[实用新型]基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置

说明书

技术领域    

本实用新型涉及一种基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置，属于农业果园灌溉控制技术领域。

背景技术    

无线传感器网络是一种全球新兴的信息获取和处理技术。其主要是由一系列微型廉价低功耗的传感器节点、一个网关节点和管理者组成。近年来无线传感器网络在智能家居、食品溯源应用、物流跟踪管理、精准农业以及果园管理等领域得到迅速发展。

我国是一个水果种植大国，水果产业已成为我国第三农副产品种植业，在增加农民收入，振兴农村经济，缩小城乡贫富差距方面扮演着重要角色。但果园管理技术却排在世界落后水平行列，同时我国还是一个水资源贫乏的国家，人均占有量仅为世界平均水平的1/5。果园缺水量占我国总用水量的1/6左右，因此提高果园用水效率至关重要。以来我国大部分地区所采用的灌溉技术都是主要靠人工或自然降水来完成，浪费了大量的劳动力及资源。因此一种高科技，低成本，低功耗的全新灌溉技术成了我国迫切最求的目标。

本实用新型专利针对上述现象，分析无线传感器网络在果园管理中的应用， 

发明内容    

本实用新型的目的是，根据现有果园灌溉技术的落后，本实用新型公开一种基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置，结合太阳能发电和滴灌技术，实现实时监控果园土壤墒情滴灌。

本实用新型的技术方案是，本实用新型基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置由八个无线传感器监控节点、一个带有收发短信功能的网关节点、一个高位蓄水池组成。高位蓄水池位于果园中部位置，通过水管与各节点灌溉装置相连；八个无线传感器监控节点均匀分布在果园八个位置中，节点与节点之间距离为20米，每个节点管理八棵果树的灌溉；无线传感器监控节点通过无线与带有收发短信功能的网关节点进行通信联系。

所述无线传感器监控节点包括太阳能供电设备、土壤墒情湿度传感器节点、滴灌洒水盘、滴灌阀和连接高位蓄水池和滴灌的水管。每个线传感器监控节点的太阳能供电设备

所述土壤墒情湿度传感器节点由太阳能供电电路模块、CC2530处理器、滴灌阀门电路、湿度传感器组成。太阳能供电电路模块分别连接CC2530处理器和二个滴灌阀门电路，并向它们供电；二个湿度传感器连接CC2530处理器输入端；二个灌阀门电路分别连接CC2530处理器的输出端。

所述传感器监控节点采用太阳能供电，并在每个无线传感器控制节点上安装了两个滴灌阀、两个滴灌盘和两个土壤墒情湿度传感器节点。滴灌阀和滴灌盘通过水管连接高位蓄水池；土壤墒情湿度传感器由太阳能供电，土壤墒情湿度传感器的土壤湿度信息通过无线传输发送至带有收发短信功能的网关节点。

所述带有收发短信功能的网关节点由太阳能供电电路模块、CC2530处理器、STM32F103RCT6嵌入式平台、SIM300模块组成；太阳能供电电路模块分别连接处理器、嵌入式平台、SIM300模块，并向它们供电；处理器、SIM300模块分别连接嵌入式平台。带有收发短信功能的网关节点通过太阳能供电，该网关节点可以收集八个节点所采集的数据，并通过网关内部的SIM300模块发射给设定的手机用户终端。

本实用新型的有益效果是，本实用新型装置设计合理、成本低、操作简单，在为果农进行实时果园土壤墒情监控的同时，也实现了果园节能的灌溉管理。

本实用新型适用于果园的灌溉自动控制管理。

附图说明    

图1是基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置结构框图；

图2 是基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置的传感器控制节点结构图；

图3 是基于无线传感器网络的果园节能灌溉装置的网关结构图；

图4 是基于果园节能灌溉的无线传感器网络拓扑图；

    图中图号和符号表示：（1）为高位蓄水池；（2）为八个传感器监控节点组成无线传感器网络；（3）为带有收发短信功能的网关节点；（4）为每个监控节点；a为太阳能供电设备；b为带有土壤湿度的传感器节点；c为滴灌洒水盘；d为滴灌阀；f为连接蓄水池和滴灌的水管。

具体实施方式