一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線采集監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]苗木生長過程中，土壤濕度、土壤溫度、土壤PH、土壤電導(dǎo)率、環(huán)境溫度、二氧化碳濃度和光照等信息均會影響苗木的生長速度，特別是土壤的水分以及土壤養(yǎng)分的信息直接決定著苗木的成活率和生長速度。目前，針對具有區(qū)域廣、監(jiān)測信息多、工作區(qū)域無電力保障的苗木種植業(yè)還沒有一套監(jiān)測控制系統(tǒng)，不能及時(shí)獲取苗木生長的土壤信息和環(huán)境信息，不能針對不同類型苗木生長周期所需的土壤和環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，從而造成苗木種植業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、經(jīng)濟(jì)效益差的現(xiàn)狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)，其目的是填補(bǔ)國內(nèi)苗木種植智能控制的空白，建立一個(gè)低成本、低功耗、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線傳感網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)監(jiān)測苗木的生長狀況，給后期智能化護(hù)理提供參數(shù)平臺。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)，其特征在于:包括通過服務(wù)器連接的多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)所述子系統(tǒng)均包括監(jiān)控中心、協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)，
[0005]與所述監(jiān)控中心基于工業(yè)Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊的設(shè)有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以Zigbee標(biāo)準(zhǔn)組成所述協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)；
[0006]所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上呈輻射狀的設(shè)有多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)所述傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織型式組成所述傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)基于多跳中繼方式與所述協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述傳感器節(jié)點(diǎn)包括土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)、土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)、風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)、氣壓和0)2濃度節(jié)點(diǎn)、空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)、土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)、風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)、氣壓和0)2濃度節(jié)點(diǎn)、空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)均包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通訊模塊和給所述傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行供電的太陽能供電模塊。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述傳感器模塊包括采集模擬信號的傳感器和對所述傳感器采集的模擬信號進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述處理器模塊包括處理器、存儲器和嵌入式操作系統(tǒng)，
[0011]所述存儲器，用于存儲來自所在的傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器模塊輸出的數(shù)據(jù)并形成存儲編碼ID1、存儲來自其它同類節(jié)點(diǎn)的傳感器模塊輸出的數(shù)據(jù)并形成存儲編碼ID2、以及存儲所述處理器輸出的數(shù)據(jù)并形成存儲編碼ID3 ;
[0012]所述處理器，用于處理來自所在的傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器模塊輸出的數(shù)據(jù)；
[0013]所述嵌入式操作系統(tǒng)，用于給所述傳感器提供軟件支持。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述傳感器采集的模擬信號有土壤溫度、土壤水分、土壤pH值、土壤EC值、空氣溫度、空氣濕度、大氣壓力、風(fēng)速、風(fēng)力、光照度、C02，用于測量土壤溫度、土壤水分的傳感器設(shè)置在所述土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)上，用于測量土壤pH值、土壤EC值的傳感器設(shè)置在所述土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)上，用于測量空氣溫度、空氣濕度的傳感器設(shè)置在所述空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)上，用于測量風(fēng)速、風(fēng)力、光照度的傳感器設(shè)置在所述風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)上，用于測量光照度、0)2的傳感器設(shè)置在氣壓和C02濃度節(jié)點(diǎn)上。
[0015]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括其還包括與所述監(jiān)控中心基于internetweb發(fā)布進(jìn)行信息查看和管理的便攜式移動(dòng)終端。
[0016]本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括多個(gè)所述子系統(tǒng)基于Internet協(xié)議與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)，通過搭建一個(gè)低成本、低功耗、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線管控網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r(shí)采集、監(jiān)測苗木生長情況和生長環(huán)境信息，給后期智能化護(hù)理提供參數(shù)，以此來降低苗木種植業(yè)種植過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高苗木種植經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的智能管控系統(tǒng)的局域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；
[0020]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的智能管控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]實(shí)施例
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例中公開了一種基于林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的苗木種植智能管控系統(tǒng)，包括通過服務(wù)器連接的多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)所述子系統(tǒng)均包括監(jiān)控中心、協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)，
[0025]與所述監(jiān)控中心基于工業(yè)Modbus協(xié)議進(jìn)行通訊的設(shè)有一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，
[0026]所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以Zigbee標(biāo)準(zhǔn)組成所述協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)；
[0027]所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上呈輻射狀的設(shè)有多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)的傳感器節(jié)點(diǎn)包括土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)、土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)、風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)、氣壓和0)2濃度節(jié)點(diǎn)、空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)，一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織型式組成所述傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)基于多跳中繼方式與所述協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。各節(jié)點(diǎn)將各自采集、簡單處理后的數(shù)據(jù)通過協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)無線傳輸至監(jiān)控中心，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)以Zigbee標(biāo)準(zhǔn)組成所述協(xié)調(diào)器網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)具有節(jié)點(diǎn)功耗低、成本低和信息傳輸可靠性高的特點(diǎn)。
[0028]出于片區(qū)內(nèi)土壤信息具有弱相關(guān)性，以及環(huán)境信息具有強(qiáng)相關(guān)性，為了節(jié)省成本，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)子系統(tǒng)設(shè)有三個(gè)土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)、三個(gè)土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)、一個(gè)風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)、一個(gè)氣壓和(1)2濃度節(jié)點(diǎn)、一個(gè)空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)，九個(gè)上述的節(jié)點(diǎn)以自組織型式組成一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，完成數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸和存儲。
[0029]具體的，如圖2所示，所述土壤溫濕度節(jié)點(diǎn)、土壤pH和EC節(jié)點(diǎn)、風(fēng)速風(fēng)向光照度節(jié)點(diǎn)、氣壓和0)2濃度節(jié)點(diǎn)、空氣溫濕度節(jié)點(diǎn)均包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通訊模塊和給所述傳感器節(jié)點(diǎn)運(yùn)行供電的太陽能供電模塊，本發(fā)明優(yōu)選采用太陽能供電模塊給節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行供電，一方面客服苗木種植區(qū)域無電力保障的特點(diǎn)，另一方面降低成本。