一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统，包含调控中心、监控中心、汇聚节点和多个传感器节点组成的无线传感器网络；所述传感器节点包含控制器、金属离子浓度检测单元、放大电路、模数转换器单元、无线通信模块和供电模块，本实用新型专利技术低功耗、低成本、高可靠性，且传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对土壤金属离子浓度参数的实时监测；本实用新型专利技术的节电供电采用太阳能供电，并且能够实时分析电池电压状态，达到智能化的对电池进行充电，有效地延长了节点的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器网络系统，尤其涉及一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统，属于传感器节点监测领域。
技术介绍
精准农业已成为我国农业发展的趋势，农田信息的及时准确获取是精准农业实施的基础。传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备和传感设备，主要依靠人力监测作物的生长状况。不但要耗费大量的人力，而且不能够做到实时监控，如果采用有线测控系统，则需要铺设光纤或者电缆，这样不但增加了成本，而且降低了系统的灵活性和可扩展性。随着传感器技术、无线通信技术及嵌入式技术的发展，孕育出了一种新的信息获取、传输、处理的智能网络一一无线传感器网络。无线传感器网络可以实时监测、感知和采集监控区域的信息，并将采集到的数据经处理后发送给终端用户。目前，国内外科研人员已有将无线传感器网络应用于农业领域。网络技术逐步成熟的背景下，传统的农田检测存在设备管理不完善、不易维护等问题，并且已有系统多是处理单个命令的直接控制，对于负责批命令控制的研究还有待深入。无线传感网是物联网技术的重要基础，解决了互联的问题，由具有感知、处理和无线通信能力的大量传感器节点形成一个多跳的自组织网络系统，完成既定的任务。目前农田信息监测系统大多利用以太网络进行数据的有线传输，存在着成本高、综合布线复杂、通信电缆选择等实际工程问题，限制了农田信息检测系统的发展前景。农用土壤是受人类活动强烈影响的一类特殊土壤，其环境质量与人们的身体健康密切相关。土壤污染源主要来自工业“三废”和农药、化肥的大量使用，污染物可通过灌溉水进人土壤，也可通过大气污染、空中的颗粒物(含重金属和致癌物质等)干湿沉降造成土壤污染，随着时间的推移，农田表层土壤铅、铜、锌、汞等重金属含量有增加的趋势。由于农作物的吸收作用，重金属元素从土壤中迀移转化到农作物根茎叶及果实中去，从而连带造成农作物的重金属污染，危及人们的健康水平。因此，如何快速而又简便地实现蔬菜生产基地土壤重金属含量的在线测量成为了一个至关重要的现实问题。如汞中毒的临床表现有，全身症状为头痛、头昏、乏力、发热.口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻.皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了一种低功耗、低成本、高可靠性基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统，包含调控中心、监控中心、汇聚节点和多个传感器节点组成的无线传感器网络；所述无线传感器网络、汇聚节点、监控中心与调控中心依次连接，所述传感器节点包含控制器、金属离子浓度检测单元、放大电路、模数转换器单元、无线通信模块和供电模块，所述金属离子浓度检测单元依次通过放大电路、模数转换器单元连接控制器，所述无线通信模块和供电模块连接在控制器的相应端口上；所述放大电路包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端，第三滤波器的输出端连接模数转换单元的输入端。作为本技术一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统的进一步优选方案，所述金属离子浓度检测单元采用电化学传感器。作为本技术一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统的进一步优选方案，所述控制器的芯片型号为ATmegal281。作为本技术一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统的进一步优选方案，所述模数转换器单元的芯片型号为AD7794。作为本技术一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统的进一步优选方案，所述供电模块包括太阳能充电装置、电池、稳压器、比较器，所述太阳能充电装置分别与电池连接，所述电池通过稳压器连接控制器，所述比较器分别与稳压器和太阳能充电装置连接。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:1.本技术低功耗、低成本、高可靠性，且传感器节点通过无线通信方式形成多跳、自组织的无线传感器网络，该自组网能力强，可实时同步对土壤金属离子浓度参数的实时监测；2.本技术的节电供电采用太阳能供电，并且能够实时分析电池电压状态，达到智能化的对电池进行充电，有效地延长了节点的使用寿命。【附图说明】图1是本技术的系统结构图；图2是本技术的传感器节点结构原理图；图3是本技术传感器节点的放大电路电路图；图4是本技术传感器节点的供电模块结构图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明:本技术只保护所涉及的硬件及硬件与硬件之间的连接关系，不保护硬件所涉及的算法；本技术的【具体实施方式】如下:如图1所示，一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统，包含调控中心、监控中心、汇聚节点和多个传感器节点组成的无线传感器网络；所述无线传感器网络、汇聚节点、监控中心与调控中心依次连接。如图2所示，所述传感器节点包含控制器、金属离子浓度检测单元、放大电路、模数转换器单元、无线通信模块和供电模块，所述金属离子浓度检测单元依次通过放大电路、模数转换器单元当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感器网络的传感器节点远程调控系统，其特征在于：包含调控中心、监控中心、汇聚节点和多个传感器节点组成的无线传感器网络；所述无线传感器网络、汇聚节点、监控中心与调控中心依次连接，所述传感器节点包含控制器、金属离子浓度检测单元、放大电路、模数转换器单元、无线通信模块和供电模块，所述金属离子浓度检测单元依次通过放大电路、模数转换器单元连接控制器，所述无线通信模块和供电模块连接在控制器的相应端口上；所述放大电路包括LNA、功分器、第一滤波器、第二滤波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三滤波器，其中，LNA 的输出端连接功分器的输入端，而功分器的输出端分别连接第一、二滤波器的输入端，所述第一、二滤波器的输出端分别经由第一、二放大器连接合成器的输入端，该合成器的输出端经由第三放大器连接第三滤波器的输入端，第三滤波器的输出端连接模数转换单元的输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚东，李康，
申请(专利权)人：南京汉森思物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32