專利名稱：一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法，更具體的說涉及用 于遠程自動監(jiān)測大棚種植的溫度、濕度等參數(shù)，并具有對大棚種植溫度、濕度進行無線遠程 控制的監(jiān)測系統(tǒng)及控制方法。
背景技術：
目前，我國蔬菜和花果大棚種植的資金主要投入在栽培技術和栽培設施上。設施 栽培的主要類型有塑料中小拱棚、塑料大棚、日光溫室和陽畦、地膜覆蓋、加熱塑料溫室、玻 璃溫室以及雙層活動層面溫室等。最近幾年來，設施栽培發(fā)展勢頭令世人矚目，中國已經(jīng)成 為設施栽培面積最大的國家。但是，我國蔬菜和花果大棚種植還具有如下的缺陷一、其以簡易的設施類型為主，設施環(huán)境可控程度低，抵御自然災害能力差；尤其 是當遇到災害性天氣的年份，其生產(chǎn)沒有保障，經(jīng)濟損失較大，而且還極易導致市場供應的 波動；二、其大多依靠人工種植與管理，故其自動化程度低，而無法實現(xiàn)規(guī)模性生產(chǎn)，故 具有生產(chǎn)效率低的缺陷；有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有果蔬大棚的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術 中果蔬大棚可控程度低、無法抵御自然災害以及管理自動化程度低的問題。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中，包括數(shù)據(jù)采集單元，具有傳感器和與傳感器相連的微處理器，該傳感器采集果蔬大棚 的環(huán)境數(shù)據(jù)，并經(jīng)微處理器分析處理后，而傳遞給無線發(fā)射單元；無線發(fā)射單元，與微處理器相連，并將接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)射出 去；監(jiān)測單元，具有依次相連的固定接收單元、RS232串口和監(jiān)測終端，該固定接收單 元接收無線發(fā)射單元發(fā)射出來的數(shù)據(jù)，并通過RS232串口而傳輸給監(jiān)測終端；執(zhí)行單元，具有執(zhí)行機構和與執(zhí)行機構相連的執(zhí)行終端，該執(zhí)行機構與微處理器 相連，并根據(jù)接收到的微處理器的數(shù)據(jù)而控制執(zhí)行終端工作。進一步，該無線發(fā)射單元以GPRS分組數(shù)據(jù)的形式或者SMS短信息的方式將數(shù)據(jù)傳 輸給固定接收單元。進一步，該果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)還包括太陽能電池模塊，該太陽能電池 模塊與無線發(fā)射單元相連。進一步，該監(jiān)測單元還包括手機終端，該手機終端接收無線發(fā)射單元發(fā)出的數(shù)據(jù)。
進一步，該微處理器還具有短信接收端口，該短信接收端口用于無線接收手機終 端發(fā)出的短信。進一步，該無線發(fā)射單元與該固定接收單元均采用GSM模塊。本發(fā)明的第二目的在于提供一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，從而 使得整個果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)能夠自動運行。為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟A、該微處理器實時對傳感器采集到的數(shù)據(jù)與微處理器中的預設值進行分析比 較；B、若未超出預設定值，該微處理器則定時通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信 息數(shù)據(jù)；若超出了預設值，該微處理器則直接通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信息數(shù) 據(jù)；C、該監(jiān)測單元發(fā)出指令并傳輸給該微處理器，該微處理器根據(jù)指令而控制執(zhí)行單 元進行相應的動作。進一步，該控制方法的B步驟中，若未超出預設定值，該微處理器還定時通過無線 發(fā)射單元向手機終端發(fā)送信息數(shù)據(jù)，若超出了預設定值，該微處理器還通過無線發(fā)射單元 而提醒手機終端。進一步，在控制方法的C步驟中，該監(jiān)測單元發(fā)出指令的方式為手機終端的短信 方式。進一步，在控制方法的C步驟中，該微處理器接收到短信后，還包括驗證步驟，該 驗證步驟驗證該短信是否是有用信息，若不是有用信息則直接將之刪除，若是有用信息，則 讀取出信息內(nèi)容并控制執(zhí)行終端動作。采用上述結構后，本發(fā)明涉及的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器實 時采集果蔬大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，并經(jīng)過微處理器初步分析而通過無線發(fā)射單元發(fā)射出去，而 由監(jiān)測單元中固定接收單元接收后，體現(xiàn)在監(jiān)測終端上，從而供人們隨時查詢；同時該執(zhí)行 單元還能在微處理器的控制下而控制執(zhí)行終端進行工作，從而在果蔬大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)不合 格時，起到改善果蔬生長環(huán)境的作用。故本發(fā)明能夠實時監(jiān)測到果蔬大棚的環(huán)境參數(shù)，而且 通過該執(zhí)行終端的控制效用，還能夠自動抵御自然災害，從而具有自動化管理而降低因為 突發(fā)性自然災害而帶來經(jīng)濟損失的效果。


圖1為本發(fā)明涉及的果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)較佳實施例的結構示意圖。圖中
數(shù)據(jù)采集單元1傳感器11
溫度傳感器111濕度傳感器112
微處理器12短信接收端口121
無線發(fā)射單元2監(jiān)測單元3
固定接收單元31RS232 串 口32
監(jiān)測終端33手機終端34
4
執(zhí)行單元 4 執(zhí)行機構41執(zhí)行終端 42 噴灑器421照明裝置 422 太陽能電池模塊具體實施例方式為了進一步解釋本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡 述。如圖1所示，其示出的為本發(fā)明涉及的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其包 括數(shù)據(jù)采集單元1、無線發(fā)射單元2、監(jiān)測單元3以及執(zhí)行單元4，其中該數(shù)據(jù)采集單元1，具有傳感器11和與傳感器11相連的微處理器12，該傳感器 11采集果蔬大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，并經(jīng)微處理器12分析處理后，而傳遞給無線發(fā)射單元2 ；具體 的，該傳感器11又分為用于采集溫度信號的溫度傳感器111以及用于采集濕度信號的濕度 傳感器112 ；該無線發(fā)射單元2，與微處理器12相連，并將接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過無線的方式 發(fā)射出去；具體的，其可以采用GSM模塊來實現(xiàn)；該監(jiān)測單元3，具有依次相連的固定接收單元31、RS232串口 32和監(jiān)測終端33，該 固定接收單元31接收無線發(fā)射單元2發(fā)射出來的數(shù)據(jù)，并通過RS232串口 32而傳輸給監(jiān) 測終端33 ；該固定接收單元31亦可以采用GSM模塊來實現(xiàn)，而該無線發(fā)射單元2與該固定 接收單元31之間則以GPRS分組數(shù)據(jù)的形式或者SMS短信息的方式進行傳輸；該監(jiān)測終端 33則可以采用計算機，具體的系統(tǒng)軟件程序則采用面向對象的設計和編程；該執(zhí)行單元4，具有執(zhí)行機構41和與執(zhí)行機構41相連的執(zhí)行終端42，該執(zhí)行機構 41與微處理器12相連，并根據(jù)接收到的微處理器12的數(shù)據(jù)而控制執(zhí)行終端42工作。具體 的，該執(zhí)行機構41可以選用繼電器，而該執(zhí)行終端42則根據(jù)具體的情況而可以選擇為噴灑 器421和照明裝置422，該噴灑器421用于對果蔬大棚進行澆水，而該照明裝置422則用于 提高果蔬大棚中的溫度，該執(zhí)行終端42匹配于傳感器11的種類而設置；當然，在具體實施 時，該傳感器11并不僅限定于溫度傳感器111和濕度傳感器112，而該執(zhí)行終端42亦不僅 僅限于噴灑器421和照明裝置422。這樣，本發(fā)明先通過溫度傳感器111和濕度傳感器112實時采集果蔬大棚的環(huán)境 數(shù)據(jù)，并經(jīng)過微處理器12初步分析而通過無線發(fā)射單元2發(fā)射出去，而由監(jiān)測單元3中固 定接收單元31接收后，體現(xiàn)在監(jiān)測終端33上，從而供人們隨時查詢；同時該執(zhí)行單元4還 能在微處理器12的控制下而控制執(zhí)行終端42進行工作，從而在果蔬大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)不合 格時，起到改善果蔬生長環(huán)境的作用。故本發(fā)明能夠實時監(jiān)測到果蔬大棚的環(huán)境參數(shù)，而且 通過該執(zhí)行終端42的控制效用，還能夠自動抵御自然災害，從而具有自動化管理的效果。為了提供給無線發(fā)射單元2能量，該果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)還包括太陽能 電池模塊5，該太陽能電池模塊5與無線發(fā)射單元2相連并向無線發(fā)射單元2供給能量。為了使得果蔬大棚的當前數(shù)據(jù)能實時地被監(jiān)測人員知曉，該監(jiān)測單元3還包括手 機終端34，該手機終端34接收無線發(fā)射單元2發(fā)出的數(shù)據(jù)。這樣，該手機終端34直接接收 來自無線發(fā)射單元2的數(shù)據(jù)，監(jiān)測人員通過手機即可知曉當前果蔬大棚中的環(huán)境參數(shù)。為了讓監(jiān)測人員能直接控制執(zhí)行單元4動作，從而實現(xiàn)對果蔬大棚環(huán)境的主動改善，該微處理器12還具有短信接收端口 121，該短信接收端口 121用于無線接收手機終端34發(fā)出的短信。該微處理器12具體還判斷溫/濕度是否超過上、下限范圍，如果超過，經(jīng)過多次 采集判斷，排除干擾，若還是超過，則說明種植區(qū)域溫濕度不合適，此時通過無線發(fā)射單元2 撥打電話報警。反之，沒超限，微處理器執(zhí)行其它命令，如LCD顯示、查詢GSM模塊是否接收
短{曰息。為了讓本發(fā)明涉及的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的具體控制過程能更清 楚地被體現(xiàn)，下面對本發(fā)明中監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法進行詳細闡述一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟A、該微處理器12實時對傳感器11采集到的數(shù)據(jù)與微處理器12中的預設值進行 分析比較；B、若未超出預設定值，該微處理器12則定時通過無線發(fā)射單元2而向監(jiān)測單元3 發(fā)送信息數(shù)據(jù)；若超出了預設值，該微處理器12則直接通過無線發(fā)射單元2而向監(jiān)測單元 3發(fā)送信息數(shù)據(jù)；C、該監(jiān)測單元3發(fā)出指令并傳輸給該微處理器12，該微處理器12根據(jù)指令而控制 執(zhí)行單元4進行相應的動作。優(yōu)選的，為了讓監(jiān)測人員離開了計算機亦能實時知曉當前果蔬大棚的參數(shù)，該控 制方法的B步驟中，若未超出預設定值，該微處理器12還定時通過無線發(fā)射單元2向手機 終端34發(fā)送信息數(shù)據(jù)，若超出了預設定值，該微處理器12還通過無線發(fā)射單元2而提醒手 機終端34。為了讓監(jiān)測人員能夠主動控制執(zhí)行單元4進行動作，在控制方法的C步驟中，該監(jiān) 測單元3發(fā)出指令的方式為手機終端34的短信方式。為了使短信方式能具有防錯的功能，在控制方法的C步驟中，該微處理器12接收 到短信后，還包括驗證步驟，該驗證步驟驗證該短信是否是有用信息，若不是有用信息則直 接將之刪除，若是有用信息，則讀取出信息內(nèi)容并控制執(zhí)行終端42動作。當然，為了能對微處理器12中的預設值以及定時的時間進行調(diào)整，該微處理器12 還可以根據(jù)接收到的短信而更改預設定值以及更改定時的時間，從而使得整個環(huán)境檢測系 統(tǒng)具有更加的可控性。綜上所述，本發(fā)明可以在24小時無人職守的情況下工作，且能實時監(jiān)測大棚內(nèi)的 溫度以及濕度，為用戶節(jié)省大量人工投入，同時其提供的大棚環(huán)境信息能使監(jiān)測人員或者 種植戶能夠及時掌握大棚環(huán)境狀況，從而避免由于突發(fā)性的自然災害帶來的經(jīng)濟損失。上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通 技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權利要求
一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元，具有傳感器和與傳感器相連的微處理器，該傳感器采集果蔬大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)，并經(jīng)微處理器分析處理后，而傳遞給無線發(fā)射單元；無線發(fā)射單元，與微處理器相連，并將接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)射出去；監(jiān)測單元，具有依次相連的固定接收單元、RS232串口和監(jiān)測終端，該固定接收單元接收無線發(fā)射單元發(fā)射出來的數(shù)據(jù)，并通過RS232串口而傳輸給監(jiān)測終端；執(zhí)行單元，具有執(zhí)行機構和與執(zhí)行機構相連的執(zhí)行終端，該執(zhí)行機構與微處理器相連，并根據(jù)接收到的微處理器的數(shù)據(jù)而控制執(zhí)行終端工作。
2.如權利要求1所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該無線發(fā)射 單元以GPRS分組數(shù)據(jù)的形式或者SMS短信息的方式將數(shù)據(jù)傳輸給固定接收單元。
3.如權利要求1所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該果蔬大棚 的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)還包括太陽能電池模塊，該太陽能電池模塊與無線發(fā)射單元相連。
4.如權利要求1所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該監(jiān)測單元 還包括手機終端，該手機終端接收無線發(fā)射單元發(fā)出的數(shù)據(jù)。
5.如權利要求4所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該微處理器 還具有短信接收端口，該短信接收端口用于無線接收手機終端發(fā)出的短信。
6.如權利要求1所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該無線發(fā)射 單元與該固定接收單元均采用GSM模塊。
7.一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟A、該微處理器實時對傳感器采集到的數(shù)據(jù)與微處理器中的預設值進行分析比較；B、若未超出預設定值，該微處理器則定時通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信息數(shù) 據(jù)；若超出了預設值，該微處理器則直接通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信息數(shù)據(jù)；C、該監(jiān)測單元發(fā)出指令并傳輸給該微處理器，該微處理器根據(jù)指令而控制執(zhí)行單元進 行相應的動作。
8.如權利要求7所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 該控制方法的B步驟中，若未超出預設定值，該微處理器還定時通過無線發(fā)射單元向手機 終端發(fā)送信息數(shù)據(jù)，若超出了預設定值，該微處理器還通過無線發(fā)射單元而提醒手機終端。
9.如權利要求7所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 在控制方法的C步驟中，該監(jiān)測單元發(fā)出指令的方式為手機終端的短信方式。
10.如權利要求9所述的一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制方法，其特征在于， 在控制方法的C步驟中，該微處理器接收到短信后，還包括驗證步驟，該驗證步驟驗證該短 信是否是有用信息，若不是有用信息則直接將之刪除，若是有用信息，則讀取出信息內(nèi)容并 控制執(zhí)行終端動作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種果蔬大棚的遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及其控制方法，該監(jiān)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集單元、無線發(fā)射單元、監(jiān)測單元以及執(zhí)行單元，該數(shù)據(jù)采集單元采集果蔬大棚的環(huán)境參數(shù)并通過無線發(fā)射單元發(fā)送給監(jiān)測單元，該執(zhí)行單元則根據(jù)指令而進行相應動作從而改善果蔬大棚的工作環(huán)境；該控制方法則先通過微處理器對采集到的數(shù)據(jù)與預設值進行比較；當未超出預設定值，該微處理器則定時通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信息數(shù)據(jù)；當超出了預設值，該微處理器則直接通過無線發(fā)射單元而向監(jiān)測單元發(fā)送信息數(shù)據(jù)；最后該監(jiān)測單元發(fā)出指令并傳輸給微處理器，該微處理器根據(jù)指令而控制執(zhí)行單元進行相應的動作。本發(fā)明能夠自動抵御自然災害以及自動化管理的效果。
文檔編號G05B19/048GK101859120SQ201010197278
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權日2010年6月1日
發(fā)明者柯躍前 申請人:泉州師范學院