基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)大棚種植栽培環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，具體來講是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，得到了迅速的推廣和應(yīng)用。種植環(huán)境中的溫度、濕度、光照度、C02濃度等環(huán)境因子對作物的生產(chǎn)有很大的影響。傳統(tǒng)的人工控制方式難以達到科學合理種植的要求，目前國內(nèi)可以實現(xiàn)上述環(huán)境因子自動監(jiān)控的系統(tǒng)還不多見，而引進國外具有多功能的大型連棟溫室控制系統(tǒng)價格昂貴，不適合國情。針對目前大棚發(fā)展的趨勢，提出了一種大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)大棚智能監(jiān)控的特殊性，需要傳輸大棚現(xiàn)場參數(shù)給管理者，并把管理者的命令下發(fā)到現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，同時又要使上級部門可隨時通過互連網(wǎng)或者手機信息了解區(qū)域大棚的實時狀況?；贕PRS的智能大棚監(jiān)控系統(tǒng)使這些成為可能。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于在此提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端；1:可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點；2:可設(shè)定各監(jiān)控點位的溫濕度報警限值，當出現(xiàn)被監(jiān)控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，報警方式包括:現(xiàn)場多媒體聲光報警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報警、電話語音報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員；3:數(shù)據(jù)集中器端提供具有信號輸出協(xié)議的端口，可接通信設(shè)備(GPRS IP MODEM等)進行無線傳輸。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，構(gòu)造一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于:該無線數(shù)據(jù)采集終端包括MCU、模擬量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊、SRAM模塊、RTC模塊、看門狗模塊、RS232/RS485/RS422模塊、無線模塊以及電源模塊；模擬量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊與MCU連接，MCU與繼電器輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊連接，同時MCU還與SRAM模塊、RTC模塊、看門狗模塊、RS232/RS485/RS422模塊、無線模塊以及LED指示燈連接；RS232/RS485/RS422模塊與用戶接口電路連接，無線模塊連接天線和SIM/HM卡接口電路。
[0005]本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，基于農(nóng)業(yè)蔬果大棚種植栽培環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，人們獲取農(nóng)田信息的方式都很有限，主要是通過人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力。隨著世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的巨大變革，設(shè)施農(nóng)業(yè)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。以傳感器與通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的全方位環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中占有重要地位，尤其是基于無線通信技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)更是得到迅速發(fā)展。
[0006]基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和技術(shù)支撐，基于無線數(shù)據(jù)采集終端技術(shù)，提出了農(nóng)業(yè)蔬果大棚監(jiān)測組網(wǎng)系統(tǒng)，通過實時采集溫室內(nèi)溫度、土壤溫度、C02濃度、濕度信號以及光照、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備?？梢愿鶕?jù)用戶需求，隨時進行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)果蔬大棚溫濕度的遠程控制。
[0007]無線數(shù)據(jù)采集終端產(chǎn)品主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)層，采用無線數(shù)據(jù)采集終端為中心節(jié)點，每個無線數(shù)據(jù)采集終端分點在信號覆蓋范圍內(nèi)，匯收集到的數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)奖O(jiān)測管理中心，由監(jiān)測管理中心對這些數(shù)據(jù)進行計算處理和統(tǒng)計評估。無線數(shù)據(jù)采集終端可把前端各種傳感器所采集的各類別數(shù)據(jù)，如可采集蔬果大棚內(nèi)土壤濕度、氮濃度、降水量、溫度和氣壓等信息，并用GPRS發(fā)送信息至遠程監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據(jù)信息及時發(fā)出控制命令，使農(nóng)業(yè)管理部門或農(nóng)戶及時采取相應(yīng)措施。通過此系統(tǒng)工作人員只需在辦公室內(nèi)即可實時掌握果蔬大棚內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳、光照等數(shù)據(jù)，能有效降低了成本與提高農(nóng)作物產(chǎn)量，具有實際應(yīng)用價值。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于:可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點；可設(shè)定各監(jiān)控點位的溫濕度報警限值，當出現(xiàn)被監(jiān)控點位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報警信號，報警方式包括:現(xiàn)場多媒體聲光報警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報警、電話語音報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時刻通知不同的值班人員；數(shù)據(jù)集中器端提供具有信號輸出協(xié)議的端口，可接通信設(shè)備(GPRS IP MODEM等)進行無線傳輸。具有強大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點位的溫濕度變化情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測，領(lǐng)導在自己辦公室可以非常方便地觀看和監(jiān)控。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型無線數(shù)據(jù)采集終端原理圖
[0010]圖2無線數(shù)據(jù)采集終端接口信號定義說明框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面將結(jié)合附圖1-2對本實用新型進行詳細說明，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0012]如圖所示，本實用新型在此提供基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于:包括MCU1、模擬量輸入模塊2、開關(guān)量輸入模塊3、繼電器輸出模塊4、數(shù)字量輸出模塊5、SRAM模塊6、RTC模塊7、看門狗模塊8、RS232/RS485/RS422模塊9、無線模塊10以及電源模塊11 ;模擬量輸入模塊2、開關(guān)量輸入模塊3與MCUl連接，MCUl與繼電器輸出模塊4、數(shù)字量輸出模塊5連接，同時MCUl還與SRAM模塊6、RTC模塊7、看門狗模塊8、RS232/RS485/RS422 模塊 9、無線模塊 10 以及 LED 指示燈 11 連接；RS232/RS485/RS422模塊9與用戶接口電路12連接，無線模塊10連接天線13和SM/HM卡接口電路14。
[0013]本實用新型所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，一下簡稱RTU，集成了模擬信號采集、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、計數(shù)和無線數(shù)據(jù)通信于一體的高性能測控裝置，可以直接接入各種傳感器、標準變送器信號、儀表等輸出的模擬信號、電平信號、干觸點、脈沖信號等，采用高性能的工業(yè)級32位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供RS232和RS485接口，可以實現(xiàn)模擬信號的采集、量值轉(zhuǎn)換和數(shù)字信號的采集等，數(shù)據(jù)的存儲周期和上報周期可以根據(jù)用戶環(huán)境的要求而調(diào)整。
[0014](I)工業(yè)級應(yīng)用設(shè)計:1.采用高性能工業(yè)級無線模塊；2.采用高性能工業(yè)級32位通信處理器；3.低功耗設(shè)計，支持多級休眠和喚醒模式，最大限度降低功耗；4.內(nèi)置實時時鐘(RTC)，支持定時開關(guān)機功能；5.采用金屬外殼，保護等級IP30。金屬外殼和系統(tǒng)安全隔離，特別適合于工控現(xiàn)場的應(yīng)用；6.寬電源輸入(DC 5?35V)。
[0015](2)穩(wěn)定可靠:1.WDT看門狗設(shè)計，保證系統(tǒng)穩(wěn)定；2.采用完備的防掉線機制，保證數(shù)據(jù)終端永遠在線；3.S232/RS485接口內(nèi)置15KV ESD保護；4.頂/ΠΜ卡接口內(nèi)置15KV ESD保護；5.電源接口內(nèi)置反相保護和過壓保護；6.天線接口防雷保護(可選)。
[0016](3)標準易用:1.采用工業(yè)端子接口，特別適合于工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用；2.提供標準RS232和RS485接口，可直接連接串口設(shè)備；3.可定制TTL電平串口 ；4.智能型數(shù)據(jù)終端，上電即可進入數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；5.提供功能強大的中心管理軟件，方便設(shè)備管理(可選)；6.使用方便，靈活，多種工作模式選擇；7.方便的系統(tǒng)配置和維護接口。
[0017](4)支持串口升級和遠程維護，支持遠程升級；功能強大。
[0018]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于:該無線數(shù)據(jù)采集終端包括MCU(I)、模擬量輸入模塊(2)、開關(guān)量輸入模塊(3)、繼電器輸出模塊(4)、數(shù)字量輸出模塊(5)、SRAM模塊(6)、RTC模塊(7)、看門狗模塊(8)、RS232/RS485/RS422模塊(9)、無線模塊(10)以及電源模塊(11);模擬量輸入模塊(2)、開關(guān)量輸入模塊(3)與MCU⑴連接，MCU⑴與繼電器輸出模塊(4)、數(shù)字量輸出模塊(5)連接，同時MCU⑴還與SRAM模塊(6)、RTC模塊(7)、看門狗模塊(8)、RS232/RS485/RS422模塊(9)、無線模塊(10)以及LED指示燈(15)連接；RS232/RS485/RS422模塊(9)與用戶接口電路(12)連接，無線模塊(10)連接天線(13)和SM/U頂卡接口電路(14) ο
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)果蔬種植環(huán)境監(jiān)測無線數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于：包括MCU、模擬量輸入模塊、開關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)字量輸出模塊、SRAM模塊、RTC模塊、看門狗模塊、RS232/RS485/RS422模塊、無線模塊以及電源模塊。本實用新型可在線實時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點位的溫度、濕度、風速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點位可擴充多達上千個點，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)果蔬大棚溫濕度的遠程控制。
【IPC分類】G08C17-02, G01D21-02
【公開號】CN204535755
【申請?zhí)枴緾N201520150131
【發(fā)明人】劉慶軍, 龔昱瑞
【申請人】四川智聯(lián)正邦信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月17日