CN102539625A

CN102539625A - 一种温室环境实时监测分析及同步显示装置

Info

Publication number: CN102539625A
Application number: CN2010105959346A
Authority: CN
Inventors: 张强; 蒙海英
Original assignee: XI'AN LIANYOU ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XI'AN LIANYOU ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-18
Filing date: 2010-12-18
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，包括环境因子检测单元、用于输入被监测温室内所需达到的标准环境参数范围的参数设置单元、处理器、在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示的显示器、告警单元和供电模块，处理器内部集成有对处理器进行升级处理的升级处理模块与对处理器的相关工作参数进行远程调整的工作参数调整模块。本发明设计合理、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、具有远程自动告警功能，能对温室环境参数进行实时检测与快速分析处理并能对分析处理结果进行同步显示。

Description

一种温室环境实时监测分析及同步显示装置

技术领域

本发明涉及一种温室环境实时监控技术领域，尤其是涉及一种温室环境实时监测分析及同步显示装置。

背景技术

目前温室、塑料大棚已经广泛用于花卉的栽培、水果和蔬菜的种植等领域，其为受如温度、湿度、光线等生态因子影响较大的花卉、蔬菜、水果等提供了较好的生长条件，但温室、塑料大棚内的温度、湿度、光线、通风等生态因子很难控制，绝大多数时间仍处于自然条件状态下，而各种花卉、蔬菜水果的培植对这些生态因子要求各异且较严格，靠人工调节很难满足上述要求，也就使兰花这类对生长环境要求较高的名贵花卉无法在最佳生长环境内生长，并且人工调节的工作强度也相当大，也很麻烦，无法满足对温度、湿度、光线、通风等生态因子的要求。

因而由于温室环境自动控制对作物生长起着至关重要的作用，提高自动化水平也是日光温室现代化的必由之路。20世纪70年代末开始，我国陆续从以色列、美国、日本、荷兰等国引进了许多先进的现代化温室。在吸收国外高科技温室自动监控技术基础上，国内对温室控制技术和设备进行了研究，取得了一定的成果。但是由于日光温室存在着单栋面积小、管理形式多样(既有分散经营，也有集中管理)，而且总体投资能力较差等问题，适用于日光温室群集中的分散管理、操作简便、价格低廉的温室环境控制系统一直是农业科研人员努力的方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其设计合理、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、具有远程自动告警功能，能对温室环境参数进行实时检测与快速分析处理并能对分析处理结果进行同步显示。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：包括由对被监测温室内的相关环境参数进行实时采集的多个传感器组成的环境因子检测单元、用于输入被监测温室内所需达到的标准环境参数范围的参数设置单元、对环境因子检测单元所检测的实际环境信息进行分析处理并将分析处理结果与所述标准环境参数范围进行比较分析的处理器、在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示的显示器、由处理器进行控制的告警单元和与处理器相接且为各用电单元进行供电的供电模块，所述处理器内部集成有对处理器进行升级处理的升级处理模块与对处理器的相关工作参数进行远程调整的工作参数调整模块，所述升级处理模块和工作参数调整模块均与处理器相接；所述显示器由处理器进行控制，且环境因子检测单元、参数设置单元、显示器和告警单元均与处理器相接。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：多个所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO₂浓度传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器，且多个所述传感器均与处理器相接。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述传感器均通过模拟量采集模块和A/D转换电路与处理器相接，多个所述传感器均与模拟量采集模块相接且模拟量采集模块与A/D转换电路相接，A/D转换电路与处理器相接。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：所述处理器为8位高性能AVR单片机ATMEGA1281V。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：还包括与处理器相接的数据存储单元，且数据存储单元为芯片ATD45DB041。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：所述处理器与为其提供农业专家系统服务的上位机相接。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：所述告警单元为由指示灯和扬声器组成的声光报警装置，且所述指示灯和扬声器均与处理器相接。

上述一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征是：还包括与处理器相接的3G通信模块，所述处理器通过3G通信模块与用户手机进行双向通信。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、体积小，安装维护方便且性能可靠。

2、实现方便且数据传输速度快、功能完善。

3、无线传感器节点采用模块化设计，且采用低功耗芯片，因而传感器节点的生存期较长。

4、数据检测方便且传输过程简便。

5、智能化程度高且使用效果好，通过处理器对环境因子检测单元所检测的实际环境信息进行分析处理并将分析处理结果与所述标准环境参数范围进行比较分析，且显示器在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示，并能对主顾进行远程告警，以对温室设备进行控制调整。

综上所述，本发明设计合理、安装及维护方便、功耗低且操作简便、性能可靠、具有远程自动告警功能，对温室环境参数进行实时检测与快速分析处理，并能通过通过显示器在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

附图标记说明：

1-环境因子检测单元；1-1-温度传感器； 1-2-湿度传感器；

1-3-光照传感器； 1-4-CO₂浓度传感器； 1-5-土壤温度传感

器；

1-6-土壤湿度传感器；1-7-模拟量采集模块；1-8-A/D转换电路；

2-处理器； 3-参数设置单元； 4-显示器；

5-告警单元； 5-1-指示灯； 5-2-扬声器；

6-升级处理模块； 7-工作参数调整模块；8-供电模块；

9-数据存储单元； 10-3G通信模块； 11-用户手机；

12-控制主机； 13-上位机。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括由对被监测温室内的相关环境参数进行实时采集的多个传感器组成的环境因子检测单元1、用于输入被监测温室内所需达到的标准环境参数范围的参数设置单元3、对环境因子检测单元1所检测的实际环境信息进行分析处理并将分析处理结果与所述标准环境参数范围进行比较分析的处理器2、在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器2的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示的显示器4、由处理器2进行控制的告警单元5和与处理器2相接且为各用电单元进行供电的供电模块8，所述处理器2内部集成有对处理器2进行升级处理的升级处理模块6与对处理器2的相关工作参数进行远程调整的工作参数调整模块7，所述升级处理模块6和工作参数调整模块7均与处理器2相接。所述显示器4由处理器2进行控制，且环境因子检测单元1、参数设置单元3、显示器4和告警单元5均与处理器2相接。

本实施例中，多个所述传感器包括温度传感器1-1、湿度传感器1-2、光照传感器1-3、CO₂浓度传感器1-4、土壤温度传感器1-5和土壤湿度传感器1-6，且多个所述传感器均与处理器2相接。实际使用过程中，可以根据实际具体需要对所用传感器的数量和类型进行相应调整。

多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述传感器均通过模拟量采集模块1-7和A/D转换电路1-8与处理器2相接，多个所述传感器均与模拟量采集模块1-7相接且模拟量采集模块1-7与A/D转换电路1-8相接，A/D转换电路1-8与处理器2相接。本实施例中，所述处理器2为8位高性能AVR单片机ATMEGA1281V。本实施例中，本发明还包括与处理器2相接的数据存储单元9，且数据存储单元9为芯片ATD45DB041。

本实施例中，所述处理器2与为其提供农业专家系统服务的上位机13相接。所述告警单元5为由指示灯5-1和扬声器5-2组成的声光报警装置，且所述指示灯5-1和扬声器5-2均与处理器2相接。同时，本发明还包括与处理器2相接的3G通信模块10，所述处理器2通过3G通信模块10与用户手机11进行双向通信。

另外实际使用过程中，所述处理器2与布设在被监测温室内且对被检测温室内所安装的温室设备进行控制的控制主机12相接。实际使用过程中，处理器2对环境因子检测单元1所监测数据进行分析处理后将分析处理结果同步传送至控制主机12，控制主机12按照预先设定的环境因素的经验阈值对温室设备进行控制，以对被监测温室内的环境因子进行调节。当温度超出或低于设定的经验阈值时，通过控制加热、卷帘和开窗等方式来调节温度；当空气湿度超出或低于设定的经验阈值时，通过控制开关吹风机吹入水雾来调节湿度；当光照强度低于或超出设定的经验阈值时，通过控制卷帘和放帘来调节光照强度；当二氧化碳浓度超过或低于设定的经验阈值时，通过控制开关天窗来调节温室内的二氧化碳浓度；当土壤水分低于或超出设定的经验阈值时，通过控制水泵的开启和关闭来调整土壤湿度。即以开窗、灯照、加热、吹风、浇灌、卷帘等方式来进行调节与控制温室环境因子，营造有利于植物生长的环境。实际使用时，本发明将环境因子检测单元1的监测数据传送到显示器4予以实时显示，且当某一参量超出阈值则会有相应的指示灯5-1亮起，并通过扬声器5-2进行鸣笛，告知主雇温室内有异常情况。上述参数的阈值是根据温室里植物或其他东西的具体要求由人工通过参数设置单元3进行设定。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：包括由对被监测温室内的相关环境参数进行实时采集的多个传感器组成的环境因子检测单元(1)、用于输入被监测温室内所需达到的标准环境参数范围的参数设置单元(3)、对环境因子检测单元(1)所检测的实际环境信息进行分析处理并将分析处理结果与所述标准环境参数范围进行比较分析的处理器(2)、在所检测的实际环境信息不能满足标准环境参数范围时根据处理器(2)的比较分析结果对需调整的环境参数与对应的调整量进行同步显示的显示器(4)、由处理器(2)进行控制的告警单元(5)和与处理器(2)相接且为各用电单元进行供电的供电模块(8)，所述处理器(2)内部集成有对处理器(2)进行升级处理的升级处理模块(6)与对处理器(2)的相关工作参数进行远程调整的工作参数调整模块(7)，所述升级处理模块(6)和工作参数调整模块(7)均与处理器(2)相接；所述显示器(4)由处理器(2)进行控制，且环境因子检测单元(1)、参数设置单元(3)、显示器(4)和告警单元(5)均与处理器(2)相接。

2.按照权利要求1所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：多个所述传感器包括温度传感器(1-1)、湿度传感器(1-2)、光照传感器(1-3)、CO₂浓度传感器(1-4)、土壤温度传感器(1-5)和土壤湿度传感器(1-6)，且多个所述传感器均与处理器(2)相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：多个所述传感器均为模拟信号传感器，且多个所述传感器均通过模拟量采集模块(1-7)和A/D转换电路(1-8)与处理器(2)相接，多个所述传感器均与模拟量采集模块(1-7)相接且模拟量采集模块(1-7)与A/D转换电路(1-8)相接，A/D转换电路(1-8)与处理器(2)相接。

4.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：所述处理器(2)为8位高性能AVR单片机ATMEGA1281V。

5.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：还包括与处理器(2)相接的数据存储单元(9)，且数据存储单元(9)为芯片ATD45DB041。

6.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：所述处理器(2)与为其提供农业专家系统服务的上位机(13)相接。

7.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：所述告警单元(5)为由指示灯(5-1)和扬声器(5-2)组成的声光报警装置，且所述指示灯(5-1)和扬声器(5-2)均与处理器(2)相接。

8.按照权利要求1或2所述的一种温室环境实时监测分析及同步显示装置，其特征在于：还包括与处理器(2)相接的3G通信模块(10)，所述处理器(2)通过3G通信模块(10)与用户手机(11)进行双向通信。