一种菇房无线传感器网络监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种菇房无线传感器网络监控系统，包括多个菇房，所述菇房内设有多个传感器节点，所述多个传感器节点中有一个作为簇首节点与在菇房外的汇聚节点实现无线连接；所述汇聚节点利用互联网或卫星与管理节点相连，所述管理节点与所述菇房内设置的执行机构节点实现无线连接。本实用新型专利技术能够有效监测和控制菇房环境，改善可靠性和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种菇房无线传感器网络监控系统
本技术涉及食用菌栽培
，特别是涉及一种菇房无线传感器网络监控系统。
技术介绍
目前，食用菌主要以顺季栽培为主，对菇房环境的调控主要依靠经验，由于食用菌生长过程中对菇房内的温度、湿度、二氧化碳浓度和光照等环境因素十分敏感，且各个生长阶段对环境的要求各不相同，依靠经验调控菇房环境难以达到要求，使得食用菌栽培的产量低、品质差、效益不好。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种菇房无线传感器网络监控系统，能够有效监测和控制菇房环境，改善可靠性和精度。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种菇房无线传感器网络监控系统，包括多个菇房，所述菇房内设有多个传感器节点，所述多个传感器节点中有一个作为簇首节点与在菇房外的汇聚节点实现无线连接；所述汇聚节点利用互联网或卫星与管理节点相连，所述管理节点与所述菇房内设置的执行机构节点实现无线连接。所述传感器节点包括第一处理器模块、传感器模块、第一无线通信模块和第一电源模块；所述第一电源模块用于给所述第一处理器模块、传感器模块和第一无线通信模块供电；所述第一处理器模块的输入端与传感器模块相连，输出端与第一无线通信模块相连。所述传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度传感器。所述执行机构节点包括第二处理器模块、驱动模块、第二无线通信模块和第二电源模块；所述第二电源模块用于给所述第二处理器模块、驱动模块和第二无线通信模块供电；所述第二处理器模块的输入端与第二无线通信模块相连，输出端与驱动模块相连。有益效果由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本技术可以实时采集菇房环境参数，并精确调控菇房环境，提高了食用菌生产的智能化、自动化水平，降低了劳动力成本，提升了食用菌的产量和品质。【附图说明】图1是本技术的原理框图；图2是本技术中传感器节点的原理框图；图3是本技术中执行机构节点的原理框图。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。本技术的实施方式涉及一种菇房无线传感器网络监控系统，如图1所示，包括监测区域、所述监测区域内的众多菇房、传感器节点、执行机构节点、汇聚节点、互联网或卫星、管理节点、以及加热设备、加湿器、日光灯、循环风机、排风机和换气扇。其中，汇聚节点为硬件模块，其处理器可以采用PXA270处理器。管理节点为计算机，用于对菇房环境数据进行管理，可设置二氧化碳、温湿度的上下限、循环风的启动周期等，并根据监测信息管理菇房环境，为食用菌提供最佳的生长条件。所述传感器节点和执行机构节点密集分布在燕房中，每个燕房包含一个簇首节点，簇首节点从多个传感器节点中选出。簇首节点与在菇房外的汇聚节点实现无线连接；所述汇聚节点利用互联网或卫星与管理节点相连，所述管理节点与所述菇房内设置的执行机构节点实现无线连接。传感器节点采集菇房环境数据，并通过多跳中继方式将监测数据传送到簇首节点。各个菇房的簇首节点通过有限自组织方式组网，并将信息上传到汇聚节点，汇聚节点对接收的数据进行融合和压缩，并利用互联网或卫星把监测信息传给任务管理节点。同时，用户可以通过管理节点管理和配置传感器网络、发布监测控制命令或收集回传数据。执行机构节点收到控制命令后，通过控制加热设备、加湿器、日光灯、循环风机、排风机和换气扇等调控菇房环境。上述工作过程的说明有助于本领域的技术人员理解和实现，无线网络的组网方法当前技术层面已经比较成熟，本案不涉及组网方法和数据传输方式的改进，在此不再赘述。所述传感器节点的原理框图如图2所示，包括第一处理器模块、传感器模块、第一无线通信模块、第一电源模块。所述第一电源模块用于给所述第一处理器模块、传感器模块和第一无线通信模块供电；所述第一处理器模块的输入端与传感器模块相连，输出端与第一无线通信模块相连。其中，第一处理器模块包括单片机和存储器，用于对采集到的数据进行压缩操作，以满足无线数据传输需求。传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器，主要用于采集菇房的环境参数。第一无线通信模块包括射频芯片和天线部件。第一电源模块采用电池供电。传感器节点采集的菇房环境参数包括空气温度、空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度等。传感器节点每隔I分钟采集一次菇房环境数据，对采集的数据进行简单处理后，传输至该菇房的簇首节点，工作完成后进入休眠模式，以减少电能消耗。图3是所述执行机构节点及其控制原理的框图。执行机构节点由第二处理器模块、驱动模块、第二无线通信模块、第二电源模块组成。所述第二电源模块用于给所述第二处理器模块、驱动模块和第二无线通信模块供电；所述第二处理器模块的输入端与第二无线通信模块相连，输出端与驱动模块相连。执行机构节点具有组网、路由和数据初步处理的功能，负责控制加热设备、加湿器、日光灯、循环风机、排风机和换气扇等，以调控菇房环境，包括二氧化碳排放控制、加湿控制、光照控制、循环风控制、空气净化、以及升温降温控制。其中，第二处理器模块用于处理管理节点传过来的数据，并根据数据控制加热设备、加湿器、日光灯、循环风机、排风机和换气扇等。当菇房中的二氧化碳含量高于设定的二氧化碳上限时，执行机构节点启动排风机和换气扇，排放二氧化碳，直至降到正常。当菇房中的湿度低于设定的湿度下限时，执行机构节点启动加湿器，直至湿度升到正常。当菇房中的光照不足时，启动日光灯。按照循环风的启动周期，执行机构节点自动启动循环风机，使菇房内的温湿度分布均匀。当菇房中的温度低于设定的温度下限时，执行机构节点启动加热设备，直至温度恢复正常。当菇房中的温度高于设定的温度上限时，执行机构节点启动降温设备，直至温度恢复正常。上述数据处理皆是现有技术中简单的数据比较，本案不涉及数据处理方式的改进，在此不再赘述。值得一提的是，当菇房中的传感节点、执行机构节点或簇首节点出现故障时，可将信息传送至相邻节点，从而保证网络信息的完备，提高系统的监控性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菇房无线传感器网络监控系统，包括多个菇房，其特征在于，所述菇房内设有多个传感器节点，所述多个传感器节点中有一个作为簇首节点与在菇房外的汇聚节点实现无线连接；所述汇聚节点利用互联网或卫星与管理节点相连，所述管理节点与所述菇房内设置的执行机构节点实现无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种菇房无线传感器网络监控系统，包括多个菇房，其特征在于，所述菇房内设有多个传感器节点，所述多个传感器节点中有一个作为簇首节点与在菇房外的汇聚节点实现无线连接；所述汇聚节点利用互联网或卫星与管理节点相连，所述管理节点与所述菇房内设置的执行机构节点实现无线连接。2.根据权利要求1所述的菇房无线传感器网络监控系统，其特征在于，所述传感器节点包括第一处理器模块、传感器模块、第一无线通信模块和第一电源模块；所述第一电源模块用于给所述第一处理器模块、传感器模块和第一无线通信模块供电；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓美琛，郝矿荣，丁永生，张向飞，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：新型
国别省市：上海;31