一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统技术方案

本实用新型专利技术专利公开了一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统，属于农业技术领域；本系统在果园各适当位置布放若干采集节点、一个协调节点、一个高清摄像头和一个LTE模块，利用ZigBee无线通信技术，协调节点建立自组网络，各采集节点启动后自动加入网络，并通过与采集节点I/O口连接的各传感器模块实现土壤氮磷钾含量采集、温湿度采集、光照强度采集；采集节点采集到的数据通过无线自组网上传到协调节点，同时高清摄像头采集树叶照片。摄像头采集树叶照片。摄像头采集树叶照片。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统


[0001]本技术属于农业
，更具体的说涉及一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统。

技术介绍

[0002]目前，国家正在全面加快推进农业信息化建设进程，将新兴发展的土壤环境监控技术和视频监测技术引入到农业信息化建设中，必然会对农业信息化建设有良好的促进作用。随着科学技术的发展和农作物病虫害诊断方法的发展，农作物土壤环境监控及病虫害防治技术得到了很大提高。基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统可为果园管理者优化资源配置，节省投入，提高产出。
[0003]本系统根据果树生长的最佳环境条件，实时调节土壤湿度和补充氮磷钾肥的含量。根据树叶的生长情况，实现果树病虫害预警，并结合光照度，确定农药喷洒时间。是一种使果树实时处于最佳生长环境，且不受病虫害侵害的农业监控系统。传统的果园管理是根据管理人员的经验，采用人工监测、浇灌和喷洒农药的方式进行环境调节，虽然这种方式简单、直接，但是随着果园规模的不断增加，传统的管理方式效率低，不能满足大面积果树生长的需求。采用传统的有线传感器监测系统，布线繁琐，升级维护成本较高。本专利提出一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统，将电子技术、无线通信技术、自动化技术和图像识别技术引入到农业领域，是现代农业在自动化、智能化和信息化方面的发展。

技术实现思路

[0004]本专利提出一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统，可实时采集土壤温湿度、土壤氮磷钾含量、光照强度、病虫害等果园环境参数，系统根据环境参数自动进行水浇灌、氮磷钾肥补充、果树病虫害监测等，有效避免土壤干旱、缺少氮磷钾肥和病虫的侵害，提高水果产量及品质，同时节省了管理成本，并且结构简单、操作方便，推广性强。
[0005]为了实现上述目的，本技术是采用以下技术方案实现的：所述的系统包括果园1、采集节点2、协调节点3、LTE模块4、高清摄像头5、PC端6、手机端7、控制装置8；果园1中布放若干个采集节点1和1个协调节点3，所有节点组成自愈网络，协调节点3汇集所有采集节点2的数据，并向采集节点2发送控制命令驱动控制设备8调节果园环境；
[0006]协调节点3和高清摄像头5通过LTE模块4向PC端6和手机端7发送分析处理后的数据；PC端6、手机端7与LTE模块4双向通信连接。
[0007]优选的，所述的采集节点2包括：ZigBee主控芯片9、光照度采集模块10、温湿度采集模块11、氮、磷、钾含量采集模块12、功率放大天线13；光照度采集模块10、温湿度采集模块11、氮、磷、钾含量采集模块12与ZigBee主控芯片9连接，ZigBee主控芯片9通过功率放大
天线13与LTE模块4连接。
[0008]优选的，所述的LTE模块4包括：ZigBee主控芯片9、功率放大天线13、液晶显示屏19、矩阵键盘20，所述的功率放大天线13接收采集节点2的信息并与ZigBee主控芯片9输入端连接，ZigBee主控芯片9输出端与液晶显示屏19连接，矩阵键盘20与ZigBee主控芯片9外部输入端连接。
[0009]优选的，所述的控制装置8包括：继电器14、浇水电磁阀15、氮肥喷洒电磁阀16、磷肥喷洒电磁阀17、钾肥喷洒电磁阀18，所述的继电器14与浇水电磁阀15、氮肥喷洒电磁阀16、磷肥喷洒电磁阀17、钾肥喷洒电磁阀18连接。
[0010]本技术有益效果：
[0011]果园里采用ZigBee无线通信，减少了布线，更易于维护和升级改造；可以实时远程获取果园环境参数，实现就地自动控制或手动远程控制水浇灌和氮磷钾肥补充；PC端和手机端可以根据高清摄像头传回的树叶图片分析判断果树的病虫害情况，并结合光照强度确定最佳农药喷洒时间；经验缺乏的管理人员都能较好的管理果园，真正实现果园管理的智能化；任何普通PC端和手机用户都能和该系统通信，推广性较好；结构简单，操作方便，具有一定的应用价值。
附图说明
[0012]图1 本专利技术整体系统结构示意图；
[0013]图2 本专利技术节点结构示意图；
[0014]图中：1
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果园、2
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采集节点、3
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协调节点、4
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LTE模块、5
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高清摄像头模块、6
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PC端、7
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手机端、8
‑ꢀ
控制装置、9
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ZigBee主控芯片、10
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光照度采集模块、11
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温湿度采集模块、12
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氮磷钾采集模块、13
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功率放大天线、14
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继电器、15
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水浇灌电磁阀、16
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氮肥喷洒电磁阀、17
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磷肥喷洒电磁阀、18
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钾肥喷洒电磁阀、19
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液晶显示屏、20
‑
矩阵键盘。
具体实施方式
[0015]为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0016]如图1
‑
2所示，系统包括果园1、采集节点2、协调节点3、LTE模块4、高清摄像头5、PC端6、手机端7、控制装置8；协调节点3和高清摄像头5通过LTE模块4向PC端6和手机端7发送分析处理后的数据；PC端6、手机端7与LTE模块4双向通信连接。
[0017]采集节点2包括：ZigBee主控芯片9、光照度采集模块10、温湿度采集模块11、氮、磷、钾含量采集模块12、功率放大天线13。光照度采集模块10、温湿度采集模块11、氮、磷、钾含量采集模块12与ZigBee主控芯片9连接，ZigBee主控芯片9通过功率放大天线13与LTE模块4连接。
[0018]协调节点4包括：ZigBee主控芯片9、功率天线13、液晶显示屏19、矩阵键盘20；所述的功率放大天线13接收采集节点2的信息并与ZigBee主控芯片9输入端连接，ZigBee主控芯片9输出端与液晶显示屏19连接，矩阵键盘20与ZigBee主控芯片9外部输入端连接。
[0019]控制装置8包括：继电器14、浇水电磁阀15、氮肥喷洒电磁阀16、磷肥喷洒电磁阀17、钾肥喷洒电磁阀18。所述的继电器14与浇水电磁阀15、氮肥喷洒电磁阀16、磷肥喷洒电
磁阀17、钾肥喷洒电磁阀18连接。
[0020]果园1中布放若干个采集节点1和1个协调节点3，所有节点组成自愈网络，协调节点3汇集所有采集节点2的数据后进行综合分析处理，并向采集节点2发送控制命令驱动控制设备8调节果园环境。
[0021]协调节点3和高清摄像头5通过LTE模块4向PC端6和手机端7发送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统，其特征在于：所述的系统包括果园（1）、采集节点（2）、协调节点（3）、LTE模块（4）、高清摄像头（5）、PC端（6）、手机端（7）、控制装置（8）；果园（1）中布放若干个采集节点（2）和1个协调节点（3），所有节点组成自愈网络，协调节点（3）汇集所有采集节点（2）的数据，并向采集节点（2）发送控制命令驱动控制装置（8）调节果园环境；协调节点（3）和高清摄像头（5）通过LTE模块（4）向PC端（6）和手机端（7）发送分析处理后的数据；PC端（6）、手机端（7）与LTE模块（4）双向通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于LTE与ZigBee无线通信技术的果园环境监控及病虫害预警系统，其特征在于：所述的采集节点（2）包括：ZigBee主控芯片（9）、光照度采集模块（10）、温湿度采集模块（11）、氮、磷、钾含量采集模块（12）、功率放大天线（13）；光照度采集模块（10）、温湿度采集模块（11）、氮、磷、钾含量采集模块（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈生学，朱豪，孟星，李波，贺蕴彬，
申请(专利权)人：昭通学院，
类型：新型
国别省市：