CN101859120A - 一种果蔬大棚的远程环境监测系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种果蔬大棚的远程环境监测系统及其控制方法，该监测系统包括：数据采集单元、无线发射单元、监测单元以及执行单元，该数据采集单元采集果蔬大棚的环境参数并通过无线发射单元发送给监测单元，该执行单元则根据指令而进行相应动作从而改善果蔬大棚的工作环境；该控制方法则先通过微处理器对采集到的数据与预设值进行比较；当未超出预设定值，该微处理器则定时通过无线发射单元而向监测单元发送信息数据；当超出了预设值，该微处理器则直接通过无线发射单元而向监测单元发送信息数据；最后该监测单元发出指令并传输给微处理器，该微处理器根据指令而控制执行单元进行相应的动作。本发明能够自动抵御自然灾害以及自动化管理的效果。
Description
一种果蔬大棚的远程环境监测系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种果蔬大棚的远程环境监测系统及其控制方法，更具体的说涉及用 于远程自动监测大棚种植的温度、湿度等参数，并具有对大棚种植温度、湿度进行无线远程 控制的监测系统及控制方法。
背景技术
[0002] 目前，我国蔬菜和花果大棚种植的资金主要投入在栽培技术和栽培设施上。设施 栽培的主要类型有塑料中小拱棚、塑料大棚、日光温室和阳畦、地膜覆盖、加热塑料温室、玻 璃温室以及双层活动层面温室等。最近几年来，设施栽培发展势头令世人瞩目，中国已经成 为设施栽培面积最大的国家。
[0003] 但是，我国蔬菜和花果大棚种植还具有如下的缺陷：
[0004] 一、其以简易的设施类型为主，设施环境可控程度低，抵御自然灾害能力差；尤其 是当遇到灾害性天气的年份，其生产没有保障，经济损失较大，而且还极易导致市场供应的 波动；
[0005] 二、其大多依靠人工种植与管理，故其自动化程度低，而无法实现规模性生产，故 具有生产效率低的缺陷；
[0006] 有鉴于此，本发明人针对现有果蔬大棚的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。 发明内容
[0007] 本发明的第一目的在于提供一种果蔬大棚的远程环境监测系统，以解决现有技术 中果蔬大棚可控程度低、无法抵御自然灾害以及管理自动化程度低的问题。
[0008] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0009] 一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其中，包括：
[0010] 数据采集单元，具有传感器和与传感器相连的微处理器，该传感器采集果蔬大棚 的环境数据，并经微处理器分析处理后，而传递给无线发射单元；
[0011] 无线发射单元，与微处理器相连，并将接收到的环境数据通过无线的方式发射出 去；
[0012] 监测单元，具有依次相连的固定接收单元、RS232串口和监测终端，该固定接收单 元接收无线发射单元发射出来的数据，并通过RS232串口而传输给监测终端；
[0013] 执行单元，具有执行机构和与执行机构相连的执行终端，该执行机构与微处理器 相连，并根据接收到的微处理器的数据而控制执行终端工作。
[0014] 进一步，该无线发射单元以GPRS分组数据的形式或者SMS短信息的方式将数据传 输给固定接收单元。
[0015] 进一步，该果蔬大棚的远程环境监测系统还包括太阳能电池模块，该太阳能电池 模块与无线发射单元相连。
[0016] 进一步，该监测单元还包括手机终端，该手机终端接收无线发射单元发出的数据。[0017] 进一步，该微处理器还具有短信接收端口，该短信接收端口用于无线接收手机终 端发出的短信。
[0018] 进一步，该无线发射单元与该固定接收单元均采用GSM模块。
[0019] 本发明的第二目的在于提供一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，从而 使得整个果蔬大棚的远程环境监测系统能够自动运行。
[0020] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
[0021] 一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，包括如下步骤：
[0022] A、该微处理器实时对传感器采集到的数据与微处理器中的预设值进行分析比 较；
[0023] B、若未超出预设定值，该微处理器则定时通过无线发射单元而向监测单元发送信 息数据；若超出了预设值，该微处理器则直接通过无线发射单元而向监测单元发送信息数 据；
[0024] C、该监测单元发出指令并传输给该微处理器，该微处理器根据指令而控制执行单 元进行相应的动作。
[0025] 进一步，该控制方法的B步骤中，若未超出预设定值，该微处理器还定时通过无线 发射单元向手机终端发送信息数据，若超出了预设定值，该微处理器还通过无线发射单元 而提醒手机终端。
[0026] 进一步，在控制方法的C步骤中，该监测单元发出指令的方式为手机终端的短信 方式。
[0027] 进一步，在控制方法的C步骤中，该微处理器接收到短信后，还包括验证步骤，该 验证步骤验证该短信是否是有用信息，若不是有用信息则直接将之删除，若是有用信息，则 读取出信息内容并控制执行终端动作。
[0028] 采用上述结构后，本发明涉及的一种果蔬大棚的远程环境监测系统通过传感器实 时采集果蔬大棚的环境数据，并经过微处理器初步分析而通过无线发射单元发射出去，而 由监测单元中固定接收单元接收后，体现在监测终端上，从而供人们随时查询；同时该执行 单元还能在微处理器的控制下而控制执行终端进行工作，从而在果蔬大棚的环境数据不合 格时，起到改善果蔬生长环境的作用。故本发明能够实时监测到果蔬大棚的环境参数，而且 通过该执行终端的控制效用，还能够自动抵御自然灾害，从而具有自动化管理而降低因为 突发性自然灾害而带来经济损失的效果。
附图说明
[0029] 图1为本发明涉及的果蔬大棚的远程环境监测系统较佳实施例的结构示意图。
[0030] 图中： [0031] 数据采集单元 1 传感器 11[0032] 温度传感器 111 湿度传感器 112[0033] 微处理器 12 短信接收端口 121[0034] 无线发射单元 2 监测单元 3[0035] 固定接收单元 31 RS232 串 口 32[0036] 监测终端 33 手机终端 34
4[0037] 执行单元 4 执行机构 41
[0038] 执行终端 42 喷洒器 421
[0039] 照明装置 422 太阳能电池模块5
具体实施方式
[0040] 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐 述。
[0041] 如图1所示，其示出的为本发明涉及的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其包 括数据采集单元1、无线发射单元2、监测单元3以及执行单元4，其中：
[0042] 该数据采集单元1，具有传感器11和与传感器11相连的微处理器12，该传感器 11采集果蔬大棚的环境数据，并经微处理器12分析处理后，而传递给无线发射单元2 ；具体 的，该传感器11又分为用于采集温度信号的温度传感器111以及用于采集湿度信号的湿度 传感器112 ；
[0043] 该无线发射单元2，与微处理器12相连，并将接收到的环境数据通过无线的方式 发射出去；具体的，其可以采用GSM模块来实现；
[0044] 该监测单元3，具有依次相连的固定接收单元31、RS232串口 32和监测终端33，该 固定接收单元31接收无线发射单元2发射出来的数据，并通过RS232串口 32而传输给监 测终端33 ；该固定接收单元31亦可以采用GSM模块来实现，而该无线发射单元2与该固定 接收单元31之间则以GPRS分组数据的形式或者SMS短信息的方式进行传输；该监测终端 33则可以采用计算机，具体的系统软件程序则采用面向对象的设计和编程；
[0045] 该执行单元4，具有执行机构41和与执行机构41相连的执行终端42，该执行机构 41与微处理器12相连，并根据接收到的微处理器12的数据而控制执行终端42工作。具体 的，该执行机构41可以选用继电器，而该执行终端42则根据具体的情况而可以选择为喷洒 器421和照明装置422，该喷洒器421用于对果蔬大棚进行浇水，而该照明装置422则用于 提高果蔬大棚中的温度，该执行终端42匹配于传感器11的种类而设置；当然，在具体实施 时，该传感器11并不仅限定于温度传感器111和湿度传感器112，而该执行终端42亦不仅 仅限于喷洒器421和照明装置422。
[0046] 这样，本发明先通过温度传感器111和湿度传感器112实时采集果蔬大棚的环境 数据，并经过微处理器12初步分析而通过无线发射单元2发射出去，而由监测单元3中固 定接收单元31接收后，体现在监测终端33上，从而供人们随时查询；同时该执行单元4还 能在微处理器12的控制下而控制执行终端42进行工作，从而在果蔬大棚的环境数据不合 格时，起到改善果蔬生长环境的作用。故本发明能够实时监测到果蔬大棚的环境参数，而且 通过该执行终端42的控制效用，还能够自动抵御自然灾害，从而具有自动化管理的效果。
[0047] 为了提供给无线发射单元2能量，该果蔬大棚的远程环境监测系统还包括太阳能 电池模块5，该太阳能电池模块5与无线发射单元2相连并向无线发射单元2供给能量。
[0048] 为了使得果蔬大棚的当前数据能实时地被监测人员知晓，该监测单元3还包括手 机终端34，该手机终端34接收无线发射单元2发出的数据。这样，该手机终端34直接接收 来自无线发射单元2的数据，监测人员通过手机即可知晓当前果蔬大棚中的环境参数。
[0049] 为了让监测人员能直接控制执行单元4动作，从而实现对果蔬大棚环境的主动改善，该微处理器12还具有短信接收端口 121，该短信接收端口 121用于无线接收手机终端34发出的短信。
[0050] 该微处理器12具体还判断温/湿度是否超过上、下限范围，如果超过，经过多次 采集判断，排除干扰，若还是超过，则说明种植区域温湿度不合适，此时通过无线发射单元2 拨打电话报警。反之，没超限，微处理器执行其它命令，如LCD显示、查询GSM模块是否接收
短{曰息。
[0051] 为了让本发明涉及的一种果蔬大棚的远程环境监测系统的具体控制过程能更清 楚地被体现，下面对本发明中监测系统的控制方法进行详细阐述：
[0052] 一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，包括如下步骤：
[0053] A、该微处理器12实时对传感器11采集到的数据与微处理器12中的预设值进行 分析比较；
[0054] B、若未超出预设定值，该微处理器12则定时通过无线发射单元2而向监测单元3 发送信息数据；若超出了预设值，该微处理器12则直接通过无线发射单元2而向监测单元 3发送信息数据；
[0055] C、该监测单元3发出指令并传输给该微处理器12，该微处理器12根据指令而控制 执行单元4进行相应的动作。
[0056] 优选的，为了让监测人员离开了计算机亦能实时知晓当前果蔬大棚的参数，该控 制方法的B步骤中，若未超出预设定值，该微处理器12还定时通过无线发射单元2向手机 终端34发送信息数据，若超出了预设定值，该微处理器12还通过无线发射单元2而提醒手 机终端34。
[0057] 为了让监测人员能够主动控制执行单元4进行动作，在控制方法的C步骤中，该监 测单元3发出指令的方式为手机终端34的短信方式。
[0058] 为了使短信方式能具有防错的功能，在控制方法的C步骤中，该微处理器12接收 到短信后，还包括验证步骤，该验证步骤验证该短信是否是有用信息，若不是有用信息则直 接将之删除，若是有用信息，则读取出信息内容并控制执行终端42动作。
[0059] 当然，为了能对微处理器12中的预设值以及定时的时间进行调整，该微处理器12 还可以根据接收到的短信而更改预设定值以及更改定时的时间，从而使得整个环境检测系 统具有更加的可控性。
[0060] 综上所述，本发明可以在24小时无人职守的情况下工作，且能实时监测大棚内的 温度以及湿度，为用户节省大量人工投入，同时其提供的大棚环境信息能使监测人员或者 种植户能够及时掌握大棚环境状况，从而避免由于突发性的自然灾害带来的经济损失。
[0061] 上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通 技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
- 一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，包括：数据采集单元，具有传感器和与传感器相连的微处理器，该传感器采集果蔬大棚的环境数据，并经微处理器分析处理后，而传递给无线发射单元；无线发射单元，与微处理器相连，并将接收到的环境数据通过无线的方式发射出去；监测单元，具有依次相连的固定接收单元、RS232串口和监测终端，该固定接收单元接收无线发射单元发射出来的数据，并通过RS232串口而传输给监测终端；执行单元，具有执行机构和与执行机构相连的执行终端，该执行机构与微处理器相连，并根据接收到的微处理器的数据而控制执行终端工作。
- 2.如权利要求1所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，该无线发射 单元以GPRS分组数据的形式或者SMS短信息的方式将数据传输给固定接收单元。
- 3.如权利要求1所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，该果蔬大棚 的远程环境监测系统还包括太阳能电池模块，该太阳能电池模块与无线发射单元相连。
- 4.如权利要求1所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，该监测单元 还包括手机终端，该手机终端接收无线发射单元发出的数据。
- 5.如权利要求4所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，该微处理器 还具有短信接收端口，该短信接收端口用于无线接收手机终端发出的短信。
- 6.如权利要求1所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统，其特征在于，该无线发射 单元与该固定接收单元均采用GSM模块。
- 7. 一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：A、该微处理器实时对传感器采集到的数据与微处理器中的预设值进行分析比较；B、若未超出预设定值，该微处理器则定时通过无线发射单元而向监测单元发送信息数 据；若超出了预设值，该微处理器则直接通过无线发射单元而向监测单元发送信息数据；C、该监测单元发出指令并传输给该微处理器，该微处理器根据指令而控制执行单元进 行相应的动作。
- 8.如权利要求7所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，其特征在于， 该控制方法的B步骤中，若未超出预设定值，该微处理器还定时通过无线发射单元向手机 终端发送信息数据，若超出了预设定值，该微处理器还通过无线发射单元而提醒手机终端。
- 9.如权利要求7所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，其特征在于， 在控制方法的C步骤中，该监测单元发出指令的方式为手机终端的短信方式。
- 10.如权利要求9所述的一种果蔬大棚的远程环境监测系统的控制方法，其特征在于， 在控制方法的C步骤中，该微处理器接收到短信后，还包括验证步骤，该验证步骤验证该短 信是否是有用信息，若不是有用信息则直接将之删除，若是有用信息，则读取出信息内容并 控制执行终端动作。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20101013 |