[发明专利]基于ZigBee的大棚植物生长环境调节系统

说明书

本发明公开了一种基于ZigBee的大棚植物生长环境调节系统，包括近距离ZigBee组网通信模块、电源管理模块、FPGA控制器、GPRS模块、手机终端、温湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器、CO₂浓度传感器、土壤pH值变送器及土壤电导率传感器，近距离ZigBee组网通信模块由ZigBee终端节点模块和ZigBee协调器组成；FPGA控制器分别与ZigBee协调器、GPRS模块连接；GPRS模块与手机终端网络连接，FPGA控制器的输出端依次连接有排气扇、水泵、加湿器、制冷风扇、加热片、自动遮阳布及视频监控模块；所述Zigbee终端节点分别与温湿度传感器、土壤湿度传感器、光强度传感器、CO₂浓度传感器、土壤pH值变送器及土壤电导率变送器连接。本发明使农户无需到现场就可获取植物生长环境实时信息并自动进行调节。

技术领域

本发明属于智能识别检测以及控制领域，适用于现代农业中的大棚技术领域。尤其涉及一种基于ZigBee的新型大棚植物生长环境调节系统，该系统中的大棚环境参数的测量，涉及到信号传感检测技术；系统中的自动温度控制和报警模块，涉及信号的处理技术；系统检测的信息通过GRPS模块可以传送到手机等终端设备，涉及到无线数据通信技术。

背景技术

随着人们生活质量的不断提高，对水果蔬菜的需求也不断增加，建设现代化的农业生产大棚成为满足人们日益增长的物质需要的必然。农业大棚中的温度湿度，光照强度，二氧化碳浓度以及土壤的盐分含量等等是影响农作物生长的重要指标。因此，要提高农作物的产量和质量，就需要实时对这些环境指标进行检测，并且能对相关的指标进行调整，使农作物能够在一个适宜的环境之中。

目前来讲，我国大部分的农业大棚监测系统采用的还是传统的有线传输，来实时获取相关的指标信息。这种方式，不能保证数据的有效性和实时性，并且线路容易损坏，效率也比较低，比较浪费人力和财力。同时，有线传输方式易受环境因素的影响，局限性相当明显。

目前，无线传感技术不断取得进步，已经在很多重要的领域中发挥着不可替代的作用。ZigBee是无线网络技术的一种，主要应用于近距离无线传输领域。它集成了单片机的内核，低成本，低功耗，网络容量大，安全性高，成为大棚无线传感的首选。而GPRS技术主要应用于远距离通信中，不受环境因素的影响，同时覆盖范围广，在大棚技术领域也有着重要的作用。

随着自动化技术的快速发展，目前很多的科研工作者尝试着在大棚监控系统中融入自动化技术，这样不但能够提高农业生产率，还能确保农作物拥有一个良好的品质，进而增加劳动者的收入。基于ZigBee无线网络的使用，可以实现对环境的实时监控，并可根据作物的成长需求设置合理的环境参数，智能地调控相关指标，使得农作物有良好的生长状态，提高农作物存活率，减少病虫危害，实现大棚技术的智能化，提高经济效益。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种基于ZigBee的新型大棚植物生长环境调节系统，该系统通过多种环境检测传感器采集大棚环境信息、环境自动调节和ZigBee和GPRS无线通信技术，可以有效地解决人力管理存在的不足，实现真正意义上的大棚管理全自动化。

实现本发明目的的具体技术方案是：