一種基於Zigbee的農業大棚監控系統的製作方法

2023-12-03 15:30:41 3

本實用新型涉及一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，屬於農業大棚技術領域。

背景技術：

我國是農業生產的大國，自古以來因為廣闊的土地面積一直進行著自產自足的生活模式，農業發展歷史悠久。隨著現代化技術的全面發展，農業生產模式正在向著自動化、科學化、機械化方向發展，而我國現如今的農業狀況依舊原始化、勞動化，過於依賴人工檢測的種植模式，仍然將人力作為生產的主要勞動力來支配。這不僅無法保證我國的農產品出口率，同時也無法保證農業生產的質量。由此可得，我國農業種植領域具有以下基本趨勢：

(1)農業規模化趨勢；

(2)生產過程現代化趨勢。

農業大棚一直以來都是重要的農業基礎設施。提高對農業大棚的監控能力,長久以來都是自動控制、通信、計算機等領域的重點研究方向。隨著經濟的發展和人們生活水平的不斷提高,消費者對農產品的安全性提出了更高的要求。由於過去在農業生產中的一些不良生產方式和其他各種因素造成當前農產品安全生產中存在著種種問題,建立一套較為完整的質量監控措施，建立良好的農產品信息樞紐將能更好地適應市場的需求。

通過團隊對於某創新化農業大棚基地的實地調研發現，該基地的生產效率以及生產質量比較其他原始化農業生產基地有顯著提升，一年當中的產值也成倍增長。通過網上調查數據發現，這一現象並不具備特定性與局域性，也就是說，各地通過農業整改發展起來的農業種植基地較當地的原始化農業基地產值都有顯著的提升。但是現今的農業大棚技術卻存在布線複雜、設備複雜、獲取參數精度差、易發生故障，現場須經常維護，天氣、線老化和人為因素影響大等問題，這些都是當前需要改進的地方。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於，提供一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，它可以克服當前技術中存在的問題，實現了簡單甚至無需布線、系統穩定、高精度的大棚參數監控。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下的技術方案：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器、多個節點設備組成的Zigbee網絡和採集模塊，其中一個節點設備作為協調器，其餘的節點設備作為路由器和終端設備，所述終端設備上設有無線收發模塊，所述採集模塊連接無線收發模塊，無線收發模塊經路由器連接協調器或者直接連接協調器，協調器連接伺服器。

前述的一種基於Zigbee的農業大棚監控系統中，還包括控制模塊和設於大棚內的調控設備，所述控制模塊連接無線收發模塊和調控設備，從而不僅可以監視大棚內的系統參數，還可以遠程對大棚內的相關設備進行管理，以隨時調整大棚的系統參數。

優選的，所述控制模塊採用繼電器控制模塊，所述調控設備包括大棚捲簾、澆灌機和溫溼度調控設備，從而滿足了系統的基本要求，實現按不同環境要求調控與協調溫室大棚的環境，包括土壤溼度、空氣溫溼度、光照強度、農藥或化肥或激素的使用量及時間等，以適應不同作物的成長需求，而且採用的配件成本低。

前述的一種基於Zigbee的農業大棚監控系統中，還包括報警模塊，所述報警模塊連接伺服器，從而當大棚系統參數超出一定範圍時可以自動報警，避免人為因素或意外情況造成損失。

前述的一種基於Zigbee的農業大棚監控系統中，所述採集模塊包括數字溫溼度傳感器、土壤溼度傳感器或/和光敏傳感器，從而可以實時監測大棚內的土壤溼度、空氣溫溼度、光照強度等參數。

優選的，所述傳感器採用型號分別為數字溫溼度傳感器DHT11、土壤溼度傳感器SHT10、光敏傳感器5506，從而採集得到的相關參數更準確穩定。

與現有技術相比，本實用新型通過利用伺服器、多個節點設備組成的Zigbee網絡和採集模塊，其中一個節點設備作為協調器，其餘的節點設備作為路由器和終端設備，還包括採集模塊，所述終端設備上設有無線收發模塊，所述採集模塊連接無線收發模塊，無線收發模塊經路由器連接協調器或者直接連接協調器，協調器連接伺服器，實現了簡單甚至無需布線、系統穩定、高精度的大棚參數監控。進一步的，還可以遠程對大棚內的相關設備進行管理，以隨時調整大棚的系統參數；利用報警模塊，當大棚系統參數超出一定範圍時可以自動報警，避免人為因素或意外情況造成損失，整個系統準確穩定，適應不同作物的成長需求，而且採用的配件成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種實施例的結構連接示意圖。

附圖標記：1-伺服器，2-Zigbee網絡，3-協調器，4-路由器，5-終端設備，6-採集模塊，7-無線收發模塊，8-控制模塊，9-調控設備,10-報警模塊，11-捲簾系統，12-控制澆灌裝置，13-溫溼度調控設備，14-數字溫溼度傳感器，15-土壤溼度傳感器，16-光敏傳感器。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

具體實施方式

本實用新型的實施例1：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，如圖1所示，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。還包括控制模塊8和設於大棚內的調控設備9，所述控制模塊8連接無線收發模塊7和調控設備9。所述控制模塊8採用繼電器控制模塊，所述調控設備9包括大棚捲簾11、澆灌機12和溫溼度調控設備13。還包括報警模塊10，所述報警模塊10連接伺服器1。所述採集模塊6包括數字溫溼度傳感器14、土壤溼度傳感器15和光敏傳感器16。所述傳感器採用型號分別為數字溫溼度傳感器DHT11、土壤溼度傳感器SHT10、光敏傳感器5506。

本實用新型的實施例2：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。

本實用新型的實施例3：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。還包括控制模塊8和設於大棚內的調控設備9，所述控制模塊8連接無線收發模塊7和調控設備9。

本實用新型的實施例4：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。還包括報警模塊10，所述報警模塊10連接伺服器1。

本實用新型的實施例5：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。所述採集模塊6包括數字溫溼度傳感器14、土壤溼度傳感器15或光敏傳感器16。

本實用新型的實施例6：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。還包括控制模塊8和設於大棚內的調控設備9，所述控制模塊8連接無線收發模塊7和調控設備9。所述控制模塊8採用繼電器控制模塊，所述調控設備9包括大棚捲簾11、澆灌機12和溫溼度調控設備13。

本實用新型的實施例7：一種基於Zigbee的農業大棚監控系統，包括伺服器1、多個節點設備組成的Zigbee網絡2和採集模塊6，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，還包括採集模塊6，所述終端設備5上設有無線收發模塊7，所述採集模塊6連接無線收發模塊7，無線收發模塊7經路由器4連接協調器3或者直接連接協調器3，協調器3連接伺服器1。所述採集模塊6包括數字溫溼度傳感器14、土壤溼度傳感器15或光敏傳感器16。所述傳感器採用型號分別為數字溫溼度傳感器DHT11、土壤溼度傳感器SHT10、光敏傳感器5506。

本實用新型的一種實施例的工作原理：多個節點設備組成Zigbee網絡2，其中一個節點設備作為協調器3，其餘的節點設備作為路由器4和終端設備5，終端設備5上設有無線收發模塊7，採集模塊6(主要是數字溫溼度傳感器DHT11、土壤溼度傳感器SHT10、光敏傳感器5506)採集各種系統參數經過無線收發模塊7發送到協調器3，或者經過無線收發模塊7和路由器4發送到協調器3，協調器3將數據發送至伺服器1。整個系統可以無線，維護也很簡單。伺服器1判斷參數，如果超過一定範圍就通過報警模塊10發出警報，同時可以發出信號經Zigbee網絡2傳至繼電器控制模塊8，進而控制大棚裡的調控設備9(包括大棚捲簾11、澆灌機12和溫溼度調控設備13等)，改變大棚的土壤溼度、空氣溫溼度、光照強度、農藥或化肥或激素的使用量及時間等。