溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，溫室大棚已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到普及，合理控制溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照等情況可以種植出優(yōu)質(zhì)的蔬菜、谷物或水果等農(nóng)產(chǎn)品。目前，存在多種監(jiān)控溫室大棚各種環(huán)境參數(shù)的系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)存在著很多缺陷。例如，感測(cè)環(huán)境參數(shù)的傳感器與環(huán)境參數(shù)的收集終端通過(guò)有線連接，這不僅帶來(lái)了布線的困難，而且限制了傳感器的可擴(kuò)展性，不利于從可隨時(shí)變化的多個(gè)位置感測(cè)大棚內(nèi)的環(huán)境情況；此外，傳感器本身的供電裝置也存在布線困難的問(wèn)題，而且其供電電源也可能需要固定設(shè)置在固定位置，從一定程度上也限制了傳感器的放置位置，并且該供電裝置一般為非清潔能源；再者，整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)不規(guī)范，結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，管理或維護(hù)起來(lái)較為困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)傳感器的隨意擴(kuò)展以及隨意布置，提高了系統(tǒng)的魯棒性和易用性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型提出一種溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)，所述溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)包括多個(gè)溫室大棚、多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端以及多個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)，其中在每一個(gè)溫室大棚中設(shè)置有一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端以及與該數(shù)據(jù)采集終端對(duì)應(yīng)的一個(gè)由多個(gè)傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)；所述溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)還包括與多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)無(wú)線方式連接的中心服務(wù)器以及與所述中心服務(wù)器通過(guò)無(wú)線方式連接的監(jiān)控終端；其中，每一個(gè)溫室大棚中的所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在溫室大棚任意位置的多個(gè)傳感器，所述多個(gè)傳感器與該溫室大棚中的所述數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行連接，并且所述多個(gè)傳感器采用電池作為供電電源。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的每一個(gè)還具有LED指示燈、帶觸控輸入的液晶顯示器及控制繼電器。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述數(shù)據(jù)采集終端具有GSM/GPRS無(wú)線通信模塊。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述監(jiān)控終端為PC機(jī)或移動(dòng)終端。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述數(shù)據(jù)采集終端的核心芯片為ATmegal28芯片，所述GSM/GPRS無(wú)線通信模塊為MG323通信模塊，所述數(shù)據(jù)采集終端的人機(jī)交互接口由一個(gè)7寸帶觸控輸入的液晶模塊及驅(qū)動(dòng)電路板構(gòu)成。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信電路為基于Si4432的無(wú)線通信電路。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、二氧化碳傳感器。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述濕度傳感器為AM2301傳感器，土壤水分傳感器為FDS-1OO傳感器，二氧化碳傳感器為TGS4161傳感器。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)還具有布置在溫室大棚頂部的太陽(yáng)能電池板；所述溫室大棚的骨架采用中空的鋼管制成，并且整個(gè)骨架的兩兩鋼管之間都是連通的，在骨架的中空結(jié)構(gòu)中預(yù)先布置有互相連通的電纜；在所述骨架的每根鋼管上，都設(shè)置有若干個(gè)孔，以使得鋼管內(nèi)的電纜能夠從所述孔中伸出；所述太陽(yáng)能電池板連接至從與天陽(yáng)能電池板臨近的孔中引出的電纜以提供電力；所述傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)傳感器連接至從與傳感器臨近的孔中引出的電纜，所述多個(gè)傳感器的每一個(gè)都具有可充電電池以接收通過(guò)電纜傳輸?shù)碾娏Α?br>[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，所述溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)還具有將所述若干個(gè)孔塞住的若干個(gè)橡膠塞。
[0014]由此可見(jiàn)，本方案能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的布線困難、傳感器擴(kuò)展性差、位置受限等問(wèn)題，并帶來(lái)了隨意擴(kuò)展、隨意設(shè)置傳感器的技術(shù)效果，具有操作便利的優(yōu)點(diǎn)，并且提出了一種更規(guī)范的系統(tǒng)構(gòu)架，易用性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型提出的溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的整體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例，并不因此而限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0017]圖1為本實(shí)用新型提出的溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的整體示意圖。
[0018]如圖1所示，所述溫室大棚監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)包括多個(gè)溫室大棚1，圖1中示出為三個(gè)，實(shí)際可以為任意數(shù)量。在每一個(gè)溫室大棚I中，均設(shè)置有一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端11以及與該數(shù)據(jù)采集終端對(duì)應(yīng)的由多個(gè)傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)12。其中，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)棚內(nèi)環(huán)境量(溫度、濕度、光照度、二氧化碳、土壤參數(shù)等等)的實(shí)時(shí)測(cè)量，不同的傳感器分布于大棚內(nèi)的不同位置。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)傳感器都與所述數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行連接，同時(shí)，所述該傳感器網(wǎng)路使用電池作為供電電源。由此可見(jiàn)，電源由電池提供、數(shù)據(jù)采用無(wú)線傳送，因而傳感器的安裝部署無(wú)需布任何電纜，提高了該連接結(jié)構(gòu)的可擴(kuò)展性，也提高了可靠程度，這是因?yàn)椴季€可能會(huì)受到大棚勞作時(shí)的人為損害。
[0019]為每一個(gè)大棚均設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的目的在于，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)與所述數(shù)據(jù)采集終端之間的無(wú)線連接覆蓋范圍較小，并且也需要對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，在這種情況下它主要起到中繼的作用。此外，該數(shù)據(jù)采集終端還可具有LED指示燈、帶觸控輸入的液晶顯示器及控制繼電器，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、報(bào)警或其它相關(guān)信息的顯示、設(shè)置參數(shù)以及控制輸出等功能。
[0020]所述數(shù)據(jù)采集終端具有GSM/GPRS通信模塊，所述GSM/GPRS通信模塊用于將收集的數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)2上傳至中心服務(wù)器4，由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)采集終端與中心服務(wù)器之間同樣通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行連接。
[0021 ] 所述中心服務(wù)器與多個(gè)大棚中相應(yīng)多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行連接。這樣的目的在于收集監(jiān)控范圍內(nèi)所有大棚的環(huán)境參數(shù)，當(dāng)需要時(shí)還可對(duì)多個(gè)大棚加以控制O
[0022]對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，本方案提供了多種監(jiān)控終端，諸如PC機(jī)6或者移動(dòng)終端5。所述PC機(jī)和移動(dòng)終端同樣通過(guò)無(wú)線的方式連接至中心服務(wù)器。這樣，中心服務(wù)器可將匯總的環(huán)境參數(shù)發(fā)送給作為系統(tǒng)監(jiān)控者的用戶，以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)溫室大棚的監(jiān)視和后續(xù)的控制。
[0023]此外，還提供了多個(gè)例如路由器3的網(wǎng)絡(luò)中繼器作為實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接的基本構(gòu)件。
[0024]本方案的連接結(jié)構(gòu)可支持實(shí)現(xiàn)如下功能:
[0025]1.采集大棚環(huán)境量:棚內(nèi)溫度、棚內(nèi)濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照度、二氧化碳濃度等等；
[0026]2.數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ):數(shù)據(jù)采集終端可存儲(chǔ)本大棚的一個(gè)月內(nèi)的采集數(shù)據(jù)據(jù)，以便在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)不丟失數(shù)據(jù)；
[0027]3.控制輸出:風(fēng)扇控制、卷簾控制、水開(kāi)關(guān)控制等；
[0028]4.報(bào)警功能:
[0029]報(bào)警方式:聲光報(bào)警(現(xiàn)場(chǎng))、短信報(bào)警(可設(shè)定);
[0030](I)高低溫報(bào)警:根據(jù)設(shè)定的農(nóng)作物所需要的環(huán)境溫度范圍報(bào)警；
[0031](2)濕度報(bào)警:根據(jù)設(shè)定的農(nóng)作物所需要的環(huán)境濕度范圍作出提示報(bào)警；
[0032](3) 二氧化碳濃度報(bào)警:根據(jù)設(shè)定值范圍報(bào)警。
[0033]下面，具體對(duì)大棚內(nèi)的數(shù)據(jù)采集終端和傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行描述。
[0034]數(shù)據(jù)采集終端選用的核心芯片為ATmegal28。ATmegal28是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的8位AVR系列微處理器，先進(jìn)的精簡(jiǎn)指令(RISC)系統(tǒng)工作于16MHz時(shí)性能可達(dá)到16MIPS片內(nèi)集成有128K的可重復(fù)擦寫的程序存儲(chǔ)器，4K字節(jié)的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，4K字節(jié)的EEPROM掉電保護(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。片上集成的2路USART可用于各種模塊間的數(shù)據(jù)通信，而8路AD轉(zhuǎn)換通道可以將8路模擬信號(hào)在片上實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)換并處理。
[0035]數(shù)據(jù)采集終端選用的GSM/GPRS通信模塊為MG323通信模塊。MG323是華為公司生產(chǎn)的GSM/GPRS通信模塊，模塊有GSM通信功能以外還支持GPRS通信業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)通信最高速率可達(dá)到85.6Kbit/s，同時(shí)集成有TCP/IP協(xié)議。與主處理器的通信采用UART接口，最大串口速率可達(dá)11520