[发明专利]基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动灌溉系统，具体为一种蔬菜大棚灌溉系统，特别是一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统。

背景技术

WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感器网络。无线传感器网络WSN是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

我国是一个水资源贫乏的国家，人均占有量2200立方米，仅为世界平均水平的1/5，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。通过调研，农业用水量占我国总用水量的2/3左右，但水的有效利用率只有45％，在大部分农村，依然采用漫灌的传统方法，水资源浪费严重，因此我国的节水潜力巨大。

由于历史、观念和技术等方面的原因，我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距，已经远不能适应农业的科技进步要求。目前农业大棚灌溉都是以手工、主观灌溉为主，以经验和估计来判断是否灌溉，缺乏科学依据，对水资源造成浪费。更为重要的是，农业灌溉所需要的劳动力多，效率低下，造成了劳动力的巨大浪费，制约了社会的发展。目前农业大棚常用的灌溉方式有漫灌、浇灌、喷灌、滴灌、微灌、渗灌、负压灌溉等方式，他们都具有需要人工管理、浪费水资源严重、运用范围受限制等缺点。我国农业自动化水平较低，灌溉过程中水资源的滥用仍然广泛存在，因此运用现代化技术在农业生产中越来越迫切。

而且，同一大棚中的不同蔬菜需要不同的水分，同一种蔬菜在不同生长时期需要的水分也是不同的。目前靠人工完成的蔬菜大棚内蔬菜的灌溉的方式，既浪费人力资源与水资源，而且不能根据蔬菜生长的需要及时准确的进行灌溉。同一大棚内种植不同蔬菜品种，单靠人工无法根据不同品种的需要进行均匀合理灌溉。

而在已经公开的中国专利申请号：200620046918.0的实用新型专利公布了一种自动灌溉装置，该装置包括控制中心和灌溉区域，控制中心的控制主机可从用户的经验灌溉操作中实地学习灌溉和停止灌溉参考值，然后保存，可反复学习，进行灌溉参考值的修改。但其灌溉控制的准确性和用户的经验相关，而且学习时间往往周期较长。所以提供一种能够实时根据蔬菜大棚内不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同时期的灌溉需求来进行自动灌溉的系统是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，其能够根据蔬菜大棚内不同蔬菜灌溉需求或同一蔬菜不同时期的灌溉需求进行自动灌溉，从而减少了对水资源的浪费，也节约了人工成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统，包括无线传感网单元、数据处理单元和远程控制单元，其中，

所述无线传感网单元检测到的信号传输到数据处理单元进行数据处理后，再传输到远程控制单元，所述远程控制单元根据接收到的信号对蔬菜大棚进行自动灌溉；

所述无线传感网单元基于物联网模式把蔬菜大棚按需要划分成若干区域进行模块化管理；

所述无线传感网单元包括终端节点、路由节点和基站节点三类不同的传感节点，每个节点分配有独特唯一的结点ID，其中

所述终端节点用于蔬菜大棚内土壤湿度的采集与喷头开关的控制，

所述路由节点用于信号数据的转发，

所述基站节点用于把信号数据传输到数据处理单元，以通过数据处理单元的GPRS进行远距离传输。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述传感节点采用干电池或蓄电池供电。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述传感节点硬件采用MSP430F1611单片机与无线芯片CC2420设计。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述数据处理单元硬件采用插入式计算机88F6281与GPRS模块H7210设计。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述远程控制单元采用B/S模式。

在所述的基于WSN的蔬菜大棚自动灌溉系统中，较好的是，所述远程控制单元包括蔬菜大棚内区域划分数目控制程序和每次灌溉时长控制程序。