[发明专利]一种基于无线传感器网络的观赏鱼养殖环境监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境监测系统，尤其涉及基于无线传感器网络的观赏鱼养殖环境监测控制系统。

背景技术

观赏鱼是指具有观赏价值的具有鲜艳色彩或奇特形状的鱼类。它们分布在世界各地，品种不下数千种。有的生活在淡水中，有的生活在海水中，有的来自温带地区，有的来自热带地区。有的以色彩绚丽而著称，有的以形状怪异而称奇，有的以稀少名贵而闻名。在世界观赏鱼市场中，通常由三大品系组成：即温带淡水观赏鱼、热带淡水观赏鱼和热带海水观赏鱼。全球观赏鱼整体产业年产值超过140亿美元。观赏鱼产业的快速发展说明，这一新兴朝阳产业正渗入到家庭装饰、环境美化、观赏竞技、科普文化等社会经济生活的各个领域，具有巨大的发展空间。我国已成为世界观赏鱼的主要生产国和出口国，观赏鱼养殖作为一个新兴的产业，越来越显出它蓬勃的生命力。但是观赏鱼的养殖涉及到水的温度、水质的硬度、酸碱度、水中容氧量、水中含盐量、光照度及水中CO₂含量等多个方面，这一系列的方面处理不好，就会造成对观赏鱼的各种危害，因此观赏鱼养殖环境的监测控制是比较复杂的，对观赏鱼的养殖是非常重要的。

无线传感器网络集中了传感器技术、嵌入式计算技术和无线通信技术，能够协作地感知、收集和监测各种环境下的感知对象，通过对感知信息的协作式数据处理，获取感知对象的准确状况信息。采用无线传感器网络对观赏鱼的养殖环境进行实时的监测，可以及时得到养殖环境的各类参数信息，以便及时消除对观赏鱼的危害状况，因而有着实用又广泛的应用前景。

发明内容

本发明目的：本发明旨在提出一种便于实时监测观赏鱼养殖环境的无线传感器网络监测控制系统，能够有效的给观赏鱼提供一个安全适用的养殖环境，消除不良养殖环境对观赏鱼的危害和影响。

技术方案：本发明所述的一种基于无线传感器网络的观赏鱼养殖环境监测控制系统，其特征在于，包括无线传感器网络、无线通信模块和远程监测控制系统，无线传感器网络包括数个传感器节点、无线网络基站。传感器节点包含有传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源模块。无线网络基站包含有处理器模块、无线通信模块和电源模块，无线网络基站通过无线通信方式与传感器节点建立通信联系，向传感器节点接收和发送数据。基站配置有USB接口和10/100MHz ETHERNET接口，可以通过USB接口和现场控制中心相连接，也可以通过ETHERNET接口和网络相连接，与现场控制中心和远程监控系统建立连接，发送和接收数据。

有益效果：本发明实现了对观赏鱼养殖环境的自动监测，提高了养殖水平，避免了因养殖环境的变化引起的对观赏鱼的伤害，节省了一定的人力物力的开销，较大地减少养殖环境对观赏鱼的伤害。无线传感器节点的设计，实现对观赏鱼养殖环境多种参数的实时监测，传感器节点将监测的数据传送给无线网络基站，再通过无线通信模块及互联网络分别传送到现场控制中心及远程监测控制系统，无线传感器网络采用LEACH-C路由协议。可以实时的监测并控制养殖环境的各项数据，对异常数据做出警示反应，以便及时采取措施调节养殖环境参数，可以在较大的程度上减少因养殖环境失调造成的对观赏鱼的伤害和各种损失，而这种损失常常是非常严重的。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明传感器节点的结构框图；

图3是本发明路由协议流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于无线传感器网络的观赏鱼养殖环境监控系统，包括无线传感器网络、无线通信模块、现场控制中心和远程监测控制系统。分布在养殖环境各处的各类传感器节点和基站组成无线传感器网络。

如图2所示，传感器节点设置有处理器模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块，传感器节点的处理器模块分别与传感器节点的传感器模块、无线通讯模块和电源模块相连，控制其它各个模块工作。基站也设置有处理器模块、无线通信模块和电源模块，基站处理器模块分别与基站无线通信模块和基站电源模块相连。本发明为了尽可能减少功耗，延长电池电源使用时间，无线传感器网络采用LEACH-C路由协议。

传感器节点包括安装在观赏鱼养殖环境内的温度传感器、酸碱度传感器、容氧量传感器、光照度传感器、水杂质传感器、水质硬度传感器及CO₂传感器等，用于监测养殖环境的各种的环境系数。处理器模块是传感器节点的核心模块，根据设定的程序和接收到的指令，对采样数据进行智能分析和处理。传感器模块分别与处理器模块、电源模块相连。用于采样养殖环境的各项数据，并将采样数据发送给处理器模块。