[實用新型]一種基于Zigbee和GPRS的水產養殖在線監控系統

有效

• 申請號: 201621369948.5
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN206311934U
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 高鳳強;劉興金;褚嘉誠;朱鑫園;黃鑫;麥棟斌;楊露;李雅麗;江思敏
• 申請（專利權）人: 廈門大學嘉庚學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊,丘鴻超

技術領域

本實用新型涉及無線檢測技術領域，具體涉及一種基于Zigbee和GPRS的水產養殖在線監控系統。

背景技術

我國傳統的水產養殖存在諸多困難，主要包括：難以減輕勞動力，現在很多養殖場還是傳統的養殖方式，靠經驗靠天氣，養殖人員必須每天在池塘周邊，隨時觀察現場情況；人工監測水質信息無法做到24小時監控，而且監測到的的數據散亂，沒有后期利用價值；增氧機等養殖設備通過人工判斷啟停，沒有足夠的科學依據，能源浪費嚴重。近年來，市場上已經出現一些水產養殖監控系統，依據功能它們大致可劃分為以下幾類：1）單純只有設備單機安裝在養殖場內，在檢測到增氧機等養殖設備的工作電壓異常時判斷為故障并進行本地聲光報警。2）既有設備單機又有遠程報警的功能，除了本地報警外，裝置可通過GSM或GPRS等方式與用戶的遠程手機端進行數據通信從而進行遠程報警。3）設備多機通過CAN、RS-485等有線方式在養殖場內組網監控，用戶可通過養殖場的PC監控端來觀察水質數據等。

這些監控系統考慮的都以中小型水產養殖中的水質監測問題為主，而未考慮到增氧機的工作狀態等漁民相當關心的內容，如果增氧機故障會給整個池塘帶來巨大損失。除此之外，該類系統采取的數據通信方式是單一的，不適合規?；?、高密度養殖的大型養殖場。在大型養殖場由于增氧機等養殖設備的數量眾多，往往需要多個監控設備或采集設備組網工作。但目前采用何種組網方式來解決上述問題，還沒有一個切實可行的方法。

而隨著嵌入式技術、物聯網技術和農業技術的進步，我國水產養殖模式正逐漸向著工業化、集約化方向發展，其中設備狀態和水質的監控成為水產養殖現代化的關鍵。

目前市場上已有的水產養殖監控系統，它們絕大多數要么只能遠程應用端監控池塘，要么只能通過現場有線組網的方式來通過養殖場監控端來監測池塘，目前還未出現同時將遠程通信和現場組網合二為一來雙重監控池塘的案例。而且現有產品大多采用傳統的GSM等數據通信網絡系統，不具有開放性、互聯性，多機通信能力差。其中現場監控組網方案常采用RS485、CAN總線等與下位機連接來實現，但有線系統在大規模、高密度的養殖中往往會造成現場線路混雜，可擴展型差而且維修成本高等問題，一定程度限制了規?；a養殖的進一步發展。

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有水產養殖監控方式存在的通信方式單一、維修成本高等諸多不足，提供一種新型的水產養殖在線監控系統，利用Zigbee和GPRS組網方案來實現數據采集、養殖報警以及遠程監控。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于Zigbee和GPRS的水產養殖在線監控系統，該系統利用Zigbee和GPRS組網方案來實現數據采集、養殖報警以及遠程監控。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種基于Zigbee和GPRS的水產養殖在線監控系統，包括傳感控制單元、無線傳輸單元；

所述傳感控制單元包括若干無線控制節點模塊、若干無線傳感節點模塊；所述無線控制節點模塊包括處理模塊及與該處理器模塊連接的第一傳感器模塊、執行模塊、信息反饋電路、第一Zigbee模塊、用于為整個無線控制節點模塊供電的第一電源模塊，所述執行模塊包括繼電器模塊、與所述繼電器模塊連接的增氧機，所述第一傳感器模塊包括用于檢測所述增氧機狀態的設備狀態傳感器及與該設備狀態傳感器連接的信號調理電路；所述無線傳感節點模塊包括第二MCU及與該第二MCU連接的第二傳感器模塊、第二Zigbee模塊、用于為無線傳感節點模塊供電的第二電源模塊；各無線控制節點模塊的第一Zigbee模塊、各無線傳感節點模塊的第二Zigbee模塊形成Zigbee通訊子網，且其中一個無線控制節點模塊的第一Zigbee模塊或無線傳感節點模塊的第二Zigbee模塊作為子網匯聚節點，接收或發送Zigbee通訊子網內傳感器或增氧機的數據；

所述無線傳輸單元包括第三MCU及與該第三MCU連接的第三Zigbee模塊、GPRS通信模塊、為整個無線傳輸單元供電的第三電源模塊，所述第三Zigbee模塊用于與作為子網匯聚節點的第一Zigbee模塊或第二Zigbee模塊進行通信，所述所述GPRS無線通信模塊用于將第三Zigbee模塊接收到的數據經網絡傳輸給遠端服務器或移動終端。

在本實用新型一實施例中，所述處理模塊包括第一MCU、與所述第一MCU連接的A/D轉換器，所述第一MCU通過信息反饋電路監測增氧機是否開關機。

在本實用新型一實施例中，所述第一至第三MCU均采用STC12C5A32S2單片機。