專利名稱：一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法，尤其特別涉及一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法。
背景技術(shù)：
設(shè)施農(nóng)業(yè)(溫室大棚)采用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)來裝備農(nóng)業(yè)，與生物技術(shù)和信息技術(shù)綜合應(yīng)用，按照動植物生長的要求控制最佳生產(chǎn)環(huán)境，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全、周年生產(chǎn)的特點，是技術(shù)高度密集的高科技現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。目前現(xiàn)有的溫室大棚信息化監(jiān)控系統(tǒng)大多只采用有線方式進行組網(wǎng)，利用各種總線技術(shù)完成溫室內(nèi)數(shù)據(jù)的采集和設(shè)施的控制。采用有線的組網(wǎng)方式具有速度快、數(shù)據(jù)流量大、可靠性高等優(yōu)點，對于基本固定的設(shè)備來說是比較不錯的選擇，實際應(yīng)用中效果確實也 令人滿意。溫室大棚內(nèi)監(jiān)控攝像頭通常安裝固定后便基本不用再移動，同時視頻信號的數(shù)據(jù)量大，傳輸速率要求高，因此，有線方式通常是視頻信號傳輸?shù)氖走x方式，本發(fā)明中視頻信號亦采用有線方式進行傳輸。視頻信號在傳輸過程中很容易受到周圍環(huán)境的干擾，如廣播電臺、電信基站的電磁波等，還可能因為傳輸電纜損壞引起干擾。在溫室大棚這種大面積、空曠、分散的場合，有線方式的缺點也很突出，前期的布線工作量很大，一旦安裝固定后便很難再移動，線路出現(xiàn)故障難以排查。若是需要添加新的數(shù)據(jù)采集裝置或農(nóng)業(yè)設(shè)施便需要進行重新布局布線，耗費大量人力物力。隨著射頻技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，無線通信的實現(xiàn)變得越來越容易，數(shù)據(jù)通信的速率也越來越快，并已逐步達到可以與有線相媲美的水平。因此，近期出現(xiàn)了一些典型的無線應(yīng)用，如無線智能家居，無線抄表，無線點菜，無線數(shù)據(jù)采集等。近幾年，短距離無線通信技術(shù)在測控領(lǐng)域的應(yīng)用已使其成為繼現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)之后，自動化產(chǎn)品未來新的增長點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是針對目前溫室大棚中單獨使用有線組網(wǎng)方式的布線繁雜、維護升級困難的缺點，提供一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)的組網(wǎng)方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案
一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法，包括如下步驟，
步驟A，構(gòu)建由無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點和無線中心控制節(jié)點組成的短距離無線網(wǎng)絡(luò)；其中無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點分別設(shè)置在溫室大棚內(nèi)，無線中心控制節(jié)點設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)，無線中心控制節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)與無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點進行通信，完成數(shù)據(jù)采集及設(shè)施控制操作；
步驟B，在溫室大棚內(nèi)設(shè)置N個用于采集視頻信號的攝像裝置，將所述攝像裝置的輸出端與第一光電轉(zhuǎn)換裝置相連接，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號傳輸；所述第一光電轉(zhuǎn)換裝置通過光纖與設(shè)置在監(jiān)控室的第二光電轉(zhuǎn)換裝置連接，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，第二光電轉(zhuǎn)換裝置與監(jiān)控室的上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)相連接；其中N為自然數(shù)；
步驟C，無線中心控制節(jié)點采用串行總線與上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)進行通信，完成數(shù)據(jù)的交互及控制指令的接收。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案具有如下有益效果
本發(fā)明的實施，充分發(fā)揮了無線與有線組網(wǎng)方式的優(yōu)點，克服了單獨使用有線方式組網(wǎng)的缺點前期布線工作量大，布線繁雜；安裝固定后移動不方便；當出現(xiàn)故障時，難以排查；當需要在溫室內(nèi)添加新的數(shù)據(jù)采集設(shè)備或農(nóng)業(yè)設(shè)施時，有可能需要重新布線，甚至重新布局，浪費大量人力物力。本發(fā)明的實施，在溫室內(nèi)部組建短距離無線網(wǎng)絡(luò)，無需布線，安裝維護方便，故障排查容易；該方法設(shè)計柔性，在需要增加新的設(shè)備時，只需極少的硬件改動，即可方便接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，大大降低了后期系統(tǒng)升級維護的工作量，節(jié)省了人力物力。
視頻信號利用光信號替代電信號進行傳輸，通信容量大、傳輸距離遠，在無中繼的情況下可達幾十，甚至幾百公里；信號串擾小、保密性能良好，抗電磁干擾，傳輸質(zhì)量佳。


圖I是本發(fā)明的組網(wǎng)方式示意圖。具體實施方案
下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實施作進一步的詳細描述
如圖I所示，本發(fā)明包括如下步驟
步驟1，在溫室大棚內(nèi)部組建短距離無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點、無線中心控制節(jié)點等三種無線裝置。步驟2，無線中心控制節(jié)點采用串行總線與上位機進行連接。步驟3，在溫室大棚和監(jiān)控室內(nèi)均設(shè)有光電轉(zhuǎn)換裝置，大棚內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換裝置用于實現(xiàn)視頻信號由電信號到光信號的轉(zhuǎn)換，監(jiān)控室中的光電轉(zhuǎn)換裝置則用于將視頻信號由光信號恢復(fù)成電信號。步驟4，數(shù)據(jù)采集上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)通過串行總線給無線中心控制節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令，無線中心控制節(jié)點收到該指令后，通過大棚內(nèi)短距離無線網(wǎng)絡(luò)獲取各無線采集節(jié)點數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過串行總線返回給上位機監(jiān)控系統(tǒng)。步驟5，設(shè)施控制上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)通過串行總線給無線中心控制節(jié)點發(fā)送設(shè)施控制指令，無線中心控制節(jié)點收到該指令后，通過大棚內(nèi)短距離無線網(wǎng)絡(luò)向指定無線控制節(jié)點發(fā)送設(shè)施控制命令，從而實現(xiàn)上位機對設(shè)施的控制。步驟6，溫室大棚內(nèi)視頻信號首先由大棚內(nèi)光電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)變成光信號，光信號通過光纖傳輸至監(jiān)控室，通過監(jiān)控室中光電轉(zhuǎn)換裝置恢復(fù)回電信號供上位機采集。
權(quán)利要求
1.一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法，其特征在于包括如下步驟， 步驟A，構(gòu)建由無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點和無線中心控制節(jié)點組成的短距離無線網(wǎng)絡(luò)；其中無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點分別設(shè)置在溫室大棚內(nèi)，無線中心控制節(jié)點設(shè)置在監(jiān)控室內(nèi)，無線中心控制節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)與無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點進行通信，完成數(shù)據(jù)采集及設(shè)施控制操作； 步驟B，在溫室大棚內(nèi)設(shè)置N個用于采集視頻信號的攝像裝置，將所述攝像裝置的輸出端與第一光電轉(zhuǎn)換裝置相連接，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號傳輸；所述第一光電轉(zhuǎn)換裝置通過光纖與設(shè)置在監(jiān)控室的第二光電轉(zhuǎn)換裝置連接，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，第二光電轉(zhuǎn)換裝置與監(jiān)控室的上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)相連接；其中N為自然數(shù)； 步驟C，無線中心控制節(jié)點采用串行總線與上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)進行通信，完成數(shù)據(jù)的交互及控制指令的接收。
全文摘要
本發(fā)明提供一種溫室大棚監(jiān)控信息化系統(tǒng)組網(wǎng)方法。該組網(wǎng)方法采用無線與有線相結(jié)合的方式，在溫室大棚內(nèi)部構(gòu)建短距離無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)由無線采集節(jié)點、無線控制節(jié)點和無線中心控制節(jié)點三種節(jié)點組成；無線中心控制節(jié)點通過無線網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)采集、設(shè)施控制等操作，同時通過串行總線與上位機監(jiān)控信息系統(tǒng)進行通信；溫室大棚內(nèi)視頻信號采用有線方式進行傳輸，在溫室大棚和監(jiān)控室中均設(shè)有光電轉(zhuǎn)換裝置，視頻信號轉(zhuǎn)變成光信號傳輸至監(jiān)控室后再恢復(fù)回電信號供上位機采集。本方法技術(shù)新穎、設(shè)計柔性、安裝維護方便、數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高、抗干擾能力強，具有良好的應(yīng)用示范及推廣價值。
文檔編號H04W84/18GK102740053SQ20111009068
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者周杏鵬, 李靖, 王東升, 皋宇 申請人:東南大學(xué)