[发明专利]一种基于农业物联网的监控系统

摘要

本发明公开了一种基于农业物联网的监控系统，包括多个监控区域，每一个监控区域设置一个主节点设备和多个子节点设备；子节点设备与主节点设备无线通信连接；主节点设备通过互联网与监控服务器相连；子节点设备具有用于与主节点设备通信的无线通信模块；子节点设备具有气垫式底座(2)、支架和太阳能板(12)；支架安装在气垫式底座上，太阳能板设置在支架上，由支架支撑；子节点设备上集成有子节点控制器、温湿度传感器、水位传感器、光强传感器和定位模块；气垫式底座上还设有昆虫收集瓶(3)。该基于农业物联网的监控系统采用多个监控节点对农田的各项参数实施远程监控，监控效率高，功能丰富。

主权项

1.一种基于农业物联网的监控系统，其特征在于，包括多个监控区域，每一个监控区域设置一个主节点设备和多个子节点设备；子节点设备与主节点设备无线通信连接；主节点设备通过互联网与监控服务器相连；子节点设备具有用于与主节点设备通信的无线通信模块；子节点设备具有气垫式底座(2)、支架和太阳能板(12)；支架安装在气垫式底座上，太阳能板设置在支架上，由支架支撑；子节点设备上集成有子节点控制器、温湿度传感器、水位传感器、光强传感器和定位模块；气垫式底座上还设有昆虫收集瓶(3)；昆虫收集瓶的底部设有诱虫底灯(9)，昆虫收集瓶的顶部设有诱虫顶灯(7)；昆虫收集瓶具有弯折的瓶口；昆虫收集瓶的颈部设有用于检测昆虫是否进入的光电检测模块(8)；昆虫收集瓶由设置在支架上的瓶体固定板(6)固定；温湿度传感器、水位传感器、光电检测模块、光强传感器和定位模块均与子节点控制器相连；子节点设备上集成有溶解氧气传感器、气泵和加气管(1)；加气管为多根，位于气垫式底座的底部；溶解氧气传感器与子节点控制器相连；加气管与气泵相连；气泵受控于子节点控制器；所述的支架包括固定支杆(4)和由顶杆驱动机构(11)驱动的顶杆(10)；固定支杆支撑太阳能电池板的一侧；顶杆支撑太阳能电池板的另一侧；顶杆升降以调节太阳能电池板的倾斜角度；顶杆驱动机构为丝杆机构；昆虫收集瓶具有推拉式底板，推拉式底板由推拉驱动模块驱动，用于定期清理瓶内的昆虫；所述的无线通信模块为ZigBee通信模块，ZigBee通信模块的工作频率在800M～2.4GHz之间，通信距离达100米；子节点设备将采集的数据发送给主节点设备，主节点设备收集到数据后在上传到监控服务器；监控服务器或主节点设备能发送指令到子节点设备；多个子节点设备形成监测网络，子节点设备直接与主节点设备通信，或者，子节点设备通过其他子节点设备中继与主节点设备通信；定位模块为GPS或北斗模块；子节点设备上设有方位传感器和驱动机构，旋转驱动机构用于驱动子节点设备自身旋转及行走；方位传感器用于检测子节点设备的方向；诱虫顶灯用于吸引高处的害虫靠近，诱虫底灯用于吸引害虫进入瓶体；子节点设备采集温湿度、水位、位置、溶解氧含量、光照和病虫数据经主节点模块发送到监控服务器，实现远程监控；在水稻的返青期和灌浆抽穗期，上午的7点和下午的5：30通入气体2‑5分钟，提高水稻产量；监控步骤为：步骤1：布设子节点设备和主节点设备；设置多个监控区域，每一个监控区域设置一个主节点设备和多个子节点设备；子节点设备与主节点设备无线通信连接；主节点设备通过互联网与监控服务器相连；子节点设备具有用于与主节点设备通信的无线通信模块；子节点设备具有气垫式底座、支架和太阳能板；支架安装在气垫式底座上，太阳能板设置在支架上，由支架支撑；支杆通过带转轴的铰接机构与太阳能板相连，便于调节角度；步骤2：数据采集；子节点设备定时采集数据将数据存储在本地存储器中；或者，客户端通过互联网访问主节点设备并向子节点设备主动发送数据采集指令，启动子节点设备的数据采集；步骤3：数据上传及实施监控；子节点设备响应客户端的指令采集的数据；或者，子节点设备定期上传采集的数据；监控服务器对上传的数据进行收集和存储，并实施监控；所述的监控是指：监控某一个或多个指标是否达到预设值，如温度超过预设值，水位低于预设值，捕获的昆虫数达到预设值，氧含量低于预设值；如果数据不在正常范围内，则启动报警，并出具报表；所述的主节点控制器和子节点控制器均采用MSP430F149芯片，所述的子节点无线通信模块与主节点无线通信模块均采用CC2500芯片；光电检测模块为红外对管传感器，红外对管传感器用于统计捕获的昆虫数量，当捕获的昆虫数量达到预设值，启动报警器。