[发明专利]基于无线传感器网络的荔枝园节水灌溉控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于无线传感器的荔枝园节水灌溉控制系统及方法，系统包括多个传感器节点、多个电磁阀控制节点、网关模块、人机交互模块、网络服务器模块、网站模块和移动终端模块；每个传感器节点连接一个电磁阀控制节点；所述网关模块与人机交互模块通过串口相互连接，与网络服务器模块通过移动通信网‑互联网相互连接；网络服务器模块与手机客户端模块通过互联网相互连接；网络服务器模块与网站模块通过数据库相互连接；本发明通过无线传感器网络、GPRS和互联网进行数据的传输，保证传输的实时性和可靠性，实现了对荔枝园环境的实时监控，提高了灌溉的智能化程度，避免了管理者因为没有及时察觉荔枝的实时生长状况而做出正确的措施带来的损失。

主权项

一种基于无线传感器的荔枝园节水灌溉控制系统，其特征在于，包括多个传感器节点、多个电磁阀控制节点、网关模块、人机交互模块、网络服务器模块、网站模块和移动终端模块；每个传感器节点连接一个电磁阀控制节点；所述网关模块与人机交互模块通过串口相互连接，与网络服务器模块通过移动通信网‑互联网相互连接；所述网络服务器模块与手机客户端模块通过互联网相互连接；网络服务器模块与网站模块通过数据库相互连接；所述网关模块，用于在传感器节点和电磁阀控制节点休眠的时候，网关模块将数据进行格式化处理，利用GPRS模块与远程服务器建立起TCP/IP连接，通过Internet将数据发送到服务器上；所述人机交互模块，用于实时查看环境信息和发送相关指令控制相应的电磁阀控制节点进行滴灌开关工作；网络服务器模块，用于将温度、湿度、光照度、土壤水分含水量、各节点实时电压值和电磁阀状态显示出来，并且存储到本地数据库，用户可以利用服务器发送相关指令控制相应的电磁阀控制节点进行滴灌开关工作；网站模块，用于读取数据库的数据，并将此时的土壤水分含水量和阈值作比较，当土壤水分含水量超过阈值时，改变数据库里相关表格的列值，服务器每隔设定时间读取该表格的值，然后经过网关模块发送相关指令控制相应的电磁阀控制节点进行滴灌开关工作；移动终端模块，用于通过互联网访问网络服务器端，接收从服务器端发送的荔枝园的实时数据，显示在移动终端上；所述传感器节点，用于采集荔枝园的环境信息，通过Zigbee网络传输到网关模块；所述传感器节点包括核心处理器STM32F103C8T6、无线通信模块CC2530、功率放大芯片RFX2401、空气温湿度传感器DHT22、光强度传感器GY‑30、土壤水分传感器TDR‑3、电源模块和太阳能充电模块：所述核心处理器STM32F103C8T6通过串口与无线通信模块CC2530连接，所述功率放大芯片RFX2401通过功率放大电路与CC2530模块连接，所述空气温湿度传感器DHT22通过电路与STM32F103C8T6连接，所述光强度传感器GY‑30通过IIC总线与STM32F103C8T6连接，所述土壤水分传感器TDR‑3通过电路与STM32F103C8T6连接，所述电源模块通过电路给各模块供电，所述太阳能充电模块通过充电电路与电源模块连接；所述电磁阀控制节点，用于通过Zigbee网络接收网关的指令来对电磁阀进行开关工作；所述电磁阀控制节点包括核心处理器STM32F103C8T6、无线通信模块CC2530、功率放大芯片RFX2401、双稳态脉冲电磁阀及其外围驱动电路的电磁阀模块、电源模块和太阳能充电模块：所述核心处理器STM32F103C8T6通过串口与无线通信模块CC2530连接，所述功率放大芯片RFX2401通过功率放大电路与CC2530模块连接，所述双稳态脉冲电磁阀及其外围驱动电路的电磁阀模块通过控制电路与STM32F103C8T6连接，所述电源模块通过电路给各模块供电，所述太阳能充电模块通过充电电路与电源模块连接。