CN102594913A

CN102594913A - 一种环境参数无线传输系统

Info

Publication number: CN102594913A
Application number: CN2012100691551A
Authority: CN
Inventors: 张玉屏; 朱德峰; 顾敏明; 李新华
Original assignee: China National Rice Research Institute
Current assignee: China National Rice Research Institute
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种环境参数无线传输系统，通过由环境温度检测模块、土壤温度传感器检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块组成的环境数据采集子系统将采集到的数据通过无线传输子系统，传输到终端电脑上，最后由数据分析模块对数据参数进行相应的分析与处理，从而得到研究单位需要的数据。

Description

一种环境参数无线传输系统

技术领域

本发明涉及环境参数的数据传输领域。

背景技术

目前田间水稻生长和环境参数采集主要是靠传统的人工数据采集及记载，由于我国国土辽阔，水稻种植面积广，跨度大。水稻环境空气温湿度、土壤温度、光照强度、风速等数据采集无法及时收集上来，严重影响水稻生产指导和决策的科学性、及时性和有效性。

发明内容

本发明提供一种环境参数无线传输系统，能够及时快捷准确的将各区水稻生长和环境参数长距离的控制和传输到数据中心，并进行数据分析。

本发明的技术方案：一种环境参数无线传输系统，包括数据采集子系统、数据无线传输子系统、数据分析子系统，所述数据采集子系统包括环境温度检测模块、土壤温度检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块；所述数据无线传输子系统包括微处理器，微处理器设置有GPRS模块；数据采集子系统的各检测模块连接数据无线传输子系统，数据分析子系统连接到互联网上，GPRS模块通过TCP通信链路与数据分析子系统连接，GPRS模块在与数据分析子系统通信时，首先发送建立通信链接的通信请求包到GPRS网络，且采用定时发送通信请求包到GPRS网络，GPRS网络将通信请求包发送到互联网上的数据分析子系统，数据分析子系统接收到通信请求包后发送应答信息后建立通信链接；建立通信链接后，数据分析子系统发送接收数据的数据请求包，数据请求包通过GPRS网络传输到微处理器，微处理器接收到数据请求包后就通过GPRS模块发送数据采集子系统采集的数据。

所述的微处理器通过工业RS485/RS232/RS422总线与数据采集子系统的各检测模块连接。

所述的微处理器还设置有工业USB接口。

所述的微处理器还设置有按键接口以及液晶显示器接口。

所述的微处理器还设置有SD卡存储器。

本发明的环境参数无线传输系统，通过由环境温度检测模块、土壤温度检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块组成的数据采集子系统将采集到的数据通过数据无线传输子系统，传输到终端电脑上，最后由数据分析子系统对数据参数进行相应的分析与处理，从而能够及时得到研究单位需要采集的数据。

此系统可以设置多个数据采集点，在我国主要稻区确定水稻农情观察点：东北稻区15个，华北稻区3个，西北稻区2个，长江中下游稻区50个，西南稻区15个，华南稻区15，全国合计水稻农情观察点100个。一个数据采集点以一般建立三个重复数据监测。

同时能够通过GPRS无线传输网络及时的传输检测的数据，数据采集传输及时，为水稻生产技术指导、产量丰歉、灾变防控提供科学、实时的数据，确保水稻稳产高产。

采集的数据种类多；采集的数据主要包括影响水稻生长的土壤及环境因子，主要是土壤温度、环境温湿度、风速等参数，种类较多。

附图说明

图1为本发明的系统框图一。

图2为本发明的系统框图二。

图3为本发明的网络连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1、2、3所示，一种环境参数无线传输系统，包括数据采集子系统、数据无线传输子系统、数据分析子系统，所述数据采集子系统包括环境温度检测模块、土壤温度检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块；所述数据无线传输子系统包括微处理器，微处理器设置有GPRS模块；数据采集子系统的各检测模块连接数据无线传输子系统，数据分析子系统连接到互联网上，GPRS模块通过TCP通信链路与数据分析子系统连接，GPRS模块在与数据分析子系统通信时，首先发送建立通信链接的通信请求包到GPRS网络，且采用定时发送通信请求包到GPRS网络，GPRS网络将通信请求包发送到互联网上的数据分析子系统，数据分析子系统接收到通信请求包后发送应答信息后建立通信链接；建立通信链接后，数据分析子系统发送接收数据的数据请求包，数据请求包通过GPRS网络传输到微处理器，微处理器接收到数据请求包后就通过GPRS模块发送数据采集子系统采集的数据。

在水稻田间设置很多的数据采集传感器，将各种的环境数据（如环境温度、环境湿度、土壤温湿度、光照强度、风速等等）采集上来，通过工业RS485/RS232/RS422总线传输到微处理器，微处理器采用嵌入式处理器，微处理器上集成有GPRS模块，GPRS模块通过现有通信运营商的GPRS网络与数据分析子系统连接进行数据传输，数据分析子系统是连接到互联网上的终端电脑，所以整个连接涉及了无线网络运营商，互联网宽带供应商，用户公司的网络情况，以及用户的电脑配置等环节，因此要建立这条连接需要把各部分都配置好。

要进行通信首先需要建立通信链接，GPRS模块上电后发送建立通信链接的通信请求包到GPRS网络，GPRS网络将这个通信请求包通过互联网发送到数据分析子系统的终端电脑上。在GPRS模块发送通信请求包时采用的是定时发送的方式，因为当设备保持空闲，没有任何数据通信达到一定时间，移动网关会就断开设备的通信链路。为了让网络不掉线，设计GPRS设备采用定时发送通信请求包的方式来维持链路不被断开，就算没有采集数据发送的要求，我们也会发送一些数据，保持网络的畅通。正因为这个机制，如果通信连接中断，GPRS模块将立即重新与终端电脑握手，进而保证无线传输中数据的可靠发送。

当终端电脑接收到通信请求包后发送应答信息，从而建立起通信链接。通信链接建立后，数据分析子系统的终端电脑就可以要求GPRS模块将采集的各种环境数据传输过来，终端电脑是通过发送数据请求包来通知GPRS模块发送环境数据，当数据分析子系统需要接收采集的环境数据时，就发送数据请求包，数据请求包通过GPRS网络传输到微处理器，微处理器就控制GPRS模块发送环境数据，通过建立的通信链路最后将数据传输到数据分析子系统的终端电脑上。由于采集水稻的各种环境参数数据量较大，时间较长，所以为了控制数据的流量，采取以下办法：1、终端电脑发送不同的数据请求包，以使GPRS模块发送相应的环境数据，例如数据分析子系统需要环境温度数据，则终端电脑就发送的环境温度的数据请求包，GPRS模块就发送环境温度数据，其余数据就不发送，以达到节约数据流量的效果；2、终端电脑定时发送数据请求包，即对发送数据的间隔时间进行设置，例如在水稻生长的关键季节，可将两次发送数据请求包的间隔时间小一点，在平常时间，可将两次发送数据请求包的间隔时间长一点；同时我们发现有些数据在一天中的变化不是很大，例如土壤温度，这些数据就可以将发送的间隔时间设置长一点。

同时由于各个数据检测模块都是设置在水稻田等环境较差的场合，传感器容易受到环境影响，使得检测的数据不太稳定，时断时续，数据无线传输子系统发送的数据就有可能出错，发送上次检测的数据，所以为了防止出错，当数据分析子系统接收到的数据有两次相同，则将后一次发送的数据再次发送，数据分析子系统接收后确认，如果还是此数据，则对此数据进行标注，以后进行数据分析时剔除；如果已不是后一次发送的数据，表明后一次发送有误，再次发送的数据为正确数据。

本发明的环境参数无线传输系统，通过由环境温度检测模块、土壤温度检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块组成的数据采集子系统将采集到的数据通过数据无线传输子系统，传输到终端电脑上，最后由数据分析子系统对数据参数进行相应的分析与处理，从而及时得到研究单位需要的数据。

Claims

1.一种环境参数无线传输系统，其特征在于，包括数据采集子系统、数据无线传输子系统、数据分析子系统，所述数据采集子系统包括环境温度检测模块、土壤温度检测模块、环境湿度检测模块、光照强度检测模块、风速检测模块；所述数据无线传输子系统包括微处理器，微处理器设置有GPRS模块；数据采集子系统的各检测模块连接数据无线传输子系统，数据分析子系统连接到互联网上，GPRS模块通过TCP通信链路与数据分析子系统连接，GPRS模块在与数据分析子系统通信时，首先发送建立通信链接的通信请求包到GPRS网络，且采用定时发送通信请求包到GPRS网络，GPRS网络将通信请求包发送到互联网上的数据分析子系统，数据分析子系统接收到通信请求包后发送应答信息后建立通信链接；建立通信链接后，数据分析子系统发送接收数据的数据请求包，数据请求包通过GPRS网络传输到微处理器，微处理器接收到数据请求包后就通过GPRS模块发送数据采集子系统采集的数据。

2.根据权利要求1所述的一种环境参数无线传输系统，其特征在于，所述的微处理器通过工业RS485/RS232/RS422总线与数据采集子系统的各检测模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种环境参数无线传输系统，其特征在于，所述的微处理器还设置有工业USB接口。

4.根据权利要求1所述的一种环境参数无线传输系统，其特征在于，所述的微处理器还设置有按键接口以及液晶显示器接口。

5.根据权利要求1所述的一种环境参数无线传输系统，其特征在于，所述的微处理器还设置有SD卡存储器。