[发明专利]一种入侵植物监测传感器网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种入侵植物监测专用设备，特别涉及一种入侵植物监测传感器网络系统。

背景技术

小气候数据采集器通常应用于农田、林地、牧场等环境的小气候监测，通过传感器对环境数据按设定的时间间隔进行采集。但以往的数据采集器的数据应用方式主要是当地存储或打印记录。有一些新发展的农林小气候数据采集器具备数据的远程传输，可以提供较简单的数据管理和统计分析服务，但也主要是单机服务。

曾经由本申请的发明人沈佐锐参与的一份名称为“温室生态健康的智能监控系统”，专利号为“ZL03131063.X”的发明专利，在此专利中，单片机中具备了温室作物病虫害发生预警专家系统，并通过GSM手机模块将预警信息传输至管理温室的农户的手机上，从而提供温室作物健康监护功能。上述专利仅适用单机作业，没有形成网络化管理的后台数据处理机制，也没有专门用于入侵植物监测的数据采集器。

由于入侵植物的蔓延具有区域性特点，不仅发生在农田生态系统中，而且发生在林地、牧场、公路沿线、河滩、荒郊等野外环境。所以，必须解决以往农田小气候数据采集器不曾遇到的问题：①在野外进行数据采集作业所需的非电线(电缆)供电问题；②增加对风力、风速等入侵植物监测所特殊需要的小气候参数的采集，并对采集的所有数据进行预处理；③将小气候监测数据进行统计分析、数学建模和智能处理，以实现入侵植物的预警。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于GPRS技术的入侵植物监测传感器网络系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种入侵植物监测传感器网络系统，它包括一采集器主机，所述采集器主机由太阳能供电系统供电，所述采集器主机并列连接多个数据采集传感器，所述采集器主机通过一GPRS模块连接到Internet网络，所述Internet网络与远程的监测预警网络平台联通。

所述采集器主机包含有STC89C58单片机，及与所述单片机连接的多路数据转换器、非易失性存储器、时钟芯片、LED显示电路。

所述太阳能供电系统包括太阳能板、控制器、蓄电池，太阳能板通过控制器将太阳能转换的电能向蓄电池充电，蓄电池通过控制器向所述采集器主机供电。

所述传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、太阳辐射量传感器、降水量传感器、风向传感器、风速传感器；各所述传感器通过所述多路数据转换器将数据传送给所述单片机。

所述监测预警网络平台包括地图数据库、小气候数据库、模型数据库，所述小气候数据库包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、太阳辐射量、降水量、风向、风速参数。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明在数据采集器内嵌GPRS模块，同时网络数据融合平台将数据库与必需的各种数据通讯管理协议相结合形成统一处理数据层，因此由小气候数据采集器组成的传感器网可进行监测数据的集群化采集和大数据量的无线传输，而数据采集器的工作参数也可实施远程设置。2、采用数据融合平台技术开发的入侵植物监测预警网络平台，集成了小气候监测数据库、植物生长发育模型库、预报专家库等，可综合应用于入侵植物的发生和蔓延的预警。3、小气候数据采集器采用太阳能供电，适于野外工作。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。

如图1所示，本发明针对无线供电问题、小气候因子的采集和预处理问题、数据的统计分析及预警通报问题，提出技术解决方案。本发明方案的整体结构从功能上划分为三部分：数据采集、数据传输和预警发布。

1、数据采集

本发明数据采集部分设置有一采集器主机1，采集器主机1包含有一个STC89C58单片机11，及与单片机连接的多路数据转换器12、非易失性存储器13、时钟芯片14、LED显示电路15。

采集器主机1由太阳能供电系统2供电，太阳能供电系统2包括太阳能板21、控制器22、蓄电池23。太阳能板21通过控制器22将太阳能转换的电能向蓄电池23充电，蓄电池23通过控制器22再向采集器主机1供电。

本发明中，数据的采集采用多种数据采集传感器3实现对空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、太阳辐射量、降水量、风向、风速等小气候参数的数值获取。数据采集传感器3通过多路数据转换器12将数据传送给STC89C58单片机11，STC89C58单片机11将采集到的小气候数据作转换和打包等预处理。