一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，属于节水灌溉技术领域，土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器的输出端通过I/O口与单片机连接，单片机通过串口与集成控制Zigbee无线发射模块、集成控制Zigbee无线接收模块相连；上位控制Zigbee无线发射模块、上位控制Zigbee无线接收模块通过I/O口与中控上位机连接；中控上位机内置有监控软件，集成控制模块和上位控制模块之间的无线模块通信采用2.4GHz无线频段发送/接收数据，集成控制模块与水阀开关连接。本实用新型专利技术可以及时有效地采集绿化带水分信息，实时进行灌溉，避免了花木的干旱，节省了人力，同时，结构简单，操作方便。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，属于节水灌溉

技术介绍
校园绿化建设是校园环境建设的重要组成部分，校园绿化同样蕴含着丰富的文化内涵，也是现代文明发展的重要标志，体现学校的管理水平和精神面貌。目前校园绿化大多采用传统人工灌溉的方式，虽然此方式简单易行，初期投入快，但是存在很重要的问题人工灌溉不了解绿化植物的需水特性，只是一味的按自己的经验 去灌溉，这样植物并不能很好的利用水源，容易造成水分不足或者浪费；而且人工灌溉费时费力，需要很多工人长时间工作；不同的植物需水情况不同，不同的地形也需要不同的灌溉方式等。本技术能够准确的测定土壤水分、当前环境的温度和湿度情况，简单的判断水分情况，然后无线传输给中控室，由一名监控人员判断并采取相应的灌溉措施，这样既可以有针对性的对绿化带进行灌溉，节约用水，同时也能解放劳动力。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提出一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，可以及时有效地采集绿化带水分信息，实时进行灌溉，避免了花木的干旱，节省了人力，同时，结构简单，操作方便。本技术采用的技术方案调控系统包括集成控制模块I、上位控制模块2、水阀开关3，集成控制模块I包括单片机4、土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7、集成控制Zigbee无线发射模块8、集成控制Zigbee无线接收模块9 ;土壤水分传感器5插入土壤中，土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7的输出端通过I/O 口与单片机4连接，单片机通过串口与集成控制Zigbee无线发射模块8、集成控制Zigbee无线接收模块9相连；上位控制模块2包括上位控制Zigbee无线发射模块10、上位控制Zigbee无线接收模块11和中控上位机12 ;上位控制Zigbee无线发射模块10、上位控制Zigbee无线接收模块11通过I/O 口与中控上位机12连接；中控上位机12内置有监控软件，集成控制模块I和上位控制模块2之间的无线模块通信采用2. 4 GHz无线频段发送/接收数据，集成控制模块I与水阀开关3连接。所述的灌溉点为多个时，加装一个中继器13 ;所述的土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7为非数字传感器，需在个传感器的输出端口加装模数转换器ADC14。本技术的有益效果可以及时有效地采集绿化带水分信息，实时进行灌溉，避免了花木的干旱，节省了人力，同时，结构简单，操作方便。附图说明图I本技术的连接示意图；图2本技术改进的连接示意图；图3本技术工作流程图。图中1_集成控制模块、2-上位控制模块、3-水阀开关，4-单片机、5-土壤水分传感器、6-温度传感器、7-湿度传感器、8-集成控制Zigbee无线发射模块、9_集成控制Zigbee无线接收模块、10-上位控制Zigbee无线发射模块、11-上位控制Zigbee无线接收模块、12-中控上位机、13-中继器、14-模数转换器ADC。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明，以方便技术人员理解。如图I所示调控系统包括集成控制模块I、上位控制模块2、水阀开关3，集成控制模块I包括单片机4、土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7、集成控制Zigbee无线发射模块8、集成控制Zigbee无线接收模块9 ;土壤水分传感器5插入土壤中，土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7的输出端通过I/O 口与单片机4连接，单片机通过串口与集成控制Zigbee无线发射模块8、集成控制Zigbee无线接收模块9相连；上位控制模块2包括上位控制Zigbee无线发射模块10、上位控制Zigbee无线接收模块11和中控上位机12 ;上位控制Zigbee无线发射模块10、上位控制Zigbee无线接收模块11通过I/O 口与中控上位机12连接；中控上位机12内置有监控软件，集成控制模块I和上位控制模块2之间的无线模块通信采用2. 4 GHz无线频段发送/接收数据，集成控制模块I与水阀开关3连接。如图2所示所述的灌溉点为多个时，加装一个中继器13 ;所述的土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7为非数字传感器，需在个传感器的输出端口加装模数转化器ADC14。本技术工作时一般先校园绿化分为多个灌溉点，每个灌溉点设置1-2个集成控制模块，具体个数视灌溉面积大小等情况而定。如图3所示需要检测信息的时候，首先由单片机4给土壤水分传感器5、温度传感器6、湿度传感器7发送指令，这三个传感器开始检测实时的数据，通过模数转化器ADC14将这三种信号转换成数字信号传送给单片机4，然后和预设的温度范围阈值、湿度阈值、水分阈值等作对比，如果所有数据均在允许范围之内，则不作任何操作；如果结合实时温度情况再加上单片机4计算和判断发现土壤水分不足，并且空气湿度不够，则单片，4将这三个信号量传送给集成控制Zigbee无线发射模块8，集成控制Zigbee无线发射模块8将这些数字量转换成无线信号发射给中控室的上位控制Zigbee无线接收模块11。如果灌溉点距离中控室距离较远，则需每隔200米加入一个中继器13，以保证信号的顺利传输。上位控制Zigbee无线接收模块11接收到无线信号后，传送给中控上位机12，在上位机监控软件界面显示灌溉点名称及位置，该灌溉点实时的温度、湿度、以及土壤中水分数据，由中控室监控人员进行最后的判断。如果需要灌溉，则会由监控人员设计灌溉的时间及水量，然后将这些控制信号发送给中控室的上位控制Zigbee无线发射模块10，转换成无线信号，再发回给灌溉点的集成控制Zigbee无线接收模块9，灌溉点的集成控制Zigbee无线接收模块9再将无线信号转化成数字信号，发回给单片机4，有单片机4控制该灌溉点的水阀开关3打开，进行灌溉，灌溉时间和水量依照中控室监控人员的指令进行。本技术通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本技术范围的情况下，还可以对本技术专利进行各种变换及等同代替，因此，本技术专利不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本技术专利权利要求范围内的全部实施方案。权利要求1.一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，其特征在于调控系统包括集成控制模块、上位控制模块、水阀开关，集成控制模块包括单片机、土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、集成控制Zigbee无线发射模块、集成控制Zigbee无线接收模块；土壤水分传感器插入土壤中，土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器的输出端通过I/O 口与单片机连接，单片机通过串口与集成控制Zigbee无线发射模块、集成控制Zigbee无线接收模块相连；上位控制模块包括上位控制Zigbee无线发射模块、上位控制Zigbee无线接收模块和中控上位机；上位控制Zigbee无线发射模块、上位控制Zigbee无线接收模块通过I/O 口与中控上位机连接；中控上位机内置有监控软件，集成控制模块和上位控制模块之间的无线模块通信采用2. 4 GHz无线频段发送/接收数据，集成控制模块与水阀开关连接。2.根据权利要求I所述的一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，其特征在于灌溉点为多个时，加装中继器。3.根据权利要求I所述的一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，其特征在于土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感网络的校园绿化灌溉调控系统，其特征在于：调控系统包括集成控制模块、上位控制模块、水阀开关，集成控制模块包括单片机、土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器、集成控制Zigbee无线发射模块、集成控制Zigbee无线接收模块；土壤水分传感器插入土壤中，土壤水分传感器、温度传感器、湿度传感器的输出端通过I/O口与单片机连接，单片机通过串口与集成控制Zigbee无线发射模块、集成控制Zigbee无线接收模块相连；上位控制模块包括上位控制Zigbee无线发射模块、上位控制Zigbee无线接收模块和中控上位机；上位控制Zigbee无线发射模块、上位控制Zigbee无线接收模块通过I/O口与中控上位机连接；中控上位机内置有监控软件，集成控制模块和上位控制模块之间的无线模块通信采用2.4？GHz无线频段发送/接收数据，集成控制模块与水阀开关连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建德，张诗悦，王晓东，黄国勇，范玉刚，邹金慧，邵宗凯，张光辉，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：