[发明专利]基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业节水灌溉的技术领域，尤其涉及一种基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统。

背景技术

随着信息化、智能化、网络化的高速发展，在农业领域，人们需要对多种环境参数进监测控制，以确保生产安全、经济、有效地进行。目前我国温室监控系统常有2种形式：1、有线监控系统，但是这样的有线监控系统有诸多的不足：①有线的数据采集方式布线工程量大，成本高；②不适于远距离传输；③无法远程访问；④系统数据存储量小；⑤更不适用于移动恶劣作业环境。2、传统的无线监控系统的缺点：①通常采用超短波通信、数字微波或者卫星通信，但由于成本、能耗因素等都具有一定的局限性；②外设可扩展性差，数据存储量少，灵活性差。有线的监控系统和传统的无线监控系统，这2种系统都不利于在我国农业领域中推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统。

基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统包括手机用户、中央控制器、温室现场无线控制器、无线采集信息节点和无线控制信息节点；无线采集信息节点与温室现场无线控制器和无线控制信息节点组成星形监控网络，无线采集信息节点将环境参数发送给温室现场无线控制器，温室现场无线控制器实时显示，将控制命令发给无线控制信息节点，无线控制信息节点接收到控制命令后驱动阀门动作；温室现场控制器通过GPRS/GSM网络将数据发送给手机用户，采用Intemet、USB和总线多种形式将数据发送给中央控制器。

所述的温室现场无线控制器的内部模块连接关系为：ARM核心控制器S3C2440分别与LCD模块，CMOS摄像头，音频模块，Intemet有线网络模块，ZigBee无线网络模块，GPRS/GSM无线网络模块，中央控制器通讯模块，NOR/NAND FLASH存储器，SD卡存储器，SDRAM存储器，USB存储器，电源模块，JTAG调试接口，总线接口，系统复位模块相连接。

所述的无线采集信息节点的内部模块连接关系为：JN5139微处理器分别与空气温湿度传感器SHT11，光照强度传感器TSL2550D，土壤水分传感器TDR-3，AMS1117-3.3稳压模块，LM3575稳压模块，天线相连接。太阳能，2节电池，外接电源通过整流滤波电路分别与AMS1117-3.3稳压模块，LM3575稳压模块相连接。

所述的无线控制信息节点的内部模块连接关系为：JN5139微处理器分别与天线，AMS1117-3.3稳压模块，LM3575稳压模块，光耦P521相连接，光耦P521与固态继电SSR 220VAC相连接，固态继电SSR 220VAC分别与滴灌的主管道阀门和滴灌的支管道阀门相连接，外接电源通过整流滤波电路分别与AMS1117-3.3稳压模块，LM3575稳压模块相连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1)ZigBee技术自组织、低成本、低功耗的特点，构建成为整个系统的子网，避免了传统电缆布线时采集点布置困难、系统成本高、安装维护难度大的缺点，系统配置简单，安装灵活，使用方便。

2)GPRS/GSM技术覆盖范围广、传输速率高、接入时间短、永远在线、按流量计费等特点，可以对现场设备进行远程监控，也可以用短信形式查询此时现场环境参数或者设备运行状态，让我们的工作模式更加灵活便捷。

3)嵌入式微处理器高效率工作，丰富的外设资源强大的扩展功能，兼容各种不同的通讯方式。具有强大的移动性，嵌入式的网关可以将数据存储到数据库中并显示出来，大容量的存储可以使得数据保存长达几年。嵌入式的控制范围大，通过Intemet网络中央控制器通过浏览器地址栏输入网关的地址，以网页浏览的方式查看WSN中所有传感器节点的状态和数据，并进行工作参数的调整。

4)ZigBee和GPRS/GSM无线技术结合嵌入式技术，提出的温室滴灌现场监控系统，在温室大棚之间短距离通讯选择ZigBee技术使用免费无线网络节约成本，低功耗，远程通讯则采用按流量计费的GPRS/GSM技术，充分利用两个无线技术取长补短不仅节约成本节约能耗而且系统灵活便捷性得到充分体现，嵌入式技术的加入更是如虎添翼，是温室现场控制的功能大大加强。这样一个基于无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统是用户应用于温室监控的最好选择。

附图说明

图1是无线嵌入式技术的温室滴灌现场监控系统电路框图；

图2是本发明的温室现场无线控制器电路框图；

图3是本发明的无线采集信息节点电路框图；

图4是本发明的无线控制信息节点电路框图；