基于ZigBee的节能型水产养殖环境监测系统

作     者：杨旭辉 周庆国 韩根亮 郑礴 张红霞 卜世杰 徐武德 Yang Xuhui;Zhou Qingguo;Han Genliang;Zheng Bo;Zhang Hongxia;Bu Shijie;Xu Wude

作者机构：甘肃省科学院传感技术研究所甘肃省传感器与传感技术重点实验室兰州730000 兰州大学信息科学与工程学院兰州730000 

基　　金：甘肃省重点实验室专项项目(145RTSA009) 甘肃省科技支撑计划项目(1204GKCA046) 兰州市科技发展计划项目(2013-4-13) 甘肃省科学院青年科技创新基金项目(2014QN-19) 甘肃省科学院青年科技创新基金项目(2013QN-01) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2015年第31卷第17期

页      码：183-190页

摘      要：该文基于Zig Bee无线传感器网络技术,设计了一种节能型水产养殖环境监测系统,用于实时监测水的温度、p H值、溶解氧浓度和浊度等参数。系统采用CC2530为核心处理器设计无线传感器节点;运用开源的Z-stack协议栈开发了节点应用程序,提高了系统的稳定性和可靠性;使用9 V锂电池为无线传感器节点供电,实现了系统的无线化;采用C/S和B/S混合编程模式开发了简单直观的本地用户监测界面和远程监测网站,实现了系统的本地监测和远程监测;采用分时、分区供电的方式和数据融合技术延长了节点的生存时间。该文介绍了系统软硬件设计方法,并重点阐述了软件和硬件的节能策略。实验室测试表明,采用方案4(传感器不一直工作,数据全部发送),节点数据采集周期为10 min,节点能正常工作94 d,实际系统上线时,节点数据采集周期为30 min,节点预计能正常工作280 d左右;运用节能策略后,节点寿命延长了1倍。在甘肃省某虹鳟鱼养殖基地进行了实地测试,路由节点剩余能量约占总能量的47%,终端节点剩余能量约占总能量的33%,路由节点能量消耗较快,距离汇聚节点最近的16号路由节点的寿命预估只有134 d。结果表明该系统具有功耗低、运行稳定、网络寿命长等优点,能实现水产养殖环境的实时监测,具有很好的市场前景和推广价值。

主 题 词：水产养殖 无线传感器网络 传感器 ZigBee 节能 

学科分类：090801[090801] 082803[082803] 0908[0908] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 09[农学] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.024

馆 藏 号：203249116...