一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，屬于節水灌溉技術領域，土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器的輸出端通過I/O口與單片機連接，單片機通過串口與集成控制Zigbee無線發射模塊、集成控制Zigbee無線接收模塊相連；上位控制Zigbee無線發射模塊、上位控制Zigbee無線接收模塊通過I/O口與中控上位機連接；中控上位機內置有監控軟件，集成控制模塊和上位控制模塊之間的無線模塊通信采用2.4GHz無線頻段發送/接收數據，集成控制模塊與水閥開關連接。本實用新型專利技術可以及時有效地采集綠化帶水分信息，實時進行灌溉，避免了花木的干旱，節省了人力，同時，結構簡單，操作方便。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，屬于節水灌溉

技術介紹
校園綠化建設是校園環境建設的重要組成部分，校園綠化同樣蘊含著豐富的文化內涵，也是現代文明發展的重要標志，體現學校的管理水平和精神面貌。目前校園綠化大多采用傳統人工灌溉的方式，雖然此方式簡單易行，初期投入快，但是存在很重要的問題人工灌溉不了解綠化植物的需水特性，只是一味的按自己的經驗 去灌溉，這樣植物并不能很好的利用水源，容易造成水分不足或者浪費；而且人工灌溉費時費力，需要很多工人長時間工作；不同的植物需水情況不同，不同的地形也需要不同的灌溉方式等。本技術能夠準確的測定土壤水分、當前環境的溫度和濕度情況，簡單的判斷水分情況，然后無線傳輸給中控室，由一名監控人員判斷并采取相應的灌溉措施，這樣既可以有針對性的對綠化帶進行灌溉，節約用水，同時也能解放勞動力。
技術實現思路
針對以上問題，本技術提出一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，可以及時有效地采集綠化帶水分信息，實時進行灌溉，避免了花木的干旱，節省了人力，同時，結構簡單，操作方便。本技術采用的技術方案調控系統包括集成控制模塊I、上位控制模塊2、水閥開關3，集成控制模塊I包括單片機4、土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7、集成控制Zigbee無線發射模塊8、集成控制Zigbee無線接收模塊9 ;土壤水分傳感器5插入土壤中，土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7的輸出端通過I/O 口與單片機4連接，單片機通過串口與集成控制Zigbee無線發射模塊8、集成控制Zigbee無線接收模塊9相連；上位控制模塊2包括上位控制Zigbee無線發射模塊10、上位控制Zigbee無線接收模塊11和中控上位機12 ;上位控制Zigbee無線發射模塊10、上位控制Zigbee無線接收模塊11通過I/O 口與中控上位機12連接；中控上位機12內置有監控軟件，集成控制模塊I和上位控制模塊2之間的無線模塊通信采用2. 4 GHz無線頻段發送/接收數據，集成控制模塊I與水閥開關3連接。所述的灌溉點為多個時，加裝一個中繼器13 ;所述的土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7為非數字傳感器，需在個傳感器的輸出端口加裝模數轉換器ADC14。本技術的有益效果可以及時有效地采集綠化帶水分信息，實時進行灌溉，避免了花木的干旱，節省了人力，同時，結構簡單，操作方便。附圖說明圖I本技術的連接示意圖；圖2本技術改進的連接示意圖；圖3本技術工作流程圖。圖中1_集成控制模塊、2-上位控制模塊、3-水閥開關，4-單片機、5-土壤水分傳感器、6-溫度傳感器、7-濕度傳感器、8-集成控制Zigbee無線發射模塊、9_集成控制Zigbee無線接收模塊、10-上位控制Zigbee無線發射模塊、11-上位控制Zigbee無線接收模塊、12-中控上位機、13-中繼器、14-模數轉換器ADC。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術做進一步說明，以方便技術人員理解。如圖I所示調控系統包括集成控制模塊I、上位控制模塊2、水閥開關3，集成控制模塊I包括單片機4、土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7、集成控制Zigbee無線發射模塊8、集成控制Zigbee無線接收模塊9 ;土壤水分傳感器5插入土壤中，土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7的輸出端通過I/O 口與單片機4連接，單片機通過串口與集成控制Zigbee無線發射模塊8、集成控制Zigbee無線接收模塊9相連；上位控制模塊2包括上位控制Zigbee無線發射模塊10、上位控制Zigbee無線接收模塊11和中控上位機12 ;上位控制Zigbee無線發射模塊10、上位控制Zigbee無線接收模塊11通過I/O 口與中控上位機12連接；中控上位機12內置有監控軟件，集成控制模塊I和上位控制模塊2之間的無線模塊通信采用2. 4 GHz無線頻段發送/接收數據，集成控制模塊I與水閥開關3連接。如圖2所示所述的灌溉點為多個時，加裝一個中繼器13 ;所述的土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7為非數字傳感器，需在個傳感器的輸出端口加裝模數轉化器ADC14。本技術工作時一般先校園綠化分為多個灌溉點，每個灌溉點設置1-2個集成控制模塊，具體個數視灌溉面積大小等情況而定。如圖3所示需要檢測信息的時候，首先由單片機4給土壤水分傳感器5、溫度傳感器6、濕度傳感器7發送指令，這三個傳感器開始檢測實時的數據，通過模數轉化器ADC14將這三種信號轉換成數字信號傳送給單片機4，然后和預設的溫度范圍閾值、濕度閾值、水分閾值等作對比，如果所有數據均在允許范圍之內，則不作任何操作；如果結合實時溫度情況再加上單片機4計算和判斷發現土壤水分不足，并且空氣濕度不夠，則單片，4將這三個信號量傳送給集成控制Zigbee無線發射模塊8，集成控制Zigbee無線發射模塊8將這些數字量轉換成無線信號發射給中控室的上位控制Zigbee無線接收模塊11。如果灌溉點距離中控室距離較遠，則需每隔200米加入一個中繼器13，以保證信號的順利傳輸。上位控制Zigbee無線接收模塊11接收到無線信號后，傳送給中控上位機12，在上位機監控軟件界面顯示灌溉點名稱及位置，該灌溉點實時的溫度、濕度、以及土壤中水分數據，由中控室監控人員進行最后的判斷。如果需要灌溉，則會由監控人員設計灌溉的時間及水量，然后將這些控制信號發送給中控室的上位控制Zigbee無線發射模塊10，轉換成無線信號，再發回給灌溉點的集成控制Zigbee無線接收模塊9，灌溉點的集成控制Zigbee無線接收模塊9再將無線信號轉化成數字信號，發回給單片機4，有單片機4控制該灌溉點的水閥開關3打開，進行灌溉，灌溉時間和水量依照中控室監控人員的指令進行。本技術通過具體實施過程進行說明的，在不脫離本技術范圍的情況下，還可以對本技術專利進行各種變換及等同代替，因此，本技術專利不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落入本技術專利權利要求范圍內的全部實施方案。權利要求1.一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，其特征在于調控系統包括集成控制模塊、上位控制模塊、水閥開關，集成控制模塊包括單片機、土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、集成控制Zigbee無線發射模塊、集成控制Zigbee無線接收模塊；土壤水分傳感器插入土壤中，土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器的輸出端通過I/O 口與單片機連接，單片機通過串口與集成控制Zigbee無線發射模塊、集成控制Zigbee無線接收模塊相連；上位控制模塊包括上位控制Zigbee無線發射模塊、上位控制Zigbee無線接收模塊和中控上位機；上位控制Zigbee無線發射模塊、上位控制Zigbee無線接收模塊通過I/O 口與中控上位機連接；中控上位機內置有監控軟件，集成控制模塊和上位控制模塊之間的無線模塊通信采用2. 4 GHz無線頻段發送/接收數據，集成控制模塊與水閥開關連接。2.根據權利要求I所述的一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，其特征在于灌溉點為多個時，加裝中繼器。3.根據權利要求I所述的一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，其特征在于土本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于無線傳感網絡的校園綠化灌溉調控系統，其特征在于：調控系統包括集成控制模塊、上位控制模塊、水閥開關，集成控制模塊包括單片機、土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、集成控制Zigbee無線發射模塊、集成控制Zigbee無線接收模塊；土壤水分傳感器插入土壤中，土壤水分傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器的輸出端通過I/O口與單片機連接，單片機通過串口與集成控制Zigbee無線發射模塊、集成控制Zigbee無線接收模塊相連；上位控制模塊包括上位控制Zigbee無線發射模塊、上位控制Zigbee無線接收模塊和中控上位機；上位控制Zigbee無線發射模塊、上位控制Zigbee無線接收模塊通過I/O口與中控上位機連接；中控上位機內置有監控軟件，集成控制模塊和上位控制模塊之間的無線模塊通信采用2.4？GHz無線頻段發送/接收數據，集成控制模塊與水閥開關連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳建德，張詩悅，王曉東，黃國勇，范玉剛，鄒金慧，邵宗凱，張光輝，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：實用新型
國別省市：