[发明专利]一种农业大棚低功耗无线测控系统

说明书

技术领域

本发明涉及精准农业技术领域，尤其涉及一种农业大棚低功耗无线测控系统。

背景技术

当前我国农业正在由传统的精耕细作方式向智能化现代农业过渡，智能化现代农业的特点是通过各种现代化监测手段，对作物的生长发育过程及环境要素实现智能化测控，按照每个种植单元的具体条件，精细准确地调整各项资源利用量，在获得最高产量和最大经济效益的同时节省资源保护生态环境的一种农业方式。

物联网被称为信息技术的第三次浪潮，而物联网技术在农业上的应用将会极大的促进传统农业向现代农业的转变，温室大棚智能测控系统即是这类应用的一个具体体现。该类系统通过各类传感器持续监测温室大棚内的环境参数，并经过分析处理后实时控制相应的反馈系统，使温室大棚内的作物始终处于一个最适宜生长的环境中。

另外，国内的温室大棚，有些由于区域较大，农户一般会根据需求分成多个区域种植不同的作物，这样，由于不同作物对最佳温湿度生长环境的要求不同，加上水肥一体化灌溉的趋势，不同作物对养分需求的不同，测控系统要针对不同作物不同区域做到更加精细的控制，这就需要能同时支持较多控制节点且低功耗的测控系统。

现有的此类系统，大多采用有线的方式来供电和传输传感器监测数据，如专利申请号为CN201310335933的“一种农业大棚温湿度监控系统”，然而这种方式一方面布线困难且影响农户种植作业，另一方面，传感器大多只能在大棚四周、地块的边缘部署，这样势必影响所采集数据的准确性，有效性。

又如专利申请号为CN201320023281的“一种新型太阳能无线传感器组网系统”，采用了无线方式传输传感器监测数据并且利用太阳能供电，此类系统大多应用在大田、森林等野外环境，如果将太阳能板安装在大棚内则充电效率相对较低，而且对于具有控制功能的无线测控节点，其无线射频模块一直处于监听状态耗电较大，如果遇上连续的阴天，就可能出现无线测控节点断电而停止工作的情况。

发明内容

基于以上现有的问题，本发明提供了一种农业大棚低功耗无线测控系统，技术方案如下：

一种农业大棚低功耗无线测控系统，农业大棚内设置有环境检测传感器、终端工作系统、和依次连接的远程Web服务器、网关和无线测控节点；无线测控节点周期性地采集所监测农业大棚的环境检测传感器数据，并上传至网关，同时接收网关发来的终端工作系统的控制命令，并控制终端工作系统工作；网关接收各个无线测控节点的环境检测数据并转发至远程Web服务器，同时根据用户的预设上下限值或者农户在网关上的操作向无线测控节点发送控制命令；远程Web服务器接收来自网关转发的环境检测传感器数据及终端工作系统的状态数据，并将农户在网页上的控制操作发送至网关。

上述农业大棚低功耗无线测控系统中，环境检测传感器包括空气温湿度传感器、土壤湿度传感器或土壤温度传感器中的一种或多种组合。

上述农业大棚低功耗无线测控系统中，空气温湿度传感器为SHT11型，土壤湿度传感器为FDS-100型，土壤温度传感器为PT100型。

上述农业大棚低功耗无线测控系统中，终端工作系统包括滴灌系统、喷洒系统和通风系统中的任一种或几种组合。

上述农业大棚低功耗无线测控系统中，无线测控节点包括电池供电模块、ZigBee无线模块和分别与ZigBee无线模块相联的环境检测传感器、终端工作系统控制电磁阀开关模块和休眠唤醒模块，其中，所述的电池供电模块(采用锂电池)通过休眠唤醒模块周期性地给无线测控节点的各个单元供电；休眠唤醒模块工作方式为：无线测控节点每隔若干秒周期性的上电唤醒，在几十毫秒的唤醒状态中发出传感器数据和完成对网关命令的接收执行，然后通知休眠唤醒模块的定时器开始计时，并由休眠唤醒模块切断电池对整个节点的供电以节省能耗，定时时间到后休眠唤醒模块打开对无线测控节点的供电，使其上电唤醒并进入下一次工作循环。