[發明專利]一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統

無效

• 申請號: 201110364006.3
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102507906A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 莫路鋒;周國模;吳曉平;易曉梅
• 申請（專利權）人: 莫路鋒
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;H04L29/08;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，其特征在于，一個作為后臺處理系統的監測服務器啟動后，其數據收發模塊處于監聽模式，不斷收集各網絡節點上的碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置回傳的數據；所述回傳的數據包含測量時間、地點信息，以及該相同時間和相同地點的碳通量、溫度、濕度和分貝數據，所述回傳的數據被自動導入一個數據庫，與其他網絡節點回傳的數據自動導入分析模型，進行數據的關聯融合分析；所述數據庫連接到一個人機界面，用于更新和導入所述分析模型；同時，當后臺處理系統發送更新數據采集頻率時，以廣播方式向網絡內的其他節點發送這一指令；當有節點上的碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置加電后，不斷廣播自身可用的消息，其他節點上的碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置接受到這一消息后，將這一節點加入其鄰居列表中；同時，根據缺省的路由協議更新其路由表；節點中碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置監測裝置中的碳通量傳感器模塊、溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊和分貝傳感器模塊部分根據各自缺省設置的采樣頻率不斷對應收集環境中的碳通量、溫度、濕度和分貝數據信息，通過微處理器的處理，將數據通過無線射頻收發模塊發送給路由表中的下一跳節點；

當某一節點接收到其他節點發送的數據信息后，根據自身路由表信息，將這一數據發送至路由表中指定的下一跳節點；

當數據傳輸至后臺處理系統的無線收發模塊后，后臺處理系統的微處理器將數據通過USB接口傳輸至后臺服務程序。后臺服務程序進行數據分析、處理與存儲。

2.根據權利要求1所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，其特征在于，所述碳通量監測裝置包括主控制電路、CO₂測量模塊、顯示屏、TeleosB2、光電開關感應模塊，還包括至少一個CO₂測量室，至少一個設置顯示裝置的頂蓋，至少一個位于頂蓋上方的太陽能電池板；所述主控制電路包括穩壓電路，CO₂傳感器驅動電路，光電開關驅動電路、電機驅動電路、數據傳輸電路、電源監測電路、電源指示電路；所述CO₂測量室的啟閉由電機控制，進入測量前，由TeleosB2的ADC6或ADC7端口提供信號控制電機正轉，關閉測量室；測量完畢后，由ADC6或ADC7端口提供信號控制電機反轉，打開測量室。

3.根據權利要求2所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，其特征在于：所述監測服務器通過無線方式連接有多個處于大氣環境中不同位置的碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置，所述碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置包括電源模塊、微處理器以及與該微處理器連接的碳通量傳感器、濕度監測傳感器、溫度監測傳感器、分貝監測傳感器、無線射頻收發模塊；所述電源模塊通過太陽能充電并為整個溫度、濕度和分貝監測裝置提供電能；所述多個碳通量、溫度、濕度和分貝監測裝置通過各自的無線射頻收發模塊相互連接并通訊；所述的碳通量監測傳感器可以監測土壤的碳呼吸；所述的濕度監測傳感器可以監測大氣濕度；所述的溫度監測傳感器可以監測環境溫度；所述的分貝監測傳感器可以監測環境中的分貝。

4.根據權利要求2所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，所述監測服務器是PC，該PC的信號收發接口連接有無線信號收發裝置。

5.根據權利要求2所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，所述微處理器是msp430。

6.根據權利要求2所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，所述無線射頻收發模塊是基于射頻芯片CC2420的ZigBee無線通信集成電路。

7.根據權利要求2所述的一種基于大范圍土壤碳通量監測系統的WSN森林環境效益監測系統，所述溫度傳感器模塊由溫度信號采集模塊、溫度信號處理轉換模塊、信號收發控制模塊和整流抗干擾電路組成，所述溫度信號采集模塊的信號輸出端與溫度信號處理轉換模塊的信號輸入端連接，溫度信號處理轉換模塊的信號輸出端連接有信號收發控制模塊的信號輸入端，信號收發控制模塊的信號輸出端連接到整流抗干擾電路的輸入端，所述整流抗干擾電路的信號輸出端為作為整個溫度傳感器模塊的信號輸出端連接到微處理器上。