專利名稱：一種農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在線監(jiān)測系統(tǒng)，特別是一種面向精細(xì)農(nóng)業(yè)的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān) 測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易一體化、信息一體化的進(jìn)程日益加快，我國的農(nóng)業(yè)信息化水平 也日益提高；與此同時，農(nóng)業(yè)自然資源環(huán)境也遭受了嚴(yán)重的破壞，化肥、農(nóng)藥的大量使用 以及工業(yè)廢水、廢氣、廢渣的任意排放造成農(nóng)田環(huán)境和農(nóng)作物的嚴(yán)重污染。此外我國入世 后，發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的一些農(nóng)產(chǎn)品憑借其質(zhì)量和價格優(yōu)勢，更多地進(jìn)入我國農(nóng)產(chǎn)品市場， 使得我國的農(nóng)業(yè)面臨著更嚴(yán)峻的考驗，因此依靠科技進(jìn)步、努力降低生產(chǎn)成本、提高農(nóng)產(chǎn) 品質(zhì)量成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。精細(xì)農(nóng)業(yè)正是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，其并不 過分強(qiáng)調(diào)高產(chǎn)，而主要強(qiáng)調(diào)效益，是合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量和品質(zhì)、降低 生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的典范，是保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有 效途徑。
精細(xì)農(nóng)業(yè)(Precision Agriculture)是綜合應(yīng)用地球空間信息技術(shù)、計算機(jī)輔助決策 技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)，以獲得農(nóng)田"高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效"的現(xiàn)代化生產(chǎn)模 式和技術(shù)體系。其核心技術(shù)是地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感技術(shù)RS和計算 機(jī)自動控制技術(shù)。該技術(shù)目前在施肥、植物保護(hù)、精量播種、精細(xì)耕作和水分管理等領(lǐng)域 己有應(yīng)用，尤其在施肥和水資源有效利用上的應(yīng)用最為成熟。
農(nóng)作物生長環(huán)境信息的采集是實施精細(xì)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。目前國內(nèi)的農(nóng)作物生長環(huán) 境的數(shù)據(jù)采集主要是使用專用數(shù)據(jù)采集儀進(jìn)行人工田間測量，再將測量數(shù)據(jù)帶回實驗室傳 輸?shù)接嬎銠C(jī)進(jìn)行實驗分析。對于需要長時間定時采集的數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、光照強(qiáng)度、 作物生長特征等數(shù)據(jù)，則需要反復(fù)多次到田間測量，這種做法的時間成本和人力成本較高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能化的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，該
3系統(tǒng)能用于實現(xiàn)對農(nóng)田生長環(huán)境進(jìn)行自動監(jiān)控。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括控制 組件和至少一個的檢測傳感器，每個檢測傳感器與傳感器接口的一端相連，傳感器接口的 另一端與控制組件相連。
作為本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的改進(jìn)控制組件包括分別與電源模塊
相連的傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊、存儲器、主執(zhí)行模塊和無線通訊模塊，傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊、 存儲器和無線通訊模塊分別與主執(zhí)行模塊相連；傳感器接口與傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊相連。
作為本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)控制組件還包括地址確 定模塊，地址確定模塊分別與電源模塊和主執(zhí)行模塊相連。
作為本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)控制組件還包括工作狀 態(tài)顯示模塊，工作狀態(tài)顯示模塊分別與電源模塊、主執(zhí)行模塊和顯示裝置相連。
作為本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在線監(jiān)測系統(tǒng)還包括燒 錄接口和模式設(shè)置開關(guān)，燒錄接口和模式設(shè)置開關(guān)分別與主執(zhí)行模塊相連。
本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與發(fā)送 的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的統(tǒng)一監(jiān)控，能提高復(fù)雜環(huán)境下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的智能 化水平。
使用本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，可為農(nóng)作物所需的精確適宜的外部生 長環(huán)境提供可靠的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)合理的灌溉、施肥和用藥，能避免過量施肥和用藥對環(huán) 境所造成的污染，因此起到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。使用本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線 監(jiān)測系統(tǒng)，還能大大節(jié)省勞動力的開支，為高投入、高產(chǎn)出、高效益的集約化生產(chǎn)方式提 供了有利的技術(shù)支持。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖2是圖1的實際使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
圖l給出了一種農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括傳感器接口l、控制組件2、至少一 個的檢測傳感器3、燒錄接口4、模式設(shè)置開關(guān)5和顯示裝置7。
控制組件2包括傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊21、存儲器22、地址確定模塊23、電源模塊24、主執(zhí)行模塊25、無線通訊模塊26和工作狀態(tài)顯示模塊27。電源模塊24分別與傳感器A/D轉(zhuǎn)換 模塊21、存儲器22、地址確定模塊23、主執(zhí)行模塊25、無線通訊模塊26和工作狀態(tài)顯示模 塊27相連，電源模塊24的作用是負(fù)責(zé)統(tǒng)一提供合適的電源。為了圖面的清晰，圖l僅僅表 述了電源模塊24與主執(zhí)行模塊25之間的連接關(guān)系，其余的連接關(guān)系在圖l中均省略了。
主執(zhí)行模塊25分別與傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊21、存儲器22、地址確定模塊23、無線通訊 模塊26和工作狀態(tài)顯示模塊27相連。主執(zhí)行模塊25內(nèi)含有嵌入式軟件，主執(zhí)行模塊25依靠 該嵌入式軟件實現(xiàn)各項調(diào)節(jié)和控制功能。無線通訊模塊26是一個基于ZigBee協(xié)議的無線發(fā) 射和接收模塊。
傳感器接口 1的一端與每個檢測傳感器3相連、傳感器接口 1的另 一端與傳感器A/D轉(zhuǎn)換
模塊2i相連。檢測傳感器3可同時選用溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、ra值檢測傳感
器、養(yǎng)分檢測傳感器、肥料檢測傳感器、C02檢測傳感器等等，也可選用其中的任意幾個； 上述選擇根據(jù)實際所需的田間環(huán)境數(shù)據(jù)而定。
燒錄接口4和模式設(shè)置開關(guān)5分別與主執(zhí)行模塊25相連，顯示裝置7與工作狀態(tài)顯示模 塊27相連。
本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)實際工作時，被放置在被測田間， 一般根據(jù) 農(nóng)田的實際大小來確定所需的在線監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)量(從而使獲得的數(shù)據(jù)更加精確)，例如 每隔500米的距離設(shè)置一個在線監(jiān)測系統(tǒng)。上述若干個的在線監(jiān)測系統(tǒng)均分別與用戶終端 PC機(jī)6相連，該用戶終端PC機(jī)6內(nèi)設(shè)有與無線通訊模塊26相配套的接收發(fā)射模塊61; 具體為每個在線監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的無線通訊模塊26均分別與用戶終端PC機(jī)6內(nèi)的接收發(fā)射 模塊61無線相連。上述實際使用狀態(tài)如圖2所示，為了圖面的清晰，在圖2中僅僅顯示 了一套在線監(jiān)測系統(tǒng)與用戶終端PC機(jī)6相連的情況。
每個在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程具體如下
1、 電源模塊24將外界所提供的電壓轉(zhuǎn)換成3V電壓，從而實現(xiàn)統(tǒng)一供電。
2、 檢測傳感器3將采集到的原始數(shù)據(jù)(模擬信號)通過傳感器接口1傳遞至傳感器A/D 轉(zhuǎn)換模塊21，傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊21負(fù)責(zé)將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。
3、 主執(zhí)行模塊25調(diào)取上述數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號保存在存儲器22內(nèi)。
4、 地址確定模塊23內(nèi)保存有一個特定的編號，其作用是使得用戶終端PC機(jī)6能確 定所收到的信息來自哪個在線監(jiān)測系統(tǒng)。
5、 當(dāng)主執(zhí)行模塊25內(nèi)的嵌入式軟件出現(xiàn)死機(jī)等問題時，可利用一臺PC機(jī)通過燒錄接口 4對嵌入式軟件進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)處理。
6、 主執(zhí)行模塊25將整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的實時工作狀況通過工作狀態(tài)顯示模塊27的 處理后，在顯示裝置7上作相應(yīng)顯示。顯示裝置7可選用LED顯示屏，顯示內(nèi)容可為處 于正常工作中、正在搜尋網(wǎng)絡(luò)等等。
7、 利用用戶終端PC機(jī)6，使用者將要求傳送數(shù)據(jù)的命令傳遞至每個在線監(jiān)測系統(tǒng)。 每個在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作內(nèi)容如下:依靠接收發(fā)射模塊61和無線通訊模塊26的無線相連， 上述命令被傳遞至主執(zhí)行模塊25;主執(zhí)行模塊25接到命令后從存儲器22內(nèi)調(diào)取相應(yīng)的數(shù) 據(jù)和從地址確定模塊23內(nèi)調(diào)取相應(yīng)的編號，然后再將上述帶有數(shù)據(jù)和編號的信息依次通 過無線通訊模塊26和接收發(fā)射模塊61傳遞給用戶終端PC機(jī)6。這樣，用戶終端PC機(jī)6 就能明確得知所收到的數(shù)據(jù)來自哪個在線監(jiān)測系統(tǒng)。
8、 使用者可通過模式設(shè)置開關(guān)5對主執(zhí)行模塊25進(jìn)行開機(jī)、關(guān)機(jī)等命令，從而改變 整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本實 用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公 開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括至少一個的檢測傳感器(3)，其特征是還包括控制組件(2)，每個檢測傳感器(3)與傳感器接口(1)的一端相連，傳感器接口(1)的另一端與控制組件(2)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述控制組件(2)包 括分別與電源模塊(24)相連的傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊(21)、存儲器(22)、主執(zhí)行模塊(25) 和無線通訊模塊(26)，所述傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊(21)、存儲器(22)和無線通訊模塊(26) 分別與主執(zhí)行模塊(25)相連；所述傳感器接口 (1)與傳感器A/D轉(zhuǎn)換模塊(21)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述控制組件(2)還 包括地址確定模塊(23)，所述地址確定模塊(23)分別與電源模塊(24)和主執(zhí)行模塊(25) 相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述控制組件(2)還 包括工作狀態(tài)顯示模塊(27)，所述工作狀態(tài)顯示模塊(27)分別與電源模塊(24)、主執(zhí)行 模塊(25)和顯示裝置(7)相連。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述在線監(jiān)測系統(tǒng)還 包括燒錄接口 (4)和模式設(shè)置開關(guān)(5)，所述燒錄接口 (4)和模式設(shè)置開關(guān)(5)分別與主 執(zhí)行模塊(25)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括控制組件(2)和至少一個的檢測傳感器(3)，每個檢測傳感器(3)與傳感器接口(1)的一端相連，傳感器接口(1)的另一端與控制組件(2)相連。本實用新型的農(nóng)田生長環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)，能用于實現(xiàn)對農(nóng)田生長環(huán)境進(jìn)行自動監(jiān)控。
文檔編號G01D21/00GK201277868SQ200820163919
公開日2009年7月22日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者朱燁燾 申請人:杭州達(dá)聲電子有限公司