基于无线传感器网络的温室栽培营养液电导率监测系统

温室营养液无土栽培,具有节约种植成本、生产效率高等优点。监测营养液的电导率、pH值等特性参数,是实现营养液无土栽培信息化与自动化的基础。为了实现温室无土栽培营养液的实时监测,开发了基于无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)的营养液电导率实时监测系统。系统以JN5139为中央控制器同时控制营养液电导率信息采集单元和无线通讯单元,实现了营养液电导率信息的实时采集与处理、LCD显示和键盘输入等人机交互操作以及基于WSN的营养液电导率实时测量自组织网络,同时系统集成了GPRS模块,实现了营养液电导率与温度信息的远程传输与监控等功能。系统采用星型网络拓扑结构,并进行定时休眠、传感器掉电控制来节省能源消耗。针对系统的实用性和可靠性进行了系统标定、温度补偿以及温室试验,分析比较了电导率测量线性与非线性模型。试验结果表明分段线性模型建模效果较好,分段拟合R2均在0.97以上。系统的测量范围为0.5～2.9mS/cm,测量结果能够精确到0.01mS/cm,总体测量相对误差为2.10%,较好地满足了温室营养液电导率实时监测的要求,为无土栽培的科学管理提供技术手段。