一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器網絡系統，尤其涉及一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統，屬于傳感器節點監測領域。
【背景技術】
[0002]精準農業已成為我國農業發展的趨勢，農田信息的及時準確獲取是精準農業實施的基礎。傳統農業主要使用孤立的、沒有通信能力的機械設備和傳感設備，主要依靠人力監測作物的生長狀況。不但要耗費大量的人力，而且不能夠做到實時監控，如果采用有線測控系統，則需要鋪設光纖或者電纜，這樣不但增加了成本，而且降低了系統的靈活性和可擴展性。隨著傳感器技術、無線通信技術及嵌入式技術的發展，孕育出了一種新的信息獲取、傳輸、處理的智能網絡一一無線傳感器網絡。無線傳感器網絡可以實時監測、感知和采集監控區域的信息，并將采集到的數據經處理后發送給終端用戶。目前，國內外科研人員已有將無線傳感器網絡應用于農業領域。
[0003]網絡技術逐步成熟的背景下，傳統的農田檢測存在設備管理不完善、不易維護等問題，并且已有系統多是處理單個命令的直接控制，對于負責批命令控制的研究還有待深入。無線傳感網是物聯網技術的重要基礎，解決了互聯的問題，由具有感知、處理和無線通信能力的大量傳感器節點形成一個多跳的自組織網絡系統，完成既定的任務。目前農田信息監測系統大多利用以太網絡進行數據的有線傳輸，存在著成本高、綜合布線復雜、通信電纜選擇等實際工程問題，限制了農田信息檢測系統的發展前景。
[0004]農用土壤是受人類活動強烈影響的一類特殊土壤，其環境質量與人們的身體健康密切相關。土壤污染源主要來自工業“三廢”和農藥、化肥的大量使用，污染物可通過灌溉水進人土壤，也可通過大氣污染、空中的顆粒物(含重金屬和致癌物質等)干濕沉降造成土壤污染，隨著時間的推移，農田表層土壤鉛、銅、鋅、汞等重金屬含量有增加的趨勢。由于農作物的吸收作用，重金屬元素從土壤中迀移轉化到農作物根莖葉及果實中去，從而連帶造成農作物的重金屬污染，危及人們的健康水平。因此，如何快速而又簡便地實現蔬菜生產基地土壤重金屬含量的在線測量成為了一個至關重要的現實問題。
[0005]如汞中毒的臨床表現有，全身癥狀為頭痛、頭昏、乏力、發熱.口腔及消化道癥狀表現為齒齦紅腫酸痛、糜爛出血、牙齒松動、齦槽溢膿，口腔有臭味，并有惡心、嘔吐、食欲不振、腹痛、腹瀉.皮膚接觸可出現紅色斑丘疹，以四肢及頭面部分布較多。少數患者可有腎損害，個別嚴重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困難、紺紫等急性間質性肺炎的表現。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種低功耗、低成本、高可靠性基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統。
[0007]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案
[0008]一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統，包含調控中心、監控中心、匯聚節點和多個傳感器節點組成的無線傳感器網絡；所述無線傳感器網絡、匯聚節點、監控中心與調控中心依次連接，所述傳感器節點包含控制器、金屬離子濃度檢測單元、放大電路、模數轉換器單元、無線通信模塊和供電模塊，所述金屬離子濃度檢測單元依次通過放大電路、模數轉換器單元連接控制器，所述無線通信模塊和供電模塊連接在控制器的相應端口上；所述放大電路包括LNA、功分器、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器、合成器、第三放大器和第三濾波器，其中，LNA的輸出端連接功分器的輸入端，而功分器的輸出端分別連接第一、二濾波器的輸入端，所述第一、二濾波器的輸出端分別經由第一、二放大器連接合成器的輸入端，該合成器的輸出端經由第三放大器連接第三濾波器的輸入端，第三濾波器的輸出端連接模數轉換單元的輸入端。
[0009]作為本實用新型一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統的進一步優選方案，所述金屬離子濃度檢測單元采用電化學傳感器。
[0010]作為本實用新型一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統的進一步優選方案，所述控制器的芯片型號為ATmegal281。
[0011]作為本實用新型一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統的進一步優選方案，所述模數轉換器單元的芯片型號為AD7794。
[0012]作為本實用新型一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統的進一步優選方案，所述供電模塊包括太陽能充電裝置、電池、穩壓器、比較器，所述太陽能充電裝置分別與電池連接，所述電池通過穩壓器連接控制器，所述比較器分別與穩壓器和太陽能充電裝置連接。
[0013]本實用新型采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
[0014]1.本實用新型低功耗、低成本、高可靠性，且傳感器節點通過無線通信方式形成多跳、自組織的無線傳感器網絡，該自組網能力強，可實時同步對土壤金屬離子濃度參數的實時監測；
[0015]2.本實用新型的節電供電采用太陽能供電，并且能夠實時分析電池電壓狀態，達到智能化的對電池進行充電，有效地延長了節點的使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的系統結構圖；
[0017]圖2是本實用新型的傳感器節點結構原理圖；
[0018]圖3是本實用新型傳感器節點的放大電路電路圖；
[0019]圖4是本實用新型傳感器節點的供電模塊結構圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0021]本實用新型只保護所涉及的硬件及硬件與硬件之間的連接關系，不保護硬件所涉及的算法；本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0022]如圖1所示，一種基于無線傳感器網絡的傳感器節點遠程調控系統，包含調控中心、監控中心、匯聚節點和多個傳感器節點組成的無線傳感器網絡；所述無線傳感器網絡、匯聚節點、監控中心與調控中心依次連接。如圖2所示，所述傳感器節點包含控制器、金屬離子濃度檢測單元、放大電路、模數轉換器單元、無線通信模塊和供電模塊，所述金屬離子濃度檢測單元依次通過放大電路、模數轉換器單元