專(zhuān)利名稱(chēng)：面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)人口占世界總?cè)丝诘?2%，耕地面積只占世界耕地面積的7%，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，資源短缺、環(huán)境惡化與人口劇增的矛盾卻越來(lái)越突出。特別是我國(guó)加入WTO后，國(guó)外價(jià)格低廉的優(yōu)質(zhì)農(nóng)副產(chǎn)品源源不斷地流入我國(guó)，這對(duì)我國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)構(gòu)成極大威脅。因此，如何提高我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，如何對(duì)大而殘積土地的規(guī)?；N實(shí)施信息技術(shù)指導(dǎo)下科學(xué)的精確管理，是一個(gè)既前沿又當(dāng)務(wù)之急的科研課題。而現(xiàn)實(shí)情況是，粗放的管理與濫用化肥，其低效益與環(huán)境污染令人驚嘆。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)手段落后，主要是依靠人力、畜力和各種手工工具以及一些簡(jiǎn)單機(jī)械。在現(xiàn)實(shí)中主要存在的問(wèn)題是:(I)農(nóng)業(yè)科技含量、裝備水平相對(duì)滯后。(2)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在污染和浪費(fèi)，據(jù)農(nóng)業(yè)、水利部門(mén)測(cè)算，我國(guó)每年農(nóng)業(yè)所消耗化肥、農(nóng)藥和水資源量都在飛速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)驚人，農(nóng)業(yè)的污染問(wèn)題困擾著不少鄉(xiāng)村，不少農(nóng)民群眾飲水安全受到影響。(3)農(nóng)業(yè)產(chǎn)出少、農(nóng)民收入低。(4)農(nóng)產(chǎn)品的品種少。依靠和使用著這些落后的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)技術(shù)維持著簡(jiǎn)單再生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率低下，農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量增長(zhǎng)緩慢，農(nóng)業(yè)得不到很好的發(fā)展，這從而又反過(guò)來(lái)阻礙了農(nóng)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步以及生產(chǎn)工具的創(chuàng)新。于是，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的自身發(fā)展陷入惡性循環(huán)之中。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中面臨著確保農(nóng)產(chǎn)品總量、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量、生產(chǎn)效益低下、資源嚴(yán)重不足且利用率低、環(huán)境污染等問(wèn)題而不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。因此，關(guān)于智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究，顯得非常必要與重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)手段的落后，以及現(xiàn)實(shí)中存在的幾個(gè)問(wèn)題，提出了一種切實(shí)可行的智能農(nóng)業(yè)基地的建設(shè)方案，有助于確保農(nóng)產(chǎn)品總量、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量、生產(chǎn)效益低下、資源嚴(yán)重不足且利用率低、環(huán)境污染等問(wèn)題，從而適應(yīng)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，它包括多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)、控制中心和待控制設(shè)備，所述的多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，各無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的輸出端與控制中心的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，控制中心的控制信號(hào)輸出端與各待控制設(shè)備的控制信號(hào)輸入端相連。本發(fā)明的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)均包括多個(gè)傳感器、微處理器和無(wú)線傳輸模塊，所述的多個(gè)傳感器作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，多個(gè)傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，微處理器的信號(hào)輸出端與無(wú)線傳輸模塊的信號(hào)輸入端相連，無(wú)線傳輸模塊與控制中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器無(wú)線連接。本發(fā)明的多個(gè)傳感器包括視頻探頭、光照傳感器、溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤濕度傳感器中的任意多個(gè)。本發(fā)明的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)還包括室外氣象站、化肥施用記錄模塊和農(nóng)藥施用記錄模塊，所述的室外氣象站、化肥施用記錄模塊和農(nóng)藥施用記錄模塊均與控制中心相連。本發(fā)明的待控制設(shè)備包括遮陽(yáng)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、采暖保溫系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)和CO2發(fā)生器。本發(fā)明的控制中心輸出生長(zhǎng)過(guò)程報(bào)告和遠(yuǎn)程視頻診斷 本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的系統(tǒng)根據(jù)采集來(lái)的各項(xiàng)信息經(jīng)控制中心的判斷做出決策，驅(qū)動(dòng)溫室大棚基礎(chǔ)設(shè)施的電機(jī)，或者打開(kāi)灌溉設(shè)備電源。同時(shí)，系統(tǒng)記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程信息，包括化肥農(nóng)藥的使用等，一方面可以用于農(nóng)產(chǎn)品溯源，另一方面可以用于品種改良基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本發(fā)明有助于確保農(nóng)產(chǎn)品總量、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量、生產(chǎn)效益低下、資源嚴(yán)重不足且利用率低、環(huán)境污染等問(wèn)題，從而適應(yīng)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，一種面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，它包括多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)、控制中心和待控制設(shè)備，所述的控制中心包括專(zhuān)家決策模塊，所述的多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，各無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的輸出端與控制中心的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，控制中心的控制信號(hào)輸出端與各待控制設(shè)備的控制信號(hào)輸入端相連。機(jī)械化的溫室大棚是集群溫室監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)根據(jù)采集來(lái)的空氣溫濕度、土壤溫濕度、土壤水分、光照度、C02濃度等各項(xiàng)信息經(jīng)控制中心的判斷做出決策，驅(qū)動(dòng)溫室大棚基礎(chǔ)設(shè)施的電機(jī)，或者打開(kāi)灌溉設(shè)備電源。如打開(kāi)灌溉設(shè)備，打開(kāi)頂通風(fēng)窗，開(kāi)啟滴灌水泵等。同時(shí)，系統(tǒng)記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程信息，包括化肥農(nóng)藥的使用等，一方面可以用于農(nóng)產(chǎn)品溯源，另一方面可以用于品種改良基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。溫室大棚骨架為輕型鋼結(jié)構(gòu)，全部采用熱鍍鋅表面處理，構(gòu)件之間的連接采用鍍鋅件連接。其遮陽(yáng)系統(tǒng)包括內(nèi)遮陽(yáng)和外遮陽(yáng)兩部分。內(nèi)遮陽(yáng)保溫系統(tǒng)可從多方面改善溫室的生態(tài)環(huán)境，外遮陽(yáng)系統(tǒng)夏季能將多余陽(yáng)光擋在室外，保護(hù)作物免遭強(qiáng)光灼傷，為作物創(chuàng)造適宜的生長(zhǎng)條件。溫室頂部雙向開(kāi)窗，利于通風(fēng)，且所有進(jìn)風(fēng)口均設(shè)有防蟲(chóng)網(wǎng)。濕簾/風(fēng)扇降溫系統(tǒng)利用水的蒸發(fā)降溫原理實(shí)現(xiàn)降溫目的，其的核心是能讓水蒸發(fā)的濕簾，由波紋狀的纖維紙粘結(jié)成，由于在原料中添加了特殊化學(xué)成分，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。采用PHLIP專(zhuān)用農(nóng)用鈉燈進(jìn)行補(bǔ)光，CA20型二氧化碳發(fā)生器產(chǎn)出C02，利用設(shè)當(dāng)?shù)腻仩t進(jìn)行加熱，并合理地使用環(huán)流風(fēng)機(jī)可以保證室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度及C02的均勻分布。集群溫室監(jiān)控系統(tǒng)基于Zigbee無(wú)線采集控制器，將農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)與當(dāng)今的溫室控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將農(nóng)業(yè)專(zhuān)家的知識(shí)自動(dòng)地運(yùn)用到溫室的實(shí)時(shí)控制中去。它根據(jù)專(zhuān)家系統(tǒng)的儲(chǔ)備知識(shí)，自動(dòng)決策和選擇控制參數(shù)，以適合作物的生長(zhǎng)。節(jié)水灌溉系統(tǒng)通過(guò)采集來(lái)的土壤溫濕度、空氣溫濕度、氣象等信息，經(jīng)集群溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的專(zhuān)家系統(tǒng)分析后，決策當(dāng)天所需灌水量并通知相關(guān)的執(zhí)行設(shè)備，開(kāi)啟或關(guān)閉某個(gè)子灌溉系統(tǒng)。農(nóng)藥化肥施用自動(dòng)錄入包括系統(tǒng)PDA手持式無(wú)線傳輸和遠(yuǎn)距離手機(jī)終端傳輸兩種傳輸模式，前者采用目前最先進(jìn)的掌上電腦PDA和無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程全自動(dòng)，后者則利用現(xiàn)有資源Internet,可以在服務(wù)器端建立wap網(wǎng)站,利于遠(yuǎn)程操作。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是它包括多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)、控制中心和待控制設(shè)備，所述的多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，各無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的輸出端與控制中心的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，控制中心的控制信號(hào)輸出端與各待控制設(shè)備的控制信號(hào)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)均包括多個(gè)傳感器、微處理器和無(wú)線傳輸模塊，所述的多個(gè)傳感器作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，多個(gè)傳感器的信號(hào)輸出端與微處理器的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，微處理器的信號(hào)輸出端與無(wú)線傳輸模塊的信號(hào)輸入端相連，無(wú)線傳輸模塊與控制中心的數(shù)據(jù)服務(wù)器無(wú)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的多個(gè)傳感器包括視頻探頭、光照傳感器、溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤濕度傳感器中的任意多個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)還包括室外氣象站、化肥施用記錄模塊和農(nóng)藥施用記錄模塊，所述的室外氣象站、化肥施用記錄模塊和農(nóng)藥施用記錄模塊均與控制中心相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的待控制設(shè)備包括遮陽(yáng)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、采暖保溫系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)和CO2發(fā)生器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述的控制中心輸出生長(zhǎng)過(guò)程報(bào)告和遠(yuǎn)程視頻診斷。
全文摘要
一種面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)，它包括多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)、控制中心和待控制設(shè)備，所述的多個(gè)無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)作為面向安全傳感網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)基地監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)輸入采集待監(jiān)測(cè)種植大棚的各項(xiàng)參數(shù)，各無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的輸出端與控制中心的相應(yīng)信號(hào)輸入端相連，控制中心的控制信號(hào)輸出端與各待控制設(shè)備的控制信號(hào)輸入端相連。本發(fā)明的系統(tǒng)根據(jù)采集來(lái)的各項(xiàng)信息經(jīng)控制中心的判斷做出決策，驅(qū)動(dòng)溫室大棚基礎(chǔ)設(shè)施的電機(jī)，或者打開(kāi)灌溉設(shè)備電源。同時(shí)，系統(tǒng)記錄作物生長(zhǎng)過(guò)程信息，包括化肥農(nóng)藥的使用等，一方面可以用于農(nóng)產(chǎn)品溯源，另一方面可以用于品種改良基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK103105829SQ20111036003
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者李千目, 戚湧, 汪歡, 侯君 申請(qǐng)人:無(wú)錫南理工科技發(fā)展有限公司