[發明專利]基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統

無效

• 申請號: 201110363853.8
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102342235A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 趙建亭;李濤
• 申請（專利權）人: 無錫祥云谷信息科技有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;H04W84/18;A01G9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自動灌溉系統，具體為一種蔬菜大棚灌溉系統，特別是一種基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統。

背景技術

WSN是wireless?sensor?network的簡稱，即無線傳感器網絡。無線傳感器網絡WSN是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。

我國是一個水資源貧乏的國家，人均占有量2200立方米，僅為世界平均水平的1/5，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。通過調研，農業用水量占我國總用水量的2/3左右，但水的有效利用率只有45％，在大部分農村，依然采用漫灌的傳統方法，水資源浪費嚴重，因此我國的節水潛力巨大。

由于歷史、觀念和技術等方面的原因，我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距，已經遠不能適應農業的科技進步要求。目前農業大棚灌溉都是以手工、主觀灌溉為主，以經驗和估計來判斷是否灌溉，缺乏科學依據，對水資源造成浪費。更為重要的是，農業灌溉所需要的勞動力多，效率低下，造成了勞動力的巨大浪費，制約了社會的發展。目前農業大棚常用的灌溉方式有漫灌、澆灌、噴灌、滴灌、微灌、滲灌、負壓灌溉等方式，他們都具有需要人工管理、浪費水資源嚴重、運用范圍受限制等缺點。我國農業自動化水平較低，灌溉過程中水資源的濫用仍然廣泛存在，因此運用現代化技術在農業生產中越來越迫切。

而且，同一大棚中的不同蔬菜需要不同的水分，同一種蔬菜在不同生長時期需要的水分也是不同的。目前靠人工完成的蔬菜大棚內蔬菜的灌溉的方式，既浪費人力資源與水資源，而且不能根據蔬菜生長的需要及時準確的進行灌溉。同一大棚內種植不同蔬菜品種，單靠人工無法根據不同品種的需要進行均勻合理灌溉。

而在已經公開的中國專利申請號：200620046918.0的實用新型專利公布了一種自動灌溉裝置，該裝置包括控制中心和灌溉區域，控制中心的控制主機可從用戶的經驗灌溉操作中實地學習灌溉和停止灌溉參考值，然后保存，可反復學習，進行灌溉參考值的修改。但其灌溉控制的準確性和用戶的經驗相關，而且學習時間往往周期較長。所以提供一種能夠實時根據蔬菜大棚內不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同時期的灌溉需求來進行自動灌溉的系統是本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統，其能夠根據蔬菜大棚內不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同時期的灌溉需求進行自動灌溉，從而減少了對水資源的浪費，也節約了人工成本。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統，包括無線傳感網單元、數據處理單元和遠程控制單元，其中，

所述無線傳感網單元檢測到的信號傳輸到數據處理單元進行數據處理后，再傳輸到遠程控制單元，所述遠程控制單元根據接收到的信號對蔬菜大棚進行自動灌溉；

所述無線傳感網單元基于物聯網模式把蔬菜大棚按需要劃分成若干區域進行模塊化管理；

所述無線傳感網單元包括終端節點、路由節點和基站節點三類不同的傳感節點，每個節點分配有獨特唯一的結點ID，其中

所述終端節點用于蔬菜大棚內土壤濕度的采集與噴頭開關的控制，

所述路由節點用于信號數據的轉發，

所述基站節點用于把信號數據傳輸到數據處理單元，以通過數據處理單元的GPRS進行遠距離傳輸。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統中，較好的是，所述傳感節點采用干電池或蓄電池供電。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統中，較好的是，所述傳感節點硬件采用MSP430F1611單片機與無線芯片CC2420設計。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統中，較好的是，所述數據處理單元硬件采用插入式計算機88F6281與GPRS模塊H7210設計。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統中，較好的是，所述遠程控制單元采用B/S模式。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統中，較好的是，所述遠程控制單元包括蔬菜大棚內區域劃分數目控制程序和每次灌溉時長控制程序。