基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理单元和远程控制单元，所述无线传感网单元检测到的信号传输到数据处理单元进行数据处理后，再传输到远程控制单元。所述无线传感网单元包括终端节点、路由节点和基站节点三类节点，其中所述终端节点用于蔬菜大棚内土壤湿度的采集与喷头开关的控制，所述路由节点用于信号数据的转发，所述基站节点用于把信号数据传输到数据处理单元，以通过数据处理单元的GPRS进行远距离传输。在远程控制单元，管理员可随时了解大棚内不同区域的土壤湿度，对大棚内不同区域进行不同程度的灌溉，同时也可按照蔬菜不同生长期进行定时灌溉，灌溉时长可自行控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种自动灌溉系统，具体为ー种蔬菜大棚灌溉系统，特别是ー种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统。
技术介绍
WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感器网络。无线传感器网络WSN是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一 个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。我国是一个水资源贫乏的国家，人均占有量2200立方米，仅为世界平均水平的1/5，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。通过调研，农业用水量占我国总用水量的2/3左右，但水的有效利用率只有45%，在大部分农村，依然采用漫灌的传统方法，水资源浪费严重，因此我国的节水潜力巨大。由于历史、观念和技术等方面的原因，我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距，已经远不能适应农业的科技进步要求。目前农业大棚灌溉都是以手工、主观灌溉为主，以经验和估计来判断是否灌溉，缺乏科学依据，对水资源造成浪费。更为重要的是，农业灌溉所需要的劳动カ多，效率低下，造成了劳动カ的巨大浪费，制约了社会的发展。目前农业大棚常用的灌溉方式有漫灌、浇灌、喷灌、滴灌、微灌、渗灌、负压灌溉等方式，他们都具有需要人工管理、浪费水资源严重、运用范围受限制等缺点。我国农业自动化水平较低，灌溉过程中水资源的滥用仍然广泛存在，因此运用现代化技术在农业生产中越来越迫切。而且，同一大棚中的不同蔬菜需要不同的水分，同一种蔬菜在不同生长时期需要的水分也是不同的。目前靠人工完成的蔬菜大棚内蔬菜的灌溉的方式，既浪费人力资源与水资源，而且不能根据蔬菜生长的需要及时准确的进行灌溉。同一大棚内种植不同蔬菜品种，单靠人工无法根据不同品种的需要进行均匀合理灌溉。而在已经公开的中国专利申请号200620046918.0的技术专利公布了ー种自动灌溉装置，该装置包括控制中心和灌溉区域，控制中心的控制主机可从用户的经验灌溉操作中实地学习灌溉和停止灌溉參考值，然后保存，可反复学习，进行灌溉參考值的修改。但其灌溉控制的准确性和用户的经验相关，而且学习时间往往周期较长。所以提供一种能够实时根据蔬菜大棚内不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同时期的灌溉需求来进行自动灌溉的系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，其能够根据蔬菜大棚内不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同时期的灌溉需求进行自动灌溉，从而減少了对水资源的浪费，也节约了人工成本。为了解决上述技术问题，本技术提供一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理単元和远程控制単元，其中所述无线传感网単元检测到的信号传输到数据处理单元进行数据处理后，再传输到远程控制単元，所述远程控制单元根据接收到的信号控制对蔬菜大棚进行自动灌溉；所述无线传感网単元包括用于蔬菜大棚内土壌湿度的采集与喷头开关控制的终端节点、用于信号数据转发的路由节点和用于把信号数据传输到数据处理単元的基站节点，每个节点分配有独特唯一的结点ID。所述数据处理单元包括远距离传输数据的GPRS模块。 在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述传感节点采用干电池或蓄电池供电。在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述传感节点硬件包括MSP430F1611单片机与无线芯片CC2420。在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述数据处理单元硬件包括插入式计算机88F6281与GPRS模块H7210。在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述远程控制单元采用B/S模式。在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述远程控制单元包括蔬菜大棚内区域划分数目控制程序和毎次灌溉时长控制程序。本技术所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理単元和远程控制単元，其中，所述无线传感网単元检测到的信号传输到数据处理单元进行数据处理后，再传输到远程控制単元，所述远程控制单元根据接收到的信号对蔬菜大棚进行自动灌溉；所述无线传感网単元基干物联网模式把蔬菜大棚按需要划分成若干区域进行模块化管理；所述无线传感网単元包括终端节点、路由节点和基站节点三类不同的传感节点，每个节点分配有独特唯一的结点ID，其中所述终端节点用于蔬菜大棚内土壌湿度的采集与喷头开关的控制，所述路由节点用于信号数据的转发，所述基站节点用于把信号数据传输到数据处理単元，以通过数据处理単元的GPRS进行远距离传输。所述无线传感网单元可以由若干传感节点组成，传感节点包括终端节点、路由节点和基站节点三类不同类别，終端节点负责采集所属区域的土壌湿度和对喷头开关的控制，并将采集的土壌湿度信号数据通过基站节点发送到数据处理単元，数据处理単元通过GPRS方式将数据发送到远程控制单元并接收远程制单元发来的命令以决定是否对该区域进行灌溉。在远程控制单元，管理员可随时了解大棚内不同区域的土壌湿度，可通过本系统软件操作界面对大棚内的不同区域进行不同程度的灌溉，同时也可按照蔬菜不同生长期进行定时灌溉，灌溉时长可自行控制。附图说明图I为本技术所述蔬菜大棚自动灌溉系统的系统框图；图2为图I所示蔬菜大棚自动灌溉系统中终端结点的原理图；图3为图I所示蔬菜大棚自动灌溉系统中路由结点的原理图；图4为图I所示蔬菜大棚自动灌溉系统中基站结点的原理图。具体实施方式以下，用实施例结合附图对本技术作更详细的描述。本实施例仅仅是对本技术最佳实施方式的描述，并不对本技术的范围有任何限制。实施例如图I所示，所述基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理单元20和远程控制単元30，其中，所述无 线传感网単元检测到的信号传输到数据处理単元20进行数据处理后，再传输到远程控制単元30，所述远程控制单元30根据接收到的信号对蔬菜大棚进行自动灌溉。所述无线传感网単元基干物联网模式把蔬菜大棚按需要划分成若干区域进行模块化管理；其包括终端节点11、路由节点12和基站节点13三类不同的传感节点，每个节点分配有独特唯一的结点ID，其中所述终端节点11用于蔬菜大棚内土壤湿度的采集与喷头开关的控制，所述路由节点12用于信号数据的转发，所述基站节点13用于把信号数据传输到数据处理単元20，以通过数据处理単元20的GPRS进行远距离传输。在图I中，开关式土壌水份传感器01采集土壌湿度信息并转换成电流信号，再经A/D电路02传输到数据处理与无线收发模块03，经过路由节点12和基站节点13后，传输到数据处理单元20。所述数据据处理单元20采用88F6281芯片与H7210芯片进行设计，处理效率高，体积小。数据处理単元把数据处理完毕后，再通过H7210芯片发送到远程控制単元30。所述远程控制30可及时了解大棚内各个区域的土壌湿度状况，根据土壤湿度数据及各个区域内的终端结点ID及时对需要的区域进行灌溉。优选的是，所述传感节点采用干电池或蓄电池供电。传感节点硬件采用MSP430F1611单片机与无线芯片CC2420设计。所述数据处理单元硬件采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理単元和远程控制单元，其他特征于 所述无线传感网単元检测到的信号传输到数据处理单元进行数据处理后，再传输到远程控制单元，所述远程控制单元根据接收到的信号控制对蔬菜大棚进行自动灌溉； 所述无线传感网単元包括用于蔬菜大棚内土壌湿度的采集与喷头开关控制的终端节点、用于信号数据转发的路由节点和用于把信号数据传输到数据处理単元的基站节点，每个节点分配有独特唯一的结点ID ； 所述数据处理单元包括远距离传输数据的GPRS模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建亭，李涛，
申请(专利权)人：无锡祥云谷信息科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：