專(zhuān)利名稱(chēng)：基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電子信息和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程的交叉領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于 Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]近年來(lái)江河、湖泊和淺海的水體自然環(huán)境受到各方面不同程度的污染，致使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和水資源安全的形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法依靠人工監(jiān)測(cè)，但由于存在采樣點(diǎn)較多，實(shí)驗(yàn)室測(cè)量周期長(zhǎng)，從而導(dǎo)致測(cè)量實(shí)時(shí)性差，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題不及時(shí)，很大程度上阻礙了漁業(yè)發(fā)展。常用的水質(zhì)參數(shù)有溫度、溶解氧濃度、PH值等，如果采用大量布置整套傳感器的話(huà)，勢(shì)必會(huì)大大增加初期的投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本；因而迫切需要一種可移動(dòng)或者便攜式的，且具有遠(yuǎn)距離通訊功能的能夠靈活并及時(shí)反映水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測(cè)方法。新興的ZigBee 技術(shù)作為當(dāng)前應(yīng)用最熱門(mén)的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)之一，提供了一種近距離，低成本，低功耗，高可靠性、可定位的雙向無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種便于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者管理人員掌握完整的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息的基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括傳感器采集模塊、定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，所述的傳感器采集模塊通過(guò)定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器連接。[0005]所述的傳感器采集模塊包括溫度傳感器、溶氧傳感器和pH值傳感器。[0006]所述的定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由以網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。[0007]所述的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括主控單元、RS232串口通信模塊、IXD液晶顯示模塊、按鍵模塊、RF射頻通信模塊、報(bào)警指示模塊和外部存儲(chǔ)器模塊，所述的主控單元分別與RS232串口通信模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵模塊、RF射頻通信模塊、報(bào)警指示模塊和外部存儲(chǔ)器模塊連接。[0008]所述的參考節(jié)點(diǎn)包括主控單元、RF射頻通信模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊，所述的主控單元分別與RF射頻通信模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊連接。[0009]所述的移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)包括主控單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、RF射頻通信模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、定位模塊和時(shí)鐘模塊，所述的主控單元分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊、RF射頻通信模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、定位模塊和時(shí)鐘模塊連接。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了移動(dòng)傳感器的思想，將水質(zhì)參數(shù)傳感器安裝在可控的移動(dòng)機(jī)器魚(yú)平臺(tái)上，使其投放于水塘內(nèi)按照預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)動(dòng)，遍歷水塘內(nèi)各期望3的采樣點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定的采樣周期采集如溫度、溶解氧濃度、PH值等水質(zhì)環(huán)境參數(shù)，并實(shí)時(shí)將采樣點(diǎn)的位置信息和傳感器的數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送至上位機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，從而便于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者管理人員掌握完整的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息。


[0011]圖1基于Zigbee技術(shù)的水產(chǎn)環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；[0012]圖2基于Zigbee技術(shù)的水產(chǎn)環(huán)境移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；[0013]圖3基于Zigbee技術(shù)的水產(chǎn)環(huán)境移動(dòng)定位網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖；[0014]圖4基于Zigbee技術(shù)的水產(chǎn)環(huán)境移動(dòng)定位參考節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0016]實(shí)施例[0017]一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其總體功能結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該系統(tǒng)主要由三部分組成傳感器采集模塊5、定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(包括移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)1、參考節(jié)點(diǎn)2、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)幻和上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器4。定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)布置在水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)場(chǎng)，各類(lèi)水環(huán)境傳感器將電平信號(hào)輸入移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換模塊12，主控單元11將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，同時(shí)移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)1通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)計(jì)算出自身位置，與水質(zhì)信息打包經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)通路傳遞給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)3，再轉(zhuǎn)發(fā)至機(jī)房上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器4，通過(guò)用戶(hù)圖形化界面還原出水質(zhì)信息，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)；此外，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一經(jīng)部署，用戶(hù)還可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)移動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行控制。[0018]定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)3、參考節(jié)點(diǎn)2、移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)1構(gòu)成，采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，信息經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自主選擇路徑傳遞，各個(gè)節(jié)點(diǎn)間均能實(shí)現(xiàn)通信。[0019]移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)如圖2所示，其硬件由主控單元11、A/D轉(zhuǎn)換模塊12、RF射頻通信模塊13、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊14、定位模塊15和時(shí)鐘模塊16組成。A/D轉(zhuǎn)換模塊12接傳感器采集模塊5 20mA信號(hào))，可采集如溫度、溶解氧濃度、PH值等水質(zhì)參數(shù)；主控單元 11主要負(fù)責(zé)消息處理和各模塊資源的合理分配，并收集A/D轉(zhuǎn)換模塊12和RF射頻通信模塊13的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、運(yùn)算、打包以及分發(fā)；RF射頻通信模塊13負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的數(shù)字與高頻模擬信號(hào)之間的雙向轉(zhuǎn)換，經(jīng)由2. 4GHz天線(xiàn)發(fā)射和接收；定位模塊15用于當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的位置計(jì)算，將該位置信息提交主控模塊處理；時(shí)間發(fā)生模塊產(chǎn)生當(dāng)前時(shí)間，同水質(zhì)參數(shù)、位置參數(shù)合成單位有效采集信息。[0020]網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)如圖3所示，其硬件由主控單元31、RS232串口通信模塊32、IXD液晶顯示模塊33、按鍵模塊34、RF射頻通信模塊35、報(bào)警指示模塊36和外部存儲(chǔ)器模塊37組成。 其中主控單元31與參考節(jié)點(diǎn)類(lèi)似，所不同的是需要提供上位機(jī)有線(xiàn)信號(hào)和無(wú)線(xiàn)信號(hào)的正確分發(fā)，并過(guò)濾非法的上位機(jī)控制指令和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的錯(cuò)誤幀；RS232串口模塊32用于和上位機(jī)通信；LCD液晶顯示模塊33顯示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)ID等網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息；按鍵模塊34可以調(diào)整水質(zhì)參數(shù)上下限閾值等參數(shù)；當(dāng)水質(zhì)參數(shù)超出閾值，報(bào)警指示模塊36指示LED燈閃爍； RF射頻通信模塊35用于數(shù)字信號(hào)與高頻模擬信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換，經(jīng)由2. 4GHz天線(xiàn)發(fā)射和接收；外部存儲(chǔ)器模塊37用于記錄最近一段時(shí)間的水質(zhì)參數(shù)信息，便于需要時(shí)與上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)記錄進(jìn)行核對(duì)。[0021]參考節(jié)點(diǎn)如圖4所示，硬件由主控單元21、RF射頻通信模塊22和LED網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊23組成。主控單元21主要管理RF射頻通信模塊22的功能開(kāi)啟與關(guān)閉，并將RF射頻通信模塊22轉(zhuǎn)換的成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解析、運(yùn)算；RF射頻通信模塊22負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的數(shù)字與高頻模擬信號(hào)之間的雙向轉(zhuǎn)換；LED網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊23便于現(xiàn)場(chǎng)直接觀(guān)察節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)。[0022]本實(shí)施例具體建立在一個(gè)40m*40m的水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘環(huán)境下。[0023]如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)由上位機(jī)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)兩大部分組成。其中上位機(jī)位于池塘50m外的監(jiān)控中心中，提供功能豐富且界面友好的用戶(hù)操作監(jiān)控平臺(tái)，方便用戶(hù)監(jiān)視控制水質(zhì)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，而且在無(wú)人條件下可自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)于數(shù)據(jù)庫(kù)。子系統(tǒng)主要由移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)組成。移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)裝在與可移動(dòng)機(jī)器魚(yú)平臺(tái)內(nèi)， 投放在池塘中；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)則在監(jiān)控中心附近，與上位機(jī)相連；參考節(jié)點(diǎn)為8個(gè)，均勻分布于池塘四周，既提供了檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)足夠的定位水域面積，有滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的有效通信和定位要求。[0024]本實(shí)例中，移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)選用TI公司的CCM31單片機(jī)作為各節(jié)點(diǎn)的主控芯片，其內(nèi)部集成了定位監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)所需要的多個(gè)模塊。主控單元為一個(gè)增強(qiáng)型8位8051控制單元，AD模塊為一個(gè)8 14位的ADC處理單元，RF模塊為高性能2. 4GHz的DSSS直接序列擴(kuò)頻收發(fā)單元CCM20，定位模塊是Motorola授許可的定位檢測(cè)硬件核心，直接與M31集成，有效節(jié)約了片上接口資源。該硬件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分辨率為0. 25m，精度為1 : 的坐標(biāo)定位功能，大大高于傳統(tǒng)GPS衛(wèi)星定位的精度。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)依靠電池工作，對(duì)運(yùn)行效率、特別是功耗方面要求很高，而且魚(yú)體容量有限，必須最大化的節(jié)約空間，之所以采用CC2431，因?yàn)樗鼘⑦@些模塊有效的集成于一體，在運(yùn)行效率、功耗和輕便型上都很有優(yōu)勢(shì)，尤其是在通信和水質(zhì)采集之余的大部分時(shí)間內(nèi)，由程序設(shè)計(jì)自動(dòng)進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)(此狀態(tài)由定時(shí)器或外部中斷喚醒)，在能量消耗上非常適合本實(shí)用新型；時(shí)間發(fā)生模塊采用DALLAS公司推出的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302，它可以對(duì)年、月、日、周、日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。[0025]本實(shí)例中，AD模塊提供4組接口用于傳感器采集。傳感器選用模擬傳感器，例如如LM35模擬溫度傳感器，工作電壓4V 30V，輸出電壓為-1 6V，具有較寬的線(xiàn)性范圍， 較好的工作精度；美國(guó)GWI WQ401溶解氧傳感器探頭，標(biāo)準(zhǔn)4 20mA電流輸出，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)換成電壓輸出給節(jié)點(diǎn)；亦可采用數(shù)字輸出傳感器，如DS18B20，單總線(xiàn)控制，節(jié)約不充裕的單片機(jī)資源，數(shù)字輸出方式簡(jiǎn)單方便，體積輕巧。[0026]本實(shí)例中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)都采用了 TI公司的CCM30單片機(jī)作為節(jié)點(diǎn)芯片， 其內(nèi)部同樣集成了一顆增強(qiáng)型8051主控內(nèi)核和CCM20RF收發(fā)模塊，它們與CCM31的不同在于沒(méi)有提供定位引擎單元。其中為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的串口模塊采用了基于Sipex公司的 SP3223電平轉(zhuǎn)換芯片來(lái)提供RS232接口，轉(zhuǎn)換效率高，性能穩(wěn)定。外部存儲(chǔ)器選用MFC512， 它是一顆支持I2C串行總線(xiàn)方式的可擦寫(xiě)EEPROM芯片，容量為512KB，，在無(wú)上位機(jī)連接下， 可暫時(shí)存儲(chǔ)最近一段時(shí)間水質(zhì)參數(shù)信息；IXD液晶采用128*64點(diǎn)陣模塊，經(jīng)過(guò)SPI串行總線(xiàn)方式連接主控芯片，顯示一些組網(wǎng)信息和水質(zhì)參數(shù)。[0027]系統(tǒng)工作流程[0028] 該定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)過(guò)程如下網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對(duì)協(xié)議規(guī)定的有效信道進(jìn)行能量掃描，選取當(dāng)前區(qū)域能量最低的信道建立網(wǎng)絡(luò)，并為新建網(wǎng)絡(luò)選擇一個(gè)PAN標(biāo)識(shí)，然后開(kāi)放此網(wǎng)絡(luò)等待子節(jié)點(diǎn)加入；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)上電后掃描當(dāng)前環(huán)境各信道，當(dāng)收到有效長(zhǎng)度不為0的信標(biāo)幀時(shí)，根據(jù)信標(biāo)幀所提供的信息(PAN ID、是否允許連接等)連接網(wǎng)絡(luò)，并被分配一個(gè)16位的網(wǎng)絡(luò)唯一的邏輯地址，此邏輯地址被記錄在網(wǎng)絡(luò)作為此節(jié)點(diǎn)以后的通信標(biāo)識(shí)符，如此流程直到所有節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)有通信發(fā)生時(shí)，源節(jié)點(diǎn)將自身地址，目的地址，有效數(shù)據(jù)與其他各種通信輔助信息打包成數(shù)據(jù)包廣播至網(wǎng)絡(luò)，目的節(jié)點(diǎn)收到此包則返回確認(rèn)幀來(lái)完成一次通信。網(wǎng)絡(luò)建立后，開(kāi)始定位過(guò)程參考節(jié)點(diǎn)提供絕對(duì)位置，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的定位功能通過(guò)計(jì)算其與參考節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)能量差異來(lái)實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)還可將采集節(jié)點(diǎn)采集的傳感器數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)和時(shí)鐘發(fā)生模塊產(chǎn)生的時(shí)間戳相結(jié)合，組成一個(gè)有意義的水質(zhì)信息幀，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，再上傳于上位機(jī)供工作人員參考。上位機(jī)系統(tǒng)通過(guò) RS232向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)配置信息，包括移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)的采集周期、定位環(huán)境參量、參考節(jié)點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)等等。網(wǎng)絡(luò)部署完畢后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始采集工作。移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)機(jī)器魚(yú)攜載定位采集節(jié)點(diǎn)在池塘里按照一定軌跡行進(jìn)，預(yù)設(shè)采集周期到則定時(shí)器觸發(fā)采集流程，主控單元通知AD模塊讀取模擬信號(hào)并開(kāi)始轉(zhuǎn)換，AD模塊采用DMA直接內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)方式，將轉(zhuǎn)換好的8 14位水質(zhì)參數(shù)存入RAM，此過(guò)程不占用主控單元資源，較中斷方式馮家快速穩(wěn)定，并且占用資源較少。主控單元在DMA過(guò)程結(jié)束后取得溫度、溶氧、PH等水質(zhì)數(shù)據(jù)，通知RF收發(fā)模塊和定位引擎模塊開(kāi)始一個(gè)位置發(fā)現(xiàn)過(guò)程。RF模塊向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送一個(gè)為止發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求幀，目的地址為OxFFFF，表示此為一個(gè)廣播幀，任何在網(wǎng)的參考節(jié)點(diǎn)收到此幀后即返回一個(gè)應(yīng)答，應(yīng)答幀包含自身的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)、坐標(biāo)以及一個(gè)代表信號(hào)強(qiáng)度的RSSI平均值。移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)RF模塊接收8個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)應(yīng)答幀后，提交主控單元，主控單元將這些信息分發(fā)給定位引擎模塊，定位引擎根據(jù)RSSI的值計(jì)算出與每個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的距離D，將其遞交主控單元進(jìn)行多變計(jì)算來(lái)獲得最終的移動(dòng)定位節(jié)點(diǎn)的位置估計(jì)坐標(biāo)。有了此信息，主控單元將坐標(biāo)信息、水質(zhì)參數(shù)、時(shí)間信息打包成一個(gè)數(shù)據(jù)包，以網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)地址為目標(biāo)地址發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)，如果由于距離因素此包無(wú)法點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，則啟用路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程，此時(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)中轉(zhuǎn)路由，將此包多跳轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)RF端收到此包則遞交主控單元進(jìn)行解析和重組，剝?nèi)ヒ恍?duì)上位機(jī)無(wú)用的信息，對(duì)水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行閾值分析(如果超限則開(kāi)啟報(bào)警LED)，同時(shí)將此信息分發(fā)給RS232模塊，最后發(fā)送給上位機(jī)處理，上位機(jī)可以根據(jù)這些信息生成圖形化信息、數(shù)據(jù)庫(kù)信息等等供工作人員參考。至此，一個(gè)典型的采集流程完畢。
權(quán)利要求1.一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括傳感器采集模塊、定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，所述的傳感器采集模塊通過(guò)定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器采集模塊包括溫度傳感器、溶氧傳感器和PH值傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由以網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、參考節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括主控單元、RS232串口通信模塊、IXD液晶顯示模塊、按鍵模塊、RF射頻通信模塊、報(bào)警指示模塊和外部存儲(chǔ)器模塊，所述的主控單元分別與RS232串口通信模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵模塊、RF射頻通信模塊、報(bào)警指示模塊和外部存儲(chǔ)器模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的參考節(jié)點(diǎn)包括主控單元、RF射頻通信模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊，所述的主控單元分別與RF射頻通信模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的移動(dòng)監(jiān)測(cè)定位節(jié)點(diǎn)包括主控單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、RF射頻通信模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、定位模塊和時(shí)鐘模塊，所述的主控單元分別與A/D轉(zhuǎn)換模塊、RF射頻通信模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、定位模塊和時(shí)鐘模塊連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于Zigbee的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境移動(dòng)式定位與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括傳感器采集模塊、定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器，所述的傳感器采集模塊通過(guò)定位監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)與上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用了移動(dòng)傳感器的思想，將水質(zhì)參數(shù)傳感器安裝在可控的移動(dòng)機(jī)器魚(yú)平臺(tái)上，使其投放于水塘內(nèi)按照預(yù)設(shè)的軌跡運(yùn)動(dòng)，遍歷水塘內(nèi)各期望的采樣點(diǎn)，根據(jù)設(shè)定的采樣周期采集如溫度、溶解氧濃度、PH值等水質(zhì)環(huán)境參數(shù)，并實(shí)時(shí)將采樣點(diǎn)的位置信息和傳感器的數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳送至上位機(jī)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，從而便于自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者管理人員掌握完整的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境信息。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202309772SQ20112040620
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者徐立鴻, 熊仁杰, 王旭, 蔚瑞華 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)