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KL-H1100物联网网关大田应用方案

KL-H1100物联网网关大田应用方案

文章来源:北京昆仑海岸传感技术有限公司  作者:北京昆仑海岸传感技术有限公司  点击:2932次  时间:2012/11/1 9:29:24
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一、整体方案概述

1、概述

在现有的耕地、草场、林木等土地、山地上,按照需求布置相应测量点,对区域内不同深度的土壤温度、土壤水分等关系到植物、作物、林木等长势相关的信息数据进行测量和采集,并进行数据的积累和挖掘,可以实现对每个地区、地块的布局,如:什么样的田适合种植什么样的作物,什么样的山地适合种植什么样的树木。同时,还可以实现节水、节能、提高单产和成活率,最终达到增收的目的。

2、特点

①    实现对地面温度、湿度、光照、雨量、风速、风向、气压等信息的采集;

②    实现对地下或水下土壤温度、土壤水分、氮磷钾、水位、溶氧、PH值的信息采集;

③    具有3G无线通讯功能,ZigBee网络覆盖面积广,采集数据方便;

④    电池、太阳能、市电等多种供电方式,布置监测点不受电源限制;

⑤    高可靠、宽温度工作范围和室外防护设计,满足野外室外环境部署;

智能化管理软件,可反应每个终端盒监测点工作状态,省去维护烦恼;

 

二、具体实施方案

1、概述

本实例为黑龙江省农场大田监测系统。此大田的主要作物是水稻,此项目通过物联网网关,获取相应传感器的环境值,监测大田的空气温湿度、土壤温度、照度以及风速、风向等,运用摄像头观察大田作物生长状况,无线遥控大田机械设备。主要目的是长时间监测这些环境值,通过数据作出具体的种植方案和农场土地现代化方案,实现增产增收。

2、现场环境

农场为开阔大田,水稻为主要种植作物,大田相对空旷,行人稀少,干扰源少,有利于ZigBee无线网通讯。但是大田AC 220V电源稀少,只有在大田中心处有一处外供电,其他位置无供电。

3、主要设备

①    KL-H1100物联网网关 1只

②    JZH-013-D 温度、湿度、照度、土壤温度无线传感器 2只

③    JZH-011-D温度、湿度、土壤温度无线传感器 8只

④    JQYB-A大气压力变送器 1只

⑤    JZH-314无线采集模块 1只

⑥    风速传感器 1只

⑦    风向传感器 1只

⑧    简易雨量传感器 1只

⑨    环境防护箱 若干只

注:JZH-013-D、JZH-011-D为节点型无线传感器。

4、布点方案

①    将KL-H1100物联网网关作为主站放在有AC 220V电源供电处。

②    将JZH-314采集模块和大气压力变送器、风速传感器、风向传感器、简易雨量传感器组成小型气象站,放到主站附近。

③    将JZH-011-D和JZH-013-D分别以基站为中心辐射开来,距离主站<400米,如需放到更远的地方,则需要中间加入太阳能供电的路由型传感器。

注:需要把传感器以及网关放在防护箱中。

5、硬件安装方案

①    将放有KL-H1100物联网网关的防护箱挂在高处,易于接受传感器信号。

②    传感器防护箱需要挂到立杆上,或者自己做三脚架支撑防护箱。

③    可在整块大田中加入路由型传感器,增强网络稳定性和传输距离。

注:由于大田地面较软,在没有立杆的情况下,建议客户用三脚架。

 

6、设备的防护

在实际应用当中,由于网关和传感器不是完全密封的,因此,需要防护箱来保护设备。

 

①防护箱的制作

防护箱的大小可根据设备大小来决定,如果一个防护箱只需要保护一只传感器,箱子可以适当选择小一点,如果在一个监控点需要多只传感器,箱体可以适当的放大。网关和传感器背部都有两个葫芦孔,可用来悬挂在立体壁上,所以需要在箱体内部安装2个固定悬挂点,完成设备的悬挂。由于箱体中影响信号的传输,因此需要用天线延长线将天线引到箱体外部,来解决信号的传输问题。

②天线延长线的规格要求

天线延长线采用2.4G馈线,延长线距离不大于20厘米,接头为SAM转SMAKY铜质接头。

③箱体中传感器为JZH-0系列传感器,也可将箱中传感器换为网关,也可以在箱体中放两只设备。

7、ZigBee组网

详见KL-H1100物联网网关说明书。

①    网关登陆

 

首先用交叉网线使网关和PC机直连,打开网页输入IP192.168.0.222,进入网关的web配置页面,进入网关配置页。

登录页面:用户名:admin                                                             

                 密码:admin

 

② 设置网络参数(时间)设置网络参数(时间)

 

③设置网关网络频点和网络ID

网络频点为“0x04”、“0x09”、“0x0E”、“0x0F”时网络状况最好,干扰源最少。此网络频点和网络ID设置为“0x09”和 “0x0020”。

④设置传感器网络频点和网络ID

 

用手操器设置传感器网络频点和网络ID,分别为0x09和0x0020,详细设置步骤见“JZH-PZQ ZigBee网络配置器使用说明书”。

⑤传感器入网

在新节点列表里查看传感器,并进行入网配置。

在节点映射表中,设置传感器的设备地址(各只传感器不能重复),设备名称为客户自定义,掉线时间为传感器主动上报时间的两到三倍,例如,传感器主动上报时间为60秒,网关掉线时间可设置为180秒。传感器主动上报时间设置见传感器说明书。

 

不断重复上述步骤,直到所有传感器入网。

ZigBee网络配置完毕,回到ZigBee网络参数页,保存ZigBee网络

可以在节点数据显示页查看传感器的监控值。

⑥网关服务模式及3G参数设置

 

因为在大田不方便建造机房、拉网线,所以网关服务以3G无线为主。3G上网卡为电信EC122上网卡。工作模式为服务器模式,3G上网通过绑定域名,用域名来实现网络访问。

3G接入:

添加域名:

服务器模式:

 

8、布点微调

如果出现有的传感器没有上报数据,可对传感器位置进行调整,将传感器位置拉近,如果还不能上报数据,可增加路由型传感器,来增大传输距离。

9、软件监控

①    用户可基于Modbus TCP通讯协议开发上位机软件。

② 用户可基于数据库的二次开发来编写上位机软件。

 

 

 

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