[实用新型]无线传感器网络的农田污染区域监控系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种无线传感器网络的农田污染区域监控系统，尤其涉及基于无线传感器网络及GPRS的远程农田污染区域立体监控系统，属于无线传感器网络的农田污染区域监控系统的改造技术。

背景技术

现有无线传感器网络是由大量的集成有传感器、数据处理单元和无线通信模块的微小节点通过自组织(Ad hoc)的方式构成的网络。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络与无线通信技术、分布式信息处理技术，具有十分广阔的应用前景。同时它在军事国防、工农业、城市管理、生物医学、环境监测、抢险救灾、反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值。

在农业方面，农业是国民经济的基础，农业的可持续发展将直接影响我国整个社会经济的发展。目前，我国农产品与农田环境的安全形势正日趋严峻。随着工业化、现代化和社会经济的快速发展，人口的急剧增长，以及人类对资源不合理利用，工业“三废”及生活废弃物的排放引发的环境污染，化肥、农药、生长激素、农用塑料薄膜等化学物质的大量使用，规模化养殖业的发展带来的禽畜废弃物增加，工业废弃污染物的农业利用及农田废弃物不合理处置等，已造成了农业系统中水体-土壤-生物-大气的直接、复合、交叉与循环污染(即有关专家提出的“农业立体污染”)，极大地影响了农业生态系统的稳定及其功能的发挥，从而严重威胁我国农产品的安全生产。构建农田污染信息系统，提高对农田系统立体污染灾情的监测与预报能力，非常必要。

传统的农田污染信息的采集靠人力对各个采样点进行人工采集信息再录入计算机系统。也有应用GPRS无线网络进行监控的，但不能对监控区域进行精确的数据采集。

实用新型内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种可远程地对农田污染区域进行大范围、远程、实时、精确的监控无线传感器网络的农田污染区域监控系统。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的无线传感器网络的农田污染区域监控系统，包括有智能传感器节点单元、网关节点单元、远程数据中心单元，其中网关节点单元的输入端与智能传感器节点单元的输出端无线连接，网关节点单元的输出端与远程数据中心单元的输入端无线连接。

上述智能传感器节点单元为无线传感器网络智能传感器节点单元，网关节点单元为无线传感器网络嵌入式网关节点单元。

上述智能传感器节点单元由农田属性信息传感器、信息采集控制器、无线通信模块组成，信息采集控制器的输入接口与农田属性信息传感器的输出端连接，信息采集控制器的输出接口与无线通信模块的输入端相连，无线通信模块的输出端与无线传感器网络相连。

上述信息采集控制器为微处理器MSP430，无线通信模块为射频模块CC2420，微处理器MSP430的A/D接口、IIC接口及普通接口与农田属性信息传感器的输出端连接，微处理器MSP430的SPI接口输出与射频模块CC2420的输入端相连，射频模块CC2420的输出端与无线传感器网络相连。

上述所述网关节点单元由供电模块、无线通信模块、嵌入式控制器、无线系统GPRS发送模块，供电模块为嵌入式网关节点单元提供所用的全部能源，无线通信模块的接收模块与无线传感器网络无线连接，无线通信模块接收模块的输出与嵌入式控制器的输入端相连，无线系统GPRS发送模块的输入端与嵌入式控制器的输出端相连，无线系统GPRS发送模块的输出与中国移动内网或Internet无线相连。

上述供电模块为太阳能/风能供电模块，无线通信模块为射频接收模块CC2420、嵌入式控制器为微处理器ARM9，无线系统GPRS发送模块为全球移动通信/通用分组无线系统GPRS发送模块，太阳能/风能供电模块为嵌入式网关节点单元提供所用的全部能源，射频接收模块CC2420与无线传感器网络无线连接，射频接收模块CC2420的输出端与微处理器ARM9的SPI接口相连，GPRS发送模块与微处理器ARM9的串行输出口相连，GPRS发送模块与中国移动内网或Internet无线相连。

上述远程数据中心单元由GPRS接收模块及远程监控主机组成，GPRS接收模块与远程监控主机的串口相连，远程数据中心单元的GPRS发送模块与中国移动内网或Internet无线相连，远程数据中心单元上运行数据处理、数据库等程序。