[發明專利]一種農業大棚低功耗無線測控系統

在審

• 申請號: 201410571276.5
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104331048A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 王季壯;張建鋒;李孟;張岐;高成
• 申請（專利權）人: 西安航天自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G08C17/02;H04L29/06
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

1.一種農業大棚低功耗無線測控系統，所述的農業大棚內設置有環境檢測傳感器和終端工作系統，其特征在于：還包括依次連接的遠程Web服務器(1)、網關(2)和若干只無線測控節點；

所述的無線測控節點周期性地采集所監測農業大棚的環境檢測傳感器數據，并上傳至網關(2)，同時接收網關(2)發來的終端工作系統的控制命令，并控制終端工作系統工作；

所述的網關(2)接收各個無線測控節點的環境檢測數據并轉發至遠程Web服務器(1)，同時根據用戶的預設上下限值或者農戶在網關(2)上的操作向無線測控節點發送控制命令；

所述的遠程Web服務器(1)接收來自網關(2)轉發的環境檢測傳感器數據及終端工作系統的狀態數據，并將農戶在網頁上的控制操作發送至網關(2)。

2.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的環境檢測傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器或土壤溫度傳感器中的一種或多種組合。

3.根據權利要求2所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的空氣溫濕度傳感器為SHT11型，所述的土壤濕度傳感器為FDS-100型，所述的土壤溫度傳感器為PT100型。

4.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的終端工作系統包括滴灌系統、噴灑系統和通風系統中的任一種或幾種組合。

5.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的無線測控節點包括電池供電模塊、ZigBee無線模塊和分別與ZigBee無線模塊相聯的環境檢測傳感器、終端工作系統控制電磁閥開關模塊和休眠喚醒模塊，其中，

所述的電池供電模塊通過休眠喚醒模塊周期性地給無線測控節點的各個單元供電；

所述的休眠喚醒模塊工作方式為：無線測控節點每隔若干秒周期性的上電喚醒，在幾十毫秒的喚醒狀態中發出傳感器數據和完成對網關(2)命令的接收執行，然后通知休眠喚醒模塊的定時器開始計時，并由休眠喚醒模塊切斷電池對整個節點的供電以節省能耗，定時時間到后休眠喚醒模塊打開對無線測控節點的供電，使其上電喚醒并進入下一次工作循環。

6.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的網關(2)包括主控模塊和與主控模塊相聯的數據存儲模塊、LCD觸控屏、ZigBee協調器、3G無線通信模塊和電源模塊；

所述的主控模塊根據環境檢測傳感器的數據和預設值的比較，智能控制終端工作系統的工作，同時將所有發給無線測控節點的控制命令暫存，等待無線測控節點上電喚醒后主動詢問網關(2)時，再發送出去；

所述的LCD觸控屏幕用于實時顯示大棚內的環境檢測傳感器參數和終端工作系統的狀態數據，并通過主控模塊實現各地塊的環境參數上下限值的預設以及直接控制各無線測控節點處的終端工作系統的工作。

所述的數據存儲模塊用于將歷史數據進行存儲供事后查詢；

所述的3G無線通信模塊，用于將大棚的傳感器數據與各控制開關狀態同步傳輸到遠程Web服務器(1)。

7.根據權利要求6所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述網關中的ZigBee協調器模塊同多個無線測控節點組成一個星型的ZigBee無線網絡。

8.根據權利要求6所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的ZigBee協調器與無線測控節點均采用TI公司的CC2530芯片，所述的無線網絡采用2.4G頻段。

9.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的遠程Web服務器(1)可供農戶實時查詢大棚內各地塊的環境傳感器數據和終端工作系統的狀態，并遠程控制終端工作系統的工作。

10.根據權利要求1所述的農業大棚低功耗無線測控系統，其特征在于：所述的每只監測農業大棚分布有若干個無線測控節點，其中同一地塊的環境參數采集和對該地塊的滴灌控制由同一個無線測控節點實現。