[实用新型]一种基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及农业监测系统技术领域，具体的说是一种基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统。

【背景技术】

设施农业是指借助温室及其配套装置来调节和控制作物的生长环境，是一种农业摆脱自然制约的有效手段之一，近年来，以色列、荷兰等在设施农业上的研究和生产方面已经达到了很高的水平，在我国，以塑料大棚和温室为主体的设施农业也正在迅速发展，但与国外相比，我国的设施农业普遍存在科技含量低、劳动强度大、生产水平和效益低下等缺点，因此，迫切需要对技术进行改进，以提高我国设施农业的整体水平，而信息技术在农业领域中的应用是提高设施农业科技水平不可或缺的重要环节，将低成本、高效率、智能化的设备应用于农业信息采集，用信息技术来改造传统农业，可推动中国农业向实质意义上的“工厂化、现代化”方向持续快速的发展。

目前，传统的基于有线通信系统的农业环境监测系统存在以下不足之处：一是有线通信技术虽具有设备操作性好、抗干扰能力强等优点，但是实际的应用环境潮湿、高温、土壤及空气具有较高的酸碱性，极易导致通信电缆的老化，从而降低系统的可靠性，故障发生率和误报警率较高；二是农业领域的数据采集大多是在广阔的空间内进行的，在实际的农业生产应用中，需要密布传感器节点，才能实现对监测区域的有效覆盖，导致农业设施内部的线缆纵横交错，灵活性和扩展性能差，系统安装及维护成本高。

因此，为克服上述技术的不足而设计出可以近距离无线连接、设备可靠性强、故障发生率和误报率低、灵活性和扩展性能好，且能提高农业管理的网络化和智能化水平的一种基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统，正是发明人所要解决的问题。

【实用新型内容】

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统，其结构简单，设备系统可靠性强，故障发生率和误报警率降低，系统安装及维护成本低，灵活性和扩展性能好，可实现对土壤、水、肥、光照等信息的实时和精确测量，降低农业管理量，提高农业管理的网络化、智能化水平，有非常好的实用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于ZigBee无线传感器网络的农业环境监测系统，其包括ZigBee传感器节点、无线通信模块、基站、GPRS模块、远程监控中心、报警模块，所述ZigBee传感器节点通过无线通信模块相互连接，所述基站与传感器节点连接，所述基站通过GPRS模块与远程监控中心连接，所述远程监控中心与报警模块连接。

进一步，所述ZigBee传感器节点包括数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块、电源管理模块，所述数据采集模块包括空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器、CO₂浓度传感器、A/D转换器，所述数据处理模块包括存储器、微处理器、嵌入式操作系统，所述无线通信模块包括无线射频模块，所述数据采集模块与数据处理模块连接，所述数据处理模块与无线通信模块连接，所述电源管理模块分别与数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块连接。

进一步，所述基站包括无线通信模块、数据处理模块、USB数据存储器、LCD显示模块、电源管理模块，所述数据处理模块包括微处理器、嵌入式操作系统，所述无线通信模块包括GPRS模块、无线射频模块，所述USB数据存储器、LCD显示模块分别与数据处理模块连接，所述数据处理模块与无线通信模块连接。

进一步，所述电源管理模块的电池为2节AA充电电池。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过采用USB存储方式，具有容量大、可扩展、热插拔的优点。

2、本实用新型ZigBee传感器节点通过采用ZigBee技术，可以近距离无线连接，避免线缆纵横交错，具有低复杂度、低功耗、低成本的特点，随时随地获取农业环境信息，实现对土壤、水、肥、光照等信息的实时和精确测量，提高农业管理的网络化、智能化水平。

3、本实用新型ZigBee传感器节点的电池采用2节AA充电电池供电，相比于采用太阳能电池供电，更有利于保持节点的体积较小，且不受天气、光照的影响，充电电池一般可工作180d左右，在电池进入低电量的状态时还可发出低电量信号，提醒工作人员进行充电，环保且维护方便。

【附图说明】

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型ZigBee传感器节点结构示意图。

图3是本实用新型基站硬件结构示意图。