：所述的传感节点、中心节点中无线单元电路采用相同的结构，所选的无线收发芯片的型号为工作在2.4～2.5GHz ISM频段的nRF2401。
5.如权利要求1所述的用于苗圃的无线监测系统，其特征在于：所述的传感节点、中心节点中电源电路采用相同的结构，所选的电源管理芯片分别为X1117-5V和TPS7333。
6.如权利要求1所述的用于苗圃的无线监测系统，其特征在于：所述的显示单元电路采用LCD128564BD12232F液晶显示模块。
Priority Applications (1)
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| CN201420134027.5U CN203758550U (zh) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | 一种用于苗圃的无线监测系统 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104503411A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-04-08 | 熙川数字（天津）科技有限公司 | 一种用于苗圃的智能控制一体化系统 |
| CN113924464A (zh) * | 2019-05-10 | 2022-01-11 | 萨克提斯有限责任公司 | 一种用于对结构进行测量的方法、以及一种用于限定对所述结构进行测量的最优方法的过程 |
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2014
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| CN113924464A (zh) * | 2019-05-10 | 2022-01-11 | 萨克提斯有限责任公司 | 一种用于对结构进行测量的方法、以及一种用于限定对所述结构进行测量的最优方法的过程 |
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