一种带有视频扫描功能的物联网喷灌系统技术方案

本发明专利技术涉及盐碱地治理技术领域，尤其是一种带有视频扫描功能的物联网喷灌系统，包括监测单元、网络协调器、网关服务器、上位机、主控制器和喷灌系统，主控制器从上位机上下载更新控制方案，主控制器的控制信号通过网关服务器和网络协调器发送给灌溉系统对灌溉系统进行控制。本发明专利技术的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统解决了现有的人工取样困难、喷灌系统无法远程监控的问题，智能化程度更高，每一个ZigBee网络节点还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点无线连接，解决了野外网络覆盖差导致采集信息传输不畅、数据易丢失的问题。

Sprinkler irrigation system with video scanning function

The present invention relates to the technical field of saline alkali treatment, especially with a video scan function of IOT sprinkler system, including monitoring unit, network coordinator, gateway server, host computer, main controller and sprinkler system, the main controller downloaded from the host computer to update the control scheme, the control signal of the main controller to control irrigation system the irrigation system through the gateway server and network coordinator sends. With the video scanning function of IOT sprinkler system of the invention solves the manual sampling difficulties, the existing irrigation system can not issue remote monitoring, more intelligent, each ZigBee node can also be in the scope of their coverage, connectivity and multiple isolated sub does not assume the network information transfer tasks the wireless node, solve the resulting poor transmission of information data acquisition, the problem of losing coverage of field network.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盐碱地治理
，尤其涉及一种带有视频扫描功能的物联网喷灌系统。
技术介绍
目前我国盐碱地分布十分广泛,根据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计,我国盐碱地面积为3467万公顷(不包括滨海滩涂)。其中盐土1600万公顷,碱土86.7万公顷,各类盐化、碱化土壤为1800万公顷，在3467万公顷盐碱土中已开垦种植的有667万公顷左右。据估计,我国尚有1733万公顷左右潜在盐碱化土壤,这类土壤若开发利用、灌溉耕作等措施不当,极易发生次生盐碱化。尤其是在建设“渤海粮仓”战略构想的提出，针对环渤海低平原区土壤瘠薄盐碱、淡水资源匮乏等问题，综合采取以“土、肥、水、种”为核心的改良增产措施，改造利用盐碱荒地，提升中低产田产能，盐碱地的可持续性改良利用愈发显得重要。对盐碱地的改良必然涉及到对其水位、盐分、PH值、土壤墒情、土温等关键信息的检测分析然后通过喷灌改良。现有的专利技术中没有一种针对盐碱地特殊环境的水盐实时自动同步检测设备，目前对盐碱地上述信息的检测主要依靠人工取样、化学方法分析，耗时、费力、效率低，对比现有的一般农田信息采集装置容易发现盐碱地特有的环境导致传感器易受腐蚀、野外网络覆盖差导致采集信息传输不畅、数据易丢失，对于大面积、多地块信息的采集无法同步进行，这对盐碱地水盐信息的分析受到极大的局限。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种实现盐碱地智能监测控制的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统包括：监测单元，所述监测单元包括视频模块、监测模块和ZigBee终端，所述视频模块将监测到的视频信息处理后发送给所述ZigBee终端，所述监测模块将监测数据发送给所述ZigBee终端，所述ZigBee终端将所述视频信息和监测数据通过网络协调器发送给网关服务器；网络协调器，所述网络协调器连接有多个监测单元，所述网络协调器对其覆盖范围内的多个监测单元进行路由管理和数据转发；网关服务器，所述网关服务器连接有多个网络协调器，所述网关服务器用于ZigBee协议转换并与主控制器和上位机建立通讯；上位机，所述上位机接收储存所述视频信息和监测数据并制定喷灌系统的喷灌方案；主控制器，用于控制喷灌系统，所述主控制器从所述上位机上下载更新喷灌方案，所述主控制器根据喷灌方案制定控制策略并控制喷灌系统；其中，所述视频模块包括摄像头、视频压缩模块和微处理器，所述摄像头用于采集视频信息并将视频信息发送给视频压缩模块，所述视频压缩模块压缩视频信息后发送给微处理器，所述微处理器将压缩后的视频信息依次通过所述ZigBee终端、网络协调器和网关服务器发送给上位机；其中，所述监测模块包括土壤盐分传感器、土壤PH值传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、地下水位传感器及水矿化度传感器,所述监测模块将监测数据发送给微处理器，所述微处理器将所述监测数据依次通过所述ZigBee终端、网络协调器和网关服务器发送给上位机；其中，所述ZigBee终端包括存储器、控制单元和ZigBee收发器，所述控制单元通过串行总线与所述微处理器相连，所述控制单元通过所述ZigBee收发器接收或发送信息；其中，所述上位机处理分析所述视频信息和监测数据并制定所述灌溉系统的喷灌方案，所述主控制器根据所述喷灌方案控制所述灌溉系统进行喷灌。本专利技术所述网络协调器对其覆盖范围内的监测单元与其他网络协调器覆盖范围内的监测单元进行路由管理和数据转发。本专利技术所述地下水位传感器和水矿化度传感器安装在固定支架内，所述固定支架包括筒状的传感器护管，传感器护管的管壁上设有进水孔，传感器护管的上端以及下端对应设有上护盖以及下护盖，所述传感器护管的外侧包覆有防泥沙罩，所述传感器护管的外壁设有支撑环，支撑环位于防泥沙罩内侧。本专利技术所述土壤盐分传感器、土壤PH值传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器借助传感器固定管安装在筒状的传感器安装支架上，所述传感器固定管沿安装支架的径向方向设置，所述土壤盐分传感器、土壤PH值传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器均插设于所述传感器固定管内，所述传感器安装支架的上端出线，所述传感器安装支架下端开口。本专利技术所述物联网喷灌系统还包括流体发电系统，所述流体发电系统包括与灌溉系统主管道并联的支路管道、可拆卸地安装在所述支路管道上的发电装置以及与所述发电装置电力输出端相连的电力输出装置，所述电力输出装置包括与发电装置电力输出端相连的蓄电装置和DC/DC转换器，所述蓄电装置为所述监测单元供电。本专利技术所述发电装置包括节管状机壳、固定在机壳内的发电机和位于发电机动力输入端的导流罩，所述节管状机壳两端具有连接法兰，节管状机壳借助连接法兰可拆卸地安装在所述支路管道上，所述发电机借助固定环固定在所述节管状机壳内。本专利技术所述物联网喷灌系统还包括太阳能发电系统。本专利技术的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统的有益效果是：本专利技术的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统包括监测单元、网络协调器、网关服务器、上位机、主控制器和喷灌系统，主控制器从上位机上下载更新喷灌方案，主控制器根据喷灌方案制定控制策略，所述主控制器的控制信号通过网关服务器和网络协调器发送给灌溉系统对灌溉系统进行控制，网关服务器连接有多个网络协调器，网关服务器ZigBee协议转换并与主控制器和上位机建立通讯，ZigBee网络的应用解决了现有的人工取样困难、喷灌系统无法远程监控的问题，智能化程度更高，此外ZigBee网络通信使用方便，工作可靠，价格低，每个ZigBee“基站”不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料，每一个ZigBee网络节点还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点无线连接，解决了野外网络覆盖差导致采集信息传输不畅、数据易丢失的问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的监测单元的原理框图；图2是本专利技术的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统的总体结构图；图3是本专利技术的发电系统结构示意图。其中：监测单元1，视频模块11，监测模块12，ZigBee终端13；网络协调器2；网关服务器3；上位机4；主控制器5；发电系统6，机壳61，导流罩62，发电机63。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1-3所示，本实施例的带有视频扫描功能的物联网喷灌系统包括监测单元1、网络协调器2、网关服本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有视频扫描功能的物联网喷灌系统，其特征在于：包括：监测单元(1)，所述监测单元(1)包括视频模块(11)、监测模块(12)和ZigBee终端(13)，所述视频模块(11)将监测到的视频信息处理后发送给所述ZigBee终端(13)，所述监测模块(12)将监测数据发送给所述ZigBee终端(13)，所述ZigBee终端(13)将所述视频信息和监测数据通过网络协调器(2)发送给网关服务器(3)；网络协调器(2)，所述网络协调器(2)连接有多个监测单元(1)，所述网络协调器(2)对其覆盖范围内的多个监测单元(1)进行路由管理和数据转发；网关服务器(3)，所述网关服务器(3)连接有多个网络协调器(2)，所述网关服务器(3)用于ZigBee协议转换并与主控制器(5)和上位机(4)建立通讯；上位机(4)，所述上位机(4)接收储存所述视频信息和监测数据并制定喷灌系统的喷灌方案；主控制器(5)，用于控制喷灌系统，所述主控制器(5)从所述上位机(4)上下载更新喷灌方案，所述主控制器(5)根据喷灌方案制定控制策略并控制喷灌系统；其中，所述视频模块(11)包括摄像头、视频压缩模块和微处理器，所述摄像头用于采集视频信息并将视频信息发送给视频压缩模块，所述视频压缩模块压缩视频信息后发送给微处理器，所述微处理器将压缩后的视频信息依次通过所述Zi gBee终端(13)、网络协调器(2)和网关服务器(3)发送给上位机(4)；其中，所述监测模块(12)包括土壤盐分传感器、土壤PH值传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、地下水位传感器及水矿化度传感器,所述监测模块(12)将监测数据发送给微处理器，所述微处理器将所述监测数据依次通过所述ZigBee终端(13)、网络协调器(2)和网关服务器(3)发送给上位机(4)；其中，所述ZigBee终端(13)包括存储器、控制单元和ZigBee收发器，所述控制单元通过串行总线与所述微处理器相连，所述控制单元通过所述ZigBee收发器接收或发送信息；其中，所述上位机(4)处理分析所述视频信息和监测数据并制定所述灌溉系统的喷灌方案，所述主控制器(5)根据所述喷灌方案控制所述灌溉系统进行喷灌。...

【技术特征摘要】
1.一种带有视频扫描功能的物联网喷灌系统，其特征在于：包括：监测单元(1)，所述监测单元(1)包括视频模块(11)、监测模块(12)和ZigBee终端(13)，所述视频模块(11)将监测到的视频信息处理后发送给所述ZigBee终端(13)，所述监测模块(12)将监测数据发送给所述ZigBee终端(13)，所述ZigBee终端(13)将所述视频信息和监测数据通过网络协调器(2)发送给网关服务器(3)；网络协调器(2)，所述网络协调器(2)连接有多个监测单元(1)，所述网络协调器(2)对其覆盖范围内的多个监测单元(1)进行路由管理和数据转发；网关服务器(3)，所述网关服务器(3)连接有多个网络协调器(2)，所述网关服务器(3)用于ZigBee协议转换并与主控制器(5)和上位机(4)建立通讯；上位机(4)，所述上位机(4)接收储存所述视频信息和监测数据并制定喷灌系统的喷灌方案；主控制器(5)，用于控制喷灌系统，所述主控制器(5)从所述上位机(4)上下载更新喷灌方案，所述主控制器(5)根据喷灌方案制定控制策略并控制喷灌系统；其中，所述视频模块(11)包括摄像头、视频压缩模块和微处理器，所述摄像头用于采集视频信息并将视频信息发送给视频压缩模块，所述视频压缩模块压缩视频信息后发送给微处理器，所述微处理器将压缩后的视频信息依次通过所述ZigBee终端(13)、网络协调器(2)和网关服务器(3)发送给上位机(4)；其中，所述监测模块(12)包括土壤盐分传感器、土壤PH值传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、地下水位传感器及水矿化度传感器,所述监测模块(12)将监测数据发送给微处理器，所述微处理器将所述监测数据依次通过所述ZigBee终端(13)、网络协调器(2)和网关服务器(3)发送给上位机(4)；其中，所述ZigBee终端(13)包括存储器、控制单元和ZigBee收发器，所述控制单元通过串行总线与所述微处理器相连，所述控制单元通过所述ZigBee收发器接收或发送信息；其中，所述上位机(4)处理分析所述视频信息和监测数据并制定所述灌溉系统的喷灌方案...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜，
申请(专利权)人：山东胜伟园林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37