用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统的制作方法

xiaoxiao2021-4-12  49

用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及灌溉环境监测的研宄领域,特别涉及一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统。
【背景技术】
[0002]我国传统农业的管理大多依靠人工完成,效率低下、工作量大、管理不科学。中小型农场设施现代化水平低,缺乏配套设施,存在可靠性和时效性问题。作物的灌溉大都采用漫灌或渠灌,且仅凭个人的经验选择水分补给时间。
[0003]目前,WSN (Wireless Sensor Network)及 GPRS (General Packet Rad1 Service)技术对能够农作物的整个生长周期内实现全天候,实时的灌溉环境监测数据将采集到的数据上传至远程服务器。服务器中的灌溉决策系统以无线监测系统采集的环境信息作为灌溉决策系统的数据基础实现灌溉。此技术的局限性在于灌溉环境监测数据存储和灌溉控制不能大量存储环境数据,对灌溉环境无法做出准确的估计和控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统。
[0005]为了到达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,包括环境监测系统和远程服务终端系统;所述环境监测系统包括多个监测子系统,所述监测子系统包括定时采集环境监测单元的数据并将所采集数据存储后定时上传到远程服务端系统的通信管理单元和用于实时监测灌溉环境的各项参数的环境监测单元;所述远程服务端系统包括用于接收环境监测系统上传的数据并发送控制数据到环境监测系统的服务通信单元和用于采集服务通信单元接收的数据并根据所采集的数据生成灌溉决策的信息处理单元。
[0007]优选的,所述通信管理单元包括通信子单元、控制器及蓄电池,所述通信子单元和蓄电池均与控制器连接。
[0008]优选的,所述控制器包括主处理器单元、充电控制单元、电磁阀驱动单元及人机接□单元。
[0009]优选的,所述充电控制单元包括充电管理电路和蓄电池电压监测电路,所述的充电管理电路和蓄电池电压监测电路分别与主处理器单元连接,所述的蓄电池电压监测电路与蓄电池连接。
[0010]优选的,所述充电管理电路为基于锂电池的充电管理芯片,不仅用于向蓄电池提供正向充电电压和电流,还用于监测电路蓄电池的充电电压和温度,并自动控制充电的开启或关闭;蓄电池电压监测电路用于监测蓄电池的供电电压。
[0011]优选的,所述处理器单元为ATMEL MEGA16L低功耗单片机。
[0012]优选的,所述环境监测单元包括土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、光照传感器和温度传感器。
[0013]优选的,所述通信子单元采用CC2530射频微控制器,所述服务通信单元采用CC2530射频微控制器
[0014]优选的,所述信息处理单元为可接入web网的PC机终端,可采集服务通信单元上传的数据,并能够产生控制数据由服务通信单元发送。
[0015]本实用新型与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
[0016]1、本实用新型能够自动感知灌溉环境的环境参数,并能够大量存储数据,便于更加精确的估计灌溉环境的整体状况。
[0017]2、本实用新型可以实现脱离网络后仍然记录数据,为后期人工抢修或者数据补救作保障。
[0018]3、本实用新型可以实现远程监控灌溉环境的环境参数,减少人工实地检测工作量。
[0019]4、本实用新型能够自动生成灌溉决策,为用户实施灌溉提供技术参考。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型装置的整体结构框图;
[0021]图2是本实用新型装置通信管理单元结构框图;
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
[0023]实施例
[0024]如图1、图2所示,一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,包括环境监测系统和远程服务终端系统;所述环境监测系统包括多个监测子系统,所述监测子系统包括通信管理单元和环境监测单元,环境监测单元实时监测灌溉环境的各项参数,通信管理单元定时采集环境监测单元的数据,并将所采集数据存储起来,定时上传到远程服务端系统;所述远程服务端系统包括服务通信单元和信息处理单元,服务通信单元接收环境监测系统上传的数据,并发送控制数据到环境监测系统,信息处理单元采集服务通信单元接收的数据,并能够根据所采集的数据生成灌溉决策,为用户提供参考。本实用新型创新点在于具有大容量数据存储功能,为灌溉环境监测提供更加可靠的保证。
[0025]所述环境监测单元包括土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、光照传感器、温度传感器。
[0026]所述服务通信单元为CC2530射频微控制器。
[0027]所述信息处理单元为可接入web网的PC机终端,可采集服务通信单元上传的数据,并能够产生控制数据由服务通信单元发送。
[0028]本实施例的工作原理:初始化工作,本装置的各个系统内部进行自我检测,环境监测系统和远程服务终端系统组成AD_HOC无线网络,通信管理单元定时采集环境监测单元的数据,并将所采集数据存储起来,定时上传到远程服务端系统,服务通信单元接收环境监测系统上传的数据,并发送控制数据到环境监测系统,信息处理单元采集服务通信单元接收的数据,并能够根据所采集的数据生成灌溉决策,为用户提供参考。当有环境监测系统中的子系统脱离网络时,采集的环境数据将大量存入大容量存储单元,为后期人工抢修或者数据补修作保障。
[0029]由上述装置实现的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统的工作过程,包括如下步骤:
[0030](I)初始化装置,检测环境监测系统和远程服务终端系统是否正常工作,如果出现异常发出装置失效预警。
[0031](2)环境监测系统和远程服务终端系统组成AD_HOC无线网络。
[0032](3)环境监测单元实时检测灌溉环境的环境参数,通信管理单元定期环境监测单元的数据,将所采集数据存储到大容量存储单元,并定期上传所存数据。
[0033](4)控制器将内部信息(人机交互单元的输入信息)经由通信子单元发送给远程服务终端系统。
[0034](5)基于(4),用户可以经由人机交互单元输入信息,对灌溉数据的参数进行修改。
[0035](6)服务通信单元接收环境监测系统上传的数据。
[0036](7)基于(6),信息处理单元可以设定自动决策,设置决策时间,也可手动决策,填与相关参数。
[0037](8)基于¢),信息处理单元产生控制信令,由服务通信单元产生控制数据,控制环境监测系统。
[0038]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,包括环境监测系统和远程服务终端系统;所述环境监测系统包括多个监测子系统,所述监测子系统包括定时采集环境监测单元的数据并将所采集数据存储后定时上传到远程服务端系统的通信管理单元和用于实时监测灌溉环境的各项参数的环境监测单元;所述远程服务端系统包括用于接收环境监测系统上传的数据并发送控制数据到环境监测系统的服务通信单元和用于采集服务通信单元接收的数据并根据所采集的数据生成灌溉决策的信息处理单元。2.根据权利要求1所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述通信管理单元包括通信子单元、控制器及蓄电池,所述通信子单元和蓄电池均与控制器连接。3.根据权利要求2所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述控制器包括主处理器单元、充电控制单元、电磁阀驱动单元及人机接口单元。4.根据权利要求3所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述充电控制单元包括充电管理电路和蓄电池电压监测电路,所述的充电管理电路和蓄电池电压监测电路分别与主处理器单元连接,所述的蓄电池电压监测电路与蓄电池连接。5.根据权利要求4所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述充电管理电路为基于锂电池的充电管理芯片,不仅用于向蓄电池提供正向充电电压和电流,还用于监测电路蓄电池的充电电压和温度,并自动控制充电的开启或关闭;蓄电池电压监测电路用于监测蓄电池的供电电压。6.根据权利要求3所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述主处理器单元为ATMEL MEGA16L低功耗单片机。7.根据权利要求1所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述环境监测单元包括土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、光照传感器和温度传感器。8.根据权利要求2所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述通信子单元采用CC2530射频微控制器,所述服务通信单元采用CC2530射频微控制器。9.根据权利要求1所述的用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,其特征在于,所述信息处理单元为可接入web网的PC机终端,可采集服务通信单元上传的数据,并能够产生控制数据由服务通信单元发送。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于采集灌溉环境的环境参数的无线监测系统,包括环境监测系统和远程服务终端系统;所述环境监测系统包括多个监测子系统,所述监测子系统包括定时采集环境监测单元的数据并将所采集数据存储后定时上传到远程服务端系统的通信管理单元和用于实时监测灌溉环境的各项参数的环境监测单元;所述远程服务端系统包括用于接收环境监测系统上传的数据并发送控制数据到环境监测系统的服务通信单元和用于采集服务通信单元接收的数据并根据所采集的数据生成灌溉决策的信息处理单元。本实用新型能够自动感知灌溉环境的环境参数,并能够大量存储数据,便于更加精确的估计灌溉环境的整体状况。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN204679116
【申请号】CN201520383643
【发明人】王健, 岳学军, 刘永鑫, 全东平, 瞿祥明, 谭远祥, 黎智韬, 梁维, 庞日君, 王举, 方武宣, 李文杰
【申请人】华南农业大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月4日

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