一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置制造方法及图纸

一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，包括中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的数据采集模块，中央处理模块与数据采集模块之间以及中央处理模块与移动监测模块之间通过带有短报文通信功能和定位功能的的北斗RDSS业务进行通信；数据采集模块包括固定型通信终端和节点传感器组，节点传感器组收集种植区的节点数据并将节点数据传输给固定型通信终端，固定型通信终端通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输。采用上述技术方案，在广袤偏远的风沙干旱环境，能将灌溉区域的土壤湿度、温度以及风速数据采集并稳定传输给中央处理模块进行分析，为精准灌溉提供稳定的数据支撑。

A data acquisition device for irrigation node using Beidou short message communication function

【技术实现步骤摘要】
一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置
本技术涉及作物灌溉
，尤其是一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置。
技术介绍
农业是国民经济的基础。我国是农业大国，同时也是贫水大国，尤其是风沙干旱环境，水资源更为紧缺。节约用水、高效用水，是开展农作物种植的广泛需求。传统的粗放型大水漫灌，会造成水资源的巨大浪费。灌溉的原则是：灌溉量、灌溉次数和时间应根据所种植植物的需水特性、生长阶段、气候、土壤条件而定，根据植物的需求进行适时、适量、合理的灌溉操作。精准灌溉是在土壤、气候、作物、水源和灌溉设施等约束条件下，通过对灌溉方式、时机、速度、水量等实施精准控制，使种植植物保持在适宜生长的最佳状态，实现灌溉的最优化控制。近年来，已经有一些喷灌、微灌、渗灌等灌溉技术得到应用，取得了良好的经济效益和社会效益，但仍然普遍存在灌溉效率低下和用水浪费的问题，主要原因在于这些节水灌溉的控制方式多是人工手动控制，或利用定时器控制，自动化程度低，灌溉量依靠经验，缺乏科学管理，节水不彻底，阻碍了节水灌溉的进一步推广。有些通过构建数学模型，利用无线网络进行控制信号传输，来进行灌溉的自动控制，提高了灌溉控制的精准，但在实际应用中仍存在一些问题，如：精准灌溉的关键是采集数据的及时与准确，而在在广袤偏僻、人烟稀少的荒漠、戈壁中，因地面基站较少，无线数据网络覆盖面匮乏，信号不稳定，采用无线通信进行数据的传输，无法保证数据的及时性与稳定性，进而影响后续对采集数据与灌溉数学模型的分析对比，影响系统的精准灌溉。
技术实现思路
本技术目的是针对广阔偏僻的风沙干旱种植地域，提供一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，其应用在信号不好的偏远地带，也能保证数据采集与远程发送的稳定性，达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，包括中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的数据采集模块，所述中央处理模块与数据采集模块之间以及中央处理模块与移动监测模块之间通过带有短报文通信功能和定位功能的北斗RDSS业务进行通信；所述数据采集模块包括固定型通信终端和节点传感器组，所述节点传感器组收集种植区的节点数据并将节点数据传输给固定型通信终端，所述固定型通信终端通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输；所述移动监测模块包括无人机，所述无人机上设有巡视摄像头以及无人机通信终端，所述无人机通信终端接收巡视摄像头的影像数据并通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输。进一步的，所述中央处理模块为北斗指挥型用户机。进一步的，所述固定型通信终端包括主控单元、存储单元、短报文信息处理单元、电源单元、用户输入单元以及用户输出单元，所述节点传感器组包括采集器，用户输入单元通过串行RS232通信数据线与节点传感器组的采集器相连接；进一步的，所述节点传感器组还包括土壤湿度传感器、温度传感器以及风速传感器。进一步的，所述土壤湿度传感器的感应部位设于地表以下5～10cm处，湿度传感器的感应部位设于地表，风速传感器的感应部位设于地表以上10～30cm处。进一步的，所述移动监测模块还包括移动型通信终端，所述移动型通信终端包括安卓手机，所述安卓手机上以及固定型通信终端上皆设有北斗蓝牙通信单元，移动型通信终端与固定型通信终端之间通过蓝牙进行连接。进一步的，所述北斗蓝牙通信单元为基于STM32单片机为核心的蓝牙通信模块并兼容北斗RDSS工作模式。本技术的有益效果是，针对风沙干旱环境种植区，利用带北斗系统的定位与短报文功能的灌溉节点数据采集装置，实现灌溉节点数据的采集并稳定传输到中央处理模块进行数据分析，为后续的中央处理模块控制施水单元进行精准灌溉提供了稳定的数据支撑，通过无人机进行巡视，利用北斗RDSS业务，能够将无人机上的影像和定位信息实时传送给中央处理模块，让作业人员实时稳定的采集到灌溉节点的图像信息，为精准灌溉提供参考。附图说明图1为本技术的模块示意图。图2为本技术实施例中罗布麻的灌溉区域划分图。图3为施水单元的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行说明。如图1所示，一种应用北斗短报文通信功能的精准灌溉系统，包括中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的施水模块，中央处理模块、移动监测模块以及施水模块之间通过带有短报文通信功能和定位功能的北斗RDSS业务进行通信。中央处理模块为北斗指挥型用户机，主机可选用预装WINDOWS系统的服务器或预装WINDOWS系统的客户端，北斗指挥型用户机能存储种植物的灌溉数学模型，并将收到的数据与数据模型进行对比，进而计算出需要灌溉量。施水模块包括固定型通信终端、施水单元以及节点传感器组。固定型通信终端包括主控单元、存储单元、短报文信息处理单元、电源单元、用户输入单元以及用户输出单元。节点传感器组包括土壤湿度传感器、温度传感器风速传感器以及采集器；如图3所示，施水单元包括流量开关4、储水装置1、增压水泵3、流量传感器2以及灌溉水管5，灌溉水管5的输入端连接储水装置1，流量传感器2、增压水泵3以及流量开关4设置在灌溉水管5上，灌溉水管5的输出端分出若干灌溉子管6。固定型通信终端的用户输入单元通过串行RS232通信数据线与节点传感器组的采集器相连接，节点传感器组收集种植区的节点数据并将节点数据传输给固定型通信终端，用户输出单元通过串行RS485通信数据线与施水单元的增压水泵3以及流量开关4相连接。移动检测模块包括无人机和移动型通信终端。无人机上设有巡视摄像头以及无人机通信终端，移动型通信终端包括安卓手机安装在安卓手机上的北斗蓝牙通信单元，安卓智能手机可选用Android4.0以上操作系统的安卓手机，如北京九天利建的S500北斗卫星通讯手机。固定型通信终端也包括北斗蓝牙通信单元，北斗蓝牙通信单元为基于STM32单片机为核心的蓝牙通信模块并兼容北斗RDSS工作模式。无人机通信终端、移动型通信终端以及固定型通信终端皆通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输，移动型通信终端通过蓝牙可以单独和固定型通信终端之间进行数据传输。移动型通信终端可通过安卓手机的应用程序，如APP、微信小程序等，与其他的移动型通信终端、中央处理单元之间共享数据接口，进行数据分析与管理。上述单个灌溉节点处的固定型通信终端和节点传感器组构成数据采集模块，中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的数据采集模块构成灌溉节点数据采集装置。下面为自动精准灌溉的方法：S1：将风沙干旱环境种植区划分为多个灌溉区域7，每个灌溉区域7设置一个以上的灌溉节点，每个灌溉节点设置节点传感器组、施水单元以及固定型通信终端，节点传感器组用于感知灌溉节点处的温度、土壤湿度以及风速并传输给固定型通信终端，固定型通信终端通过带有短报文通信功能和定位功能的北斗RDSS业务远程传输给本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，其特征在于：包括中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的数据采集模块，所述中央处理模块与数据采集模块之间以及中央处理模块与移动监测模块之间通过带有短报文通信功能和定位功能的北斗RDSS业务进行通信；/n所述数据采集模块包括固定型通信终端和节点传感器组，所述节点传感器组收集种植区的节点数据并将节点数据传输给固定型通信终端，所述固定型通信终端通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输；/n所述移动监测模块包括无人机，所述无人机上设有巡视摄像头以及无人机通信终端，所述无人机通信终端接收巡视摄像头的影像数据并通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，其特征在于：包括中央处理模块、移动监测模块以及分布在种植区各个节点处的数据采集模块，所述中央处理模块与数据采集模块之间以及中央处理模块与移动监测模块之间通过带有短报文通信功能和定位功能的北斗RDSS业务进行通信；
所述数据采集模块包括固定型通信终端和节点传感器组，所述节点传感器组收集种植区的节点数据并将节点数据传输给固定型通信终端，所述固定型通信终端通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输；
所述移动监测模块包括无人机，所述无人机上设有巡视摄像头以及无人机通信终端，所述无人机通信终端接收巡视摄像头的影像数据并通过北斗RDSS业务与中央处理模块进行数据传输。


2.根据权利要求1所述的应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装置，其特征在于：所述中央处理模块为北斗指挥型用户机。


3.根据权利要求1所述的应用北斗短报文通信功能的灌溉节点数据采集装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉亭，梁生，王玉涛，陈素红，朱平，张凯，王霞，
申请(专利权)人：广东食品药品职业学院，
类型：新型
国别省市：广东;44