专利名称：一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线远程环境监测系统，尤其涉及一种用于远程自动监测海洋养殖网箱的水温、水质等险情参数的无线远程环境监测系统。
背景技术：
海洋网箱养殖是我国重点鼓励发展和推广的渔业新技术。由于海水养殖环境具有多样性、多变性、以及偏僻分散性等特点，这样使养殖人员需频繁地监测养殖地的养殖环境，以便及时掌握养殖环境的温度、水质等信息，从而避免由突发性的低温及恶性污染事故带来的经济损失。现有的海洋养殖网箱的监测方式包括有人工监测和无线远程监测，其中人工监测需养殖人员频繁地到养殖地实地查看，需花费大量人工投入；无线远程监测是基于GPRS的单一频点通信传输，虽可为养殖户节省大量人工投入，但建设成本高，而且用于数量多、分散分布的网箱群落时容易出现网络死点，造成通信中断。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，其可以对养殖的环境温度、水质等进行监测，为用户节省大量人工投入、建设成本低，同时用于数量多、分散分布的网箱群落时不易出现网络死点，网络稳定性好。本实用新型的技术方案是这样的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，包括网箱的数据采集单元、无线发射单元、地面接收单元和监测单元，上述网箱的数据采集单元包括温度传感器、水质传感器和微处理器，上述温度传感器和水质传感器分别连接于上述微处理器的相应输入端，上述微处理器的输出端连接于上述无线发射单元的输入端，上述地面接收单元的输出端通过RS-232串口与上述监测单元的输入端相连接，上述微处理器和上述无线发射单元装设于密封外壳内；上述无线发射单元为无线传感器网络单元，该无线传感器网络单元为利用GSM数据传输的Zigbee无线传感器网络单元。上述无线传感器网络单元包括无线传感器节点模块、无线传感器汇节点模块和中心协调器，上述微处理器连接于上述无线传感器节点模块，上述无线传感器节点模块与上述无线传感器汇节点模块之间通过无线形式进行通信，上述无线传感器汇节点模块的输出端连接于上述中心协调器的输入端，上述中心协调器的输出端与上述地面接收单元之间通过无线形式进行通信；上述无线传感器节点模块和上述无线传感器汇节点模块均为 Zigbee模块，上述中心协调器上设有第一GSM模块，上述地面接收单元为与上述第一GSM模块实现数据传输的第二 GSM模块。上述地面接收单元还包括有用户手机。上述网箱的数据采集单元、上述无线传感器节点模块和上述密封外壳分别设置有复数个，且上述无线传感器节点模块与上述密封外壳分别对应上述网箱的数据采集单元设置，各上述网箱的数据采集单元的微处理器分别与各上述无线传感器节点模块相应连接， 各上述无线传感器节点模块分别与上述无线传感器汇节点模块进行无线通信，各上述网箱的数据采集单元的微处理器和各上述无线传感器节点模块相应装设于各上述密封外壳内， 上述无线传感器汇节点模块与上述中心协调器均装设于其一密封外壳内。 采用上述技术方案后，本实用新型的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，由于无线发射单元为利用GSM数据传输的Zigbee无线传感器网络单元，GSM通信具有网络容量大，稳定性强不易受干扰，信息灵敏，通信死角少的特点，Zigbee技术具有低功耗、 低复杂度、低成本、通信安全可靠、网络容量大等特点，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是其可以对养殖网箱的养殖环境温度、水质等进行监测，无需养殖户实地查看，为用户节省大量人工投入、建设成本低，网络稳定性好，用于数量多、分散分布的网箱群落时不易出现网络死点，实用性强。

[0009]图1为本实用新型的电路原理方框图。[0010]图中[0011]数据采集单元1温度传感器11[0012]水质PH传感器12水质COD传感器13[0013]微处理器14无线传感器网络单元2[0014]第一 Zigbee模块21第二 Zigbee模块22[0015]GSM模块23GSM模块3[0016]监测单元4用户手机具体实施方式
本实用新型的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，如图1所示，包括网箱的数据采集单元1、无线传感器网络单元2、GSM模块3、监测单元(计算机终端)4和用户手机5，网箱的数据采集单元1包括温度传感器11、水质PH传感器12、水质COD传感器 13和微处理器14，无线传感器网络单元2包括第一 Zigbee模块21、第二 Zigbee模块22和 GSM模块23，微处理器14和无线传感器网络单元2装设于全密封外壳内，保证防水、防潮， 同时保证在各种风浪下的抗震性能。温度传感器11、水质PH传感器12和水质COD传感器 13分别连接于微处理器14的相应输入端，微处理器14的输出端连接于第一 Zigbee模块21 的输入端，第一 Zigbee模块21与第二 Zigbee模块22进行无线通信，第一 Zigbee模块21 与第二 Zigbee模块22的工作频段为2. 4GHz，第二 Zigbee模块的输出端与GSM模块23的输入端连接，GSM模块23与GSM模块3采用800ΜΗζ-1800ΜΗζ公网进行无线数据传输，GSM 模块3通过RS-232串口与监测单元4的输入端相连接。本实用新型通过温度传感器11、水质PH传感器12和水质COD传感器13对网箱区域的环境参数进行数据采集，经微处理器14数据处理后，通过第一 Zigbee模块21将数据发送出去，通过第二 Zigbee模块22接收第一 Zigbee模块21的数据，并将此数据发送至 GSM模块23，GSM模块23再将此数据发送出去，通过GSM模块3接收GSM模块23的数据， GSM模块3再经RS-232串口把采样的数据传输给监测单元4，由计算机供监测人员监视；用户手机5可直接接收从GSM模块3发来的数据信息。本实用新型的监测系统可以在M小时无人职守的情况下工作，对养殖的环境温度、水质等进行监测，为用户节省大量人工投入，所提供的海域环境信息使养殖户能够及时掌握海洋污染状况，从而避免由突发性的低温及恶性污染事故带来的经济损失，也为养殖户选择投资方向提供参考，监测单元人机界面友好可以随时调用数据，系统软件程序采用面向对象的设计和编程；同时监测系统是通过Zigbee网络进行数据传输，并采用GSM网络进行数据通信，使监测系统的建设成本较低，网络稳定性好，用于数量多、分散分布的网箱群落时不易出现网络死点，实用性强。 本实用新型用于数量多、分散分布的网箱群落时，需把网箱的数据采集单元1、第一 Zigbee模块21和密封外壳分别设置有复数个，且网箱的数据采集单元1、第一 Zigbee 模块21和密封外壳分别对应网箱设置，各网箱的数据采集单元的微处理器分别与各第一 Zigbee模块21相应连接，各第一 Zigbee模块21分别与第二 Zigbee模块22进行无线通信，使各第一 Zigbee模块21与第二 Zigbee模块22构成自组网络，实现无线通信，各网箱的数据采集单元的微处理器和各第一 Zigbee模块21相应装设于各密封外壳内，各密封外壳分别相应设于各网箱内，第二 Zigbee模块22与GSM模块23均装设于其一密封外壳内。
权利要求1.一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，包括网箱的数据采集单元、无线发射单元、地面接收单元和监测单元，上述网箱的数据采集单元包括温度传感器、水质传感器和微处理器，上述温度传感器和水质传感器分别连接于上述微处理器的相应输入端，上述微处理器的输出端连接于上述无线发射单元的输入端，上述地面接收单元的输出端通过 RS-232串口与上述监测单元的输入端相连接，上述微处理器和上述无线发射单元装设于密封外壳内；其特征在于上述无线发射单元为无线传感器网络单元，该无线传感器网络单元为利用GSM数据传输的Zigbee无线传感器网络单元。
2.根据权利要求1所述的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，其特征在于上述无线传感器网络单元包括无线传感器节点模块、无线传感器汇节点模块和中心协调器，上述微处理器连接于上述无线传感器节点模块，上述无线传感器节点模块与上述无线传感器汇节点模块之间通过无线形式进行通信，上述无线传感器汇节点模块的输出端连接于上述中心协调器的输入端，上述中心协调器的输出端与上述地面接收单元之间通过无线形式进行通信；上述无线传感器节点模块和上述无线传感器汇节点模块均为Zigbee模块，上述中心协调器上设有第一 GSM模块，上述地面接收单元为与上述第一 GSM模块实现数据传输的第二 GSM模块。
3.根据权利要求2所述的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，其特征在于上述地面接收单元还包括有用户手机。
4.根据权利要求2所述的一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，其特征在于上述网箱的数据采集单元、上述无线传感器节点模块和上述密封外壳分别设置有复数个，且上述无线传感器节点模块与上述密封外壳分别对应上述网箱的数据采集单元设置， 各上述网箱的数据采集单元的微处理器分别与各上述无线传感器节点模块相应连接，各上述无线传感器节点模块分别与上述无线传感器汇节点模块进行无线通信，各上述网箱的数据采集单元的微处理器和各上述无线传感器节点模块相应装设于各上述密封外壳内，上述无线传感器汇节点模块与上述中心协调器均装设于其一密封外壳内。
专利摘要本实用新型公开了一种新型海洋养殖网箱的无线远程环境监测系统，包括网箱的数据采集单元、无线发射单元、地面接收单元和监测单元，网箱的数据采集单元包括温度传感器、水质传感器和微处理器，温度传感器和水质传感器分别连接于微处理器的相应输入端，微处理器的输出端连接于无线发射单元的输入端，地面接收单元的输出端通过RS-232串口与监测单元的输入端相连接，微处理器和无线发射单元装设于密封外壳内；无线发射单元为无线传感器网络单元，该无线传感器网络单元为利用GSM数据传输的Zigbee无线传感器网络单元。本实用新型的有益效果是其为用户节省大量人工投入、建设成本低，网络稳定性好，用于数量多、分散分布的网箱群落时不易出现网络死点，实用性强。
文档编号G01D21/02GK202304890SQ20112038245
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者柯跃前 申请人:泉州师范学院