[实用新型]一种基于ZigBee无线传感器网络的农业自动化监控系统

说明书

一种基于ZigBee无线传感器网络的农业自动化监控系统，该控制系统包括水肥滴灌系统、温度控制系统、农药喷洒系统、光合作用控制系统、土壤墒情监测器、CO₂浓度传感器和控制主机，土壤墒情监测器和CO₂浓度传感器通过无线路由器与控制主机连接；水位传感器、第一水泵、第二水泵和开关阀通过RS232数据线与控制主机连接。该控制系统不仅可对温室种植的作物进行水肥一体化滴灌的调节控制，还可同时实现农药喷洒、作物种植带的温度和作物的光合作用的智能化化控制，功能更加全面，且该控制系统采用无线传感器的无线通信技术，实现各传感器与控制主机的无线连接，减少线路的布设。

技术领域

本实用新型内容涉及农业智能控制设备领域，具体涉及一种基于 ZigBee无线传感器网络的农业自动化监控系统。

背景技术

电子技术、传感器技术及网络技术的发展促进了农业信息化水平的提高，以信息网络为中心的智慧农业、精准农业等一系列新的农业生产模式已成为当前研究的热点。通过大量遍布于农田、温室大棚等目标区域的传感器，实时采集诸如温度、湿度、光照、有害气体浓度、土壤水分及pH值等信息并汇总到控制中心，由专家决策系统及时、准确地发现问题，根据需要控制相关设备进行调温、调光、浇灌、换气，实现农作物生长环境的智能化控制，从而有效提高农业生产效率和农产品质量。

水肥一体化灌溉系统作为目前农业智能化的典型代表，其依靠传感器与各控制装置的配合可实现精细的滴灌操作，在提高农业无人化管理的效果的同时，可节约大量的水资源。然而由于水肥一体化滴灌系统在温室大棚中的应用存在以下限制其普及使用的因素：(1)功能单一，一次铺设的管道仅能作为水肥滴灌使用，难以与农药、温度控制和作物光合作用协同发挥调控作用；(2)各传感器与控制主机的的连接方式仍为有线连接方式，导致布线混乱、管线交叉的问题。

实用新型内容

本实用新型内容为了解决上述问题，提供了一种基于ZigBee无线传感器网络的农业自动化监控系统，该控制系统的技术方案如下：

一种基于无线传感器网络的农业自动化监控系统，其特征在于，包括温室种植大棚和中心控制室，温室种植大棚的顶部安装有太阳能电池板和采光板，太阳能电池板和采光板间隔分布，温室种植大棚内设有种植带，种植带的底部排布有换热管，种植带中插入有土壤墒情监测器，种植带上方固定有支管，支管上固定有滴头，种植带的一侧固定有CO₂输送管，温室种植大棚的室内悬吊固定有农药喷洒管、补光灯和CO₂浓度传感器，农药喷洒管上固定有雾化喷头，温室种植大棚的端部固定有无线路由器，土壤墒情监测器通过无线射频收发模块与无线路由器连接；

所述的中心控制室的顶部安装有太阳能热水器，中心控制室的内部固定有蓄电池、控制主机、蓄水箱、水砂分离器、肥液罐和农药罐，太阳能电池板与蓄电池连接，蓄电池与控制主机连接，蓄水箱中固定有第一水泵，第一水泵通过泵水管与水砂分离器连接，泵水管上设有开关阀和逆止阀，水砂分离器与文丘里管吸肥器连接，文丘里管吸肥器与过滤器连接，过滤器与支管连接且连接管路上设有水压传感器和开关阀，肥液罐通过肥液管与文丘里管吸肥器的喉部连接且肥液管上设有开关阀，第一水泵、水砂分离器、肥液罐、过滤器、支管和滴头组成水肥滴灌系统；

所述的农药罐中固定有隔膜泵，隔膜泵与农药喷洒管连接，农药喷洒管上设有开关阀，农药罐和农药喷洒管组成农药喷洒系统；

所述的太阳能热水器中固定有水位传感器，太阳能热水器引出热水管，热水管上设有开关阀，热水管与温度调节器连接，温度调节器与换热管连接，换热管上设有开关阀，换热管S形排布于种植带的底部，换热管的另一端与太阳能热水器的冷水管连接，蓄水箱中固定有第二水泵，第二水泵通过供水管与温度调节器的冷水接口连接，供水管上设有开关阀，太阳能热水器、热水管、换热管、冷水管、温度调节器和第二水泵组成温度控制系统；