一種菇房無線傳感器網絡監控系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種菇房無線傳感器網絡監控系統，包括多個菇房，所述菇房內設有多個傳感器節點，所述多個傳感器節點中有一個作為簇首節點與在菇房外的匯聚節點實現無線連接；所述匯聚節點利用互聯網或衛星與管理節點相連，所述管理節點與所述菇房內設置的執行機構節點實現無線連接。本實用新型專利技術能夠有效監測和控制菇房環境，改善可靠性和精度。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種菇房無線傳感器網絡監控系統
本技術涉及食用菌栽培
，特別是涉及一種菇房無線傳感器網絡監控系統。
技術介紹
目前，食用菌主要以順季栽培為主，對菇房環境的調控主要依靠經驗，由于食用菌生長過程中對菇房內的溫度、濕度、二氧化碳濃度和光照等環境因素十分敏感，且各個生長階段對環境的要求各不相同，依靠經驗調控菇房環境難以達到要求，使得食用菌栽培的產量低、品質差、效益不好。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種菇房無線傳感器網絡監控系統，能夠有效監測和控制菇房環境，改善可靠性和精度。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種菇房無線傳感器網絡監控系統，包括多個菇房，所述菇房內設有多個傳感器節點，所述多個傳感器節點中有一個作為簇首節點與在菇房外的匯聚節點實現無線連接；所述匯聚節點利用互聯網或衛星與管理節點相連，所述管理節點與所述菇房內設置的執行機構節點實現無線連接。所述傳感器節點包括第一處理器模塊、傳感器模塊、第一無線通信模塊和第一電源模塊；所述第一電源模塊用于給所述第一處理器模塊、傳感器模塊和第一無線通信模塊供電；所述第一處理器模塊的輸入端與傳感器模塊相連，輸出端與第一無線通信模塊相連。所述傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器和二氧化碳濃度傳感器。所述執行機構節點包括第二處理器模塊、驅動模塊、第二無線通信模塊和第二電源模塊；所述第二電源模塊用于給所述第二處理器模塊、驅動模塊和第二無線通信模塊供電；所述第二處理器模塊的輸入端與第二無線通信模塊相連，輸出端與驅動模塊相連。有益效果由于采用了上述的技術方案，本技術與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本技術可以實時采集菇房環境參數，并精確調控菇房環境，提高了食用菌生產的智能化、自動化水平，降低了勞動力成本，提升了食用菌的產量和品質。【附圖說明】圖1是本技術的原理框圖；圖2是本技術中傳感器節點的原理框圖；圖3是本技術中執行機構節點的原理框圖。【具體實施方式】下面結合具體實施例，進一步闡述本技術。應理解，這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本技術講授的內容之后，本領域技術人員可以對本技術作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。本技術的實施方式涉及一種菇房無線傳感器網絡監控系統，如圖1所示，包括監測區域、所述監測區域內的眾多菇房、傳感器節點、執行機構節點、匯聚節點、互聯網或衛星、管理節點、以及加熱設備、加濕器、日光燈、循環風機、排風機和換氣扇。其中，匯聚節點為硬件模塊，其處理器可以采用PXA270處理器。管理節點為計算機，用于對菇房環境數據進行管理，可設置二氧化碳、溫濕度的上下限、循環風的啟動周期等，并根據監測信息管理菇房環境，為食用菌提供最佳的生長條件。所述傳感器節點和執行機構節點密集分布在燕房中，每個燕房包含一個簇首節點，簇首節點從多個傳感器節點中選出。簇首節點與在菇房外的匯聚節點實現無線連接；所述匯聚節點利用互聯網或衛星與管理節點相連，所述管理節點與所述菇房內設置的執行機構節點實現無線連接。傳感器節點采集菇房環境數據，并通過多跳中繼方式將監測數據傳送到簇首節點。各個菇房的簇首節點通過有限自組織方式組網，并將信息上傳到匯聚節點，匯聚節點對接收的數據進行融合和壓縮，并利用互聯網或衛星把監測信息傳給任務管理節點。同時，用戶可以通過管理節點管理和配置傳感器網絡、發布監測控制命令或收集回傳數據。執行機構節點收到控制命令后，通過控制加熱設備、加濕器、日光燈、循環風機、排風機和換氣扇等調控菇房環境。上述工作過程的說明有助于本領域的技術人員理解和實現，無線網絡的組網方法當前技術層面已經比較成熟，本案不涉及組網方法和數據傳輸方式的改進，在此不再贅述。所述傳感器節點的原理框圖如圖2所示，包括第一處理器模塊、傳感器模塊、第一無線通信模塊、第一電源模塊。所述第一電源模塊用于給所述第一處理器模塊、傳感器模塊和第一無線通信模塊供電；所述第一處理器模塊的輸入端與傳感器模塊相連，輸出端與第一無線通信模塊相連。其中，第一處理器模塊包括單片機和存儲器，用于對采集到的數據進行壓縮操作，以滿足無線數據傳輸需求。傳感器模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、二氧化碳濃度傳感器，主要用于采集菇房的環境參數。第一無線通信模塊包括射頻芯片和天線部件。第一電源模塊采用電池供電。傳感器節點采集的菇房環境參數包括空氣溫度、空氣濕度、光照強度、二氧化碳濃度等。傳感器節點每隔I分鐘采集一次菇房環境數據，對采集的數據進行簡單處理后，傳輸至該菇房的簇首節點，工作完成后進入休眠模式，以減少電能消耗。圖3是所述執行機構節點及其控制原理的框圖。執行機構節點由第二處理器模塊、驅動模塊、第二無線通信模塊、第二電源模塊組成。所述第二電源模塊用于給所述第二處理器模塊、驅動模塊和第二無線通信模塊供電；所述第二處理器模塊的輸入端與第二無線通信模塊相連，輸出端與驅動模塊相連。執行機構節點具有組網、路由和數據初步處理的功能，負責控制加熱設備、加濕器、日光燈、循環風機、排風機和換氣扇等，以調控菇房環境，包括二氧化碳排放控制、加濕控制、光照控制、循環風控制、空氣凈化、以及升溫降溫控制。其中，第二處理器模塊用于處理管理節點傳過來的數據，并根據數據控制加熱設備、加濕器、日光燈、循環風機、排風機和換氣扇等。當菇房中的二氧化碳含量高于設定的二氧化碳上限時，執行機構節點啟動排風機和換氣扇，排放二氧化碳，直至降到正常。當菇房中的濕度低于設定的濕度下限時，執行機構節點啟動加濕器，直至濕度升到正常。當菇房中的光照不足時，啟動日光燈。按照循環風的啟動周期，執行機構節點自動啟動循環風機，使菇房內的溫濕度分布均勻。當菇房中的溫度低于設定的溫度下限時，執行機構節點啟動加熱設備，直至溫度恢復正常。當菇房中的溫度高于設定的溫度上限時，執行機構節點啟動降溫設備，直至溫度恢復正常。上述數據處理皆是現有技術中簡單的數據比較，本案不涉及數據處理方式的改進，在此不再贅述。值得一提的是，當菇房中的傳感節點、執行機構節點或簇首節點出現故障時，可將信息傳送至相鄰節點，從而保證網絡信息的完備，提高系統的監控性能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種菇房無線傳感器網絡監控系統，包括多個菇房，其特征在于，所述菇房內設有多個傳感器節點，所述多個傳感器節點中有一個作為簇首節點與在菇房外的匯聚節點實現無線連接；所述匯聚節點利用互聯網或衛星與管理節點相連，所述管理節點與所述菇房內設置的執行機構節點實現無線連接。

【技術特征摘要】
1.一種菇房無線傳感器網絡監控系統，包括多個菇房，其特征在于，所述菇房內設有多個傳感器節點，所述多個傳感器節點中有一個作為簇首節點與在菇房外的匯聚節點實現無線連接；所述匯聚節點利用互聯網或衛星與管理節點相連，所述管理節點與所述菇房內設置的執行機構節點實現無線連接。2.根據權利要求1所述的菇房無線傳感器網絡監控系統，其特征在于，所述傳感器節點包括第一處理器模塊、傳感器模塊、第一無線通信模塊和第一電源模塊；所述第一電源模塊用于給所述第一處理器模塊、傳感器模塊和第一無線通信模塊供電；所述第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧美琛，郝礦榮，丁永生，張向飛，
申請(專利權)人：東華大學，
類型：新型
國別省市：上海;31