一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，包括若干个采集节点、若干个路由节点、协调器节点、本地检测平台和云服务器平台，采集节点通过ZigBee终端模块与路由节点相连接，路由节点与协调器节点相连接，协调器节点通过RS232串口与本地监测平台相连接，本地监测平台通过WEB发布服务器与云服务器平台相连接。本实用新型专利技术基于ZigBee无线网络实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集，实现烤房温湿度信息的远程监测，可有效解决现有烤房中布线困难、扩展性差、建设维护成本高的缺陷；确保各个烤房的温湿度数据传输的稳定可靠，实现了烤房的集中管理，在很大程度上减少烘烤监守用工，降低劳动强度和烘烤成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统
本技术涉及农业信息处理的
，尤其涉及一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统。
技术介绍
在当前烟叶烘烤作业中，普遍以烤房中温湿度作为直接依据来指导烘烤过程中加热、通风等相关操作。长久以来烟叶烘烤管理模式均采用人工定时监测的方式进行，自国家局提出建设现代烟草农业以来，各产区烟叶烘烤模式逐步呈现规模化、集约化，传统管理模式存在的费工耗时、难以精准调控等问题日渐凸显。现有密集烤房中温湿度信息采集大多采用有线传输方式，存在布线困难、扩展性差、建设维护成本高等缺陷。ZigBee紫蜂技术具有低成本、低功耗、集成度高等优点，此外还具有高接收灵敏度、超低电流消耗的特点，主要用于短距离无线网络的组建，近年来被广泛应用于家居、交通、医疗、工业和农业等领域。
技术实现思路
针对现有密集烤房中温湿度信息采集大多采用有线传输方式，存在布线困难、扩展性差、建设维护成本高的技术问题，本技术提出一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，实现了烘烤工厂中烤房温湿度信息的实时监测和集中管理。为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，包括若干个采集节点、若干个路由节点、协调器节点、本地检测平台和云服务器平台，采集节点通过ZigBee终端模块与路由节点相连接，路由节点与协调器节点相连接，协调器节点通过RS232串口与本地监测平台相连接，本地监测平台通过WEB发布服务器与云服务器平台相连接；所述采集节点通过ZigBee终端模块完成对温湿度传感器工作的控制，实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集和向路由节点发送数据；路由节点进行多座烤房之间的连接，兼具烤房温湿度数据的发送和中继；协调器节点负责ZigBee网络的建立和对网络中各个子节点的管理，实现本地监测平台和烘烤工厂中ZigBee网络之间的通信，同时，本地监测平台通过WEB发布服务器将数据上传至云服务器平台，实现烤房温湿度的远程监测。所述采集节点包括第一控制模块、第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块，第一控制模块为CC2530控制模块，第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块均与第一控制模块相连接。所述温湿度传感器采用SHT11数字式传感器，温湿度传感器放置于烤房装烟室中央位点；所述数据存储模块采用SDHC外部存储设备。所述路由节点包括第二控制模块、第二电源供电模块、第一串口通讯模块、第二射频收发模块和LED指示灯模块，第二控制模块为CC2530控制模块，第二电源供电模块、第一串口通讯模块、第二射频收发模块和LED指示灯模块均与第二控制模块相连接，第二射频收发模块通过ZigBee协议与采集节点的第一射频收发模块相连接。所述协调器节点包括第三控制模块、第三电源供电模块、第二LCD显示模块、JTAG接口模块、第二串口通讯模块和第三射频收发模块，第三控制模块为CC2530控制模块，第三电源供电模块、第二LCD显示模块、JTAG接口模块、第二串口通讯模块和第三射频收发模块均与第三控制模块相连接，第二串口通讯模块与本地监测平台相连接，第三射频收发模块通过ZigBee协议与路由节点的第二射频收发模块相连接。所述第一射频收发模块、第二射频收发模块和第三射频收发模块均采用射频前端放大芯片CC2590。所述第一电源供电模块和第二供电模块均采用3.7V可充电锂电池，可充电锂电池经稳压电路LP38693转为3.3V供电电压；所述第三供电模块是通过与本地监测平台相连获取5V供电电压、经稳压电路AMS1117转为3.3V供电电压，第三供电模块实现对协调器节点的供电。本技术的有益效果：与现有技术相比，本技术基于ZigBee无线网络实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集，较传统的有线数据传输模式，可有效解决烤房中布线困难、扩展性差、建设维护成本高等缺陷；通过增加射频前端放大芯片CC2590，提升射频收发模块的发射功率，增强系统接收灵敏度，确保各个烤房经ZigBee网络传输的温湿度数据稳定可靠；通过RS232串口实现本地监测平台和协调器节点之间的通信，实现烤房的集中管理，可在很大程度上减少烘烤监守用工，降低劳动强度和烘烤成本；本地监测平台提供的WEB发布服务实现烤房温湿度信息的远程监测，提升了监测系统使用的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的系统硬件结构图，其中，（a）为采集节点硬件设计图，（b）为路由节点硬件设计图，（c）为协调节点硬件设计图。图3为本技术的工作流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，包括若干个采集节点、若干个路由节点、协调器节点、本地检测平台和云服务器平台，采集节点通过ZigBee终端模块与路由节点相连接，路由节点与协调器节点相连接，协调器节点通过RS232串口与本地监测平台相连接，本地监测平台通过WEB发布服务器与云服务器平台相连接；所述采集节点通过ZigBee终端模块完成对温湿度传感器工作的控制，实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集和向路由节点发送数据；路由节点进行多座烤房之间的连接，兼具烤房温湿度数据的发送和中继；协调器节点负责ZigBee网络的建立和对网络中各个子节点的管理，实现本地监测平台和烘烤工厂中ZigBee网络之间的通信，同时，本地监测平台通过WEB发布服务器将数据上传至云服务器平台，实现烤房温湿度的远程监测。如图2所示，一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统硬件包括采集节点硬件设计、路由节点硬件设计和协调节点硬件设计。如图2（a）所示，所述采集节点包括第一控制模块、第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块，第一控制模块为CC2530控制模块，第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块均与第一控制模块相连接。所述温湿度传感器采用SHT11数字式传感器，集温度传感器和湿度传感器于一体。温湿度传感器放置于烤房装烟室中央位点；SHT11数字式传感器通过传感器芯片的DATA端、SCK端与第一控制模块的I/O端口进行连接。数据存储模块采用SDHC外部存储设备，SDHC外部存储设备具有体积小、存储容量大的特点，适合烤房温湿度数据长期连续记录，SDHC外部存储设备与第一控制模块之间采用SPI总线连接。如图2（b）所示，所述路由节点包括第二控制模块、第二电源供电模块、第一串口通讯模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，其特征在于，包括若干个采集节点、若干个路由节点、协调器节点、本地检测平台和云服务器平台，采集节点通过ZigBee终端模块与路由节点相连接，路由节点与协调器节点相连接，协调器节点通过RS232串口与本地监测平台相连接，本地监测平台通过WEB发布服务器与云服务器平台相连接；所述采集节点通过ZigBee终端模块完成对温湿度传感器工作的控制，实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集和向路由节点发送数据；路由节点进行多座烤房之间的连接，兼具烤房温湿度数据的发送和中继；协调器节点负责ZigBee网络的建立和对网络中各个子节点的管理，实现本地监测平台和烘烤工厂中ZigBee网络之间的通信，同时，本地监测平台通过WEB发布服务器将数据上传至云服务器平台，实现烤房温湿度的远程监测。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，其特征在于，包括若干个采集节点、若干个路由节点、协调器节点、本地检测平台和云服务器平台，采集节点通过ZigBee终端模块与路由节点相连接，路由节点与协调器节点相连接，协调器节点通过RS232串口与本地监测平台相连接，本地监测平台通过WEB发布服务器与云服务器平台相连接；所述采集节点通过ZigBee终端模块完成对温湿度传感器工作的控制，实现烘烤工厂中各个烤房温湿度数据的采集和向路由节点发送数据；路由节点进行多座烤房之间的连接，兼具烤房温湿度数据的发送和中继；协调器节点负责ZigBee网络的建立和对网络中各个子节点的管理，实现本地监测平台和烘烤工厂中ZigBee网络之间的通信，同时，本地监测平台通过WEB发布服务器将数据上传至云服务器平台，实现烤房温湿度的远程监测。2.根据权利要求1所述的基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，其特征在于，所述采集节点包括第一控制模块、第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块，第一控制模块为CC2530控制模块，第一电源供电模块、第一LCD显示模块、数据存储模块、温湿度传感器和第一射频收发模块均与第一控制模块相连接。3.根据权利要求2所述的基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，其特征在于，所述温湿度传感器采用SHT11数字式传感器，温湿度传感器放置于烤房装烟室中央位点；所述数据存储模块采用SDHC外部存储设备。4.根据权利要求2所述的基于ZigBee的烤房温湿度集中监测系统，其特征在于，所述路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峥，郑宏斌，张仲文，张保全，马留军，陈二龙，吴飞跃，陈小翔，吴晶晶，崔庆伟，菅攀锋，张涛，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：新型
国别省市：河南,41