CN103605391A - 一种农业大棚的智能监测装置及其实现方法 - Google Patents

一种农业大棚的智能监测装置及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明型涉及农业大棚技术领域，本发明型公开了一种农业大棚的智能监测装置，其具体包括大棚、控制中心和无线网关，所述大棚内设置至少一个无线传感器，所述控制中心内设置监控服务器，每个无线传感器连接到无线网关，所述无线网关包括无线接口和有线接口，所述无线传感器与无线网关之间通过无线接口进行信号连接，所述监控服务器与无线网关之间通过有线接口进行信号连接。通过在大棚内设置无线传感器，将无线传感器采集到的信号发送给无线网关，再通过无线网关转发给监控服务器，监控服务器可以实时监测到大棚内的各种指标，方便了用户的使用。本发明还公开了上述农业大棚的智能监测装置的实现方法。

Description

一种农业大棚的智能监测装置及其实现方法
技术领域
本发明型涉及农业大棚技术领域，尤其涉及一种农业大棚的智能监测装置及其实现方法。
背景技术
农业大棚是指在人工保温设施中经营的农业，是大田的一种补充。一般分玻璃温室和塑料大棚两种，可以人工调节大棚内的温度和湿度。主要用于蔬菜的超季节栽培，使冬春两季也能生产供应。即使是在寒冷的地区，利用温室农业技术也能获得多种农产品。我国温室农业的栽培面积目前正在迅速发展，其热源主要是燃煤和地热等。
 温度和湿度是保证大棚内农作物正常生长的关键性指标，现有技术中，一般采用在大棚内设置温度计和湿度计进行检测，人工读取后判断温度和湿度是否满足当前农作物生长的条件，是则不调节，否则调节大棚内的温度和湿度。而温度和湿度是否满足要求是随着外界的环境以及农作物本身的生长需要随时改变的，要保证温度和湿度的适宜必须随时能够得到大棚内的温度和湿度情况，采用现有的的温度计和湿度计人工读取的方式显然费时费力，而且不能达到实时监测。
发明内容
本发明型的目的是针对现有技术中没有一种能够实时监测农业大棚的装置，本发明型公开了一种农业大棚的智能监测装置。本发明还公开了这种农业大棚的智能监测装置的实现方法。
本发明型的目的通过下述技术方案来实现：
一种农业大棚的智能监测装置，其具体包括大棚、控制中心和无线网关，所述大棚内设置至少一个无线传感器，所述控制中心内设置监控服务器，每个无线传感器连接到无线网关，所述无线网关包括无线接口和有线接口，所述无线传感器与无线网关之间通过无线接口进行信号连接，所述监控服务器与无线网关之间通过有线接口进行信号连接。通过在大棚内设置无线传感器，并在控制中心设置监控服务器，实时监测大棚内的状况。
更进一步地，上述无线网关为Wi-Fi无线网关或者GPRS无线网关。其分别适用于不同的场合。
更进一步地，上述无线传感器包括温度传感器和湿度传感器。这两个指标是农作物生长的关键指标，但可以监测的指标还有很多，通过改变或者增加无线传感器的类型就可以做到其他指标的监测。
更进一步地，上述无线温度传感器包括处理芯片、热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述处理芯片分别连接热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述电源模块为蓄电池。通过设置在传感器内部的蓄电池进行供电，使得无线传感器的位置可以非常方便地进行移动。
更进一步地，上述农业大棚的智能监测装置还包括安装在大棚内的智能控制设备，所述智能控制设备与监控服务器信号连接。通过智能控制设备改变大棚内的环境指标，比如改变大棚内的温度和湿度等。
更进一步地，上述智能控制设备包括温度调节设备和湿度调节设备。温度和湿度根据监测到的数据实时地调节，如果监测到的温度高于或者低于设定的温度阈值，则打开温度调节设备使得温度回到设定的阈值内，同理湿度也是一样，比如打开或喷水设备进行湿度增加。
本发明还公开了一种农业大棚智能监测装置的实现方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、无线传感器启动采样通道，采集到大棚内的温度值和湿度值，将采集到的值通过无线信号发送到无线网关；步骤二、无线网关将采集到的温度值和湿度值发送给控制中心的监控服务器；步骤三、所述服务器中设置温度值和湿度值的正常阈值范围，当采集到的温度值和湿度值超出设定的阈值范围时，监控服务器发出报警信号。
更进一步地，上述湿度值由湿度采样电路测得。
更进一步地，上述湿度采样电路包括高分子湿度传感器以及交流供电电路，所述交流供电电路连接高分子湿度传感器。
通过采用以上的技术方案，本发明型具备以下的有益效果：通过在大棚内设置无线传感器，将无线传感器采集到的信号发送给无线网关，再通过无线网关转发给监控服务器，监控服务器可以实时监测到大棚内的各种指标，方便了用户的使用。
附图说明
    图1为本发明型的结构示意图。其中1为大棚、10为无线传感器、3为无线网关、2为控制中心、20为监控服务器。
图2为本发明的一种农业大棚智能监测装置的实现方法的流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明型作进一步详细的说明。
如图1所示的本发明型的结构示意图。其包括设置在大棚内的多个无线传感器、多个无线传感器对应一个无线网关，每个无线网关都连接到监控中心的监控服务器上。
本发明型公开了一种农业大棚的智能监测装置，其具体包括大棚、控制中心和无线网关，所述大棚内设置至少一个无线传感器，所述控制中心内设置监控服务器，每个无线传感器连接到无线网关，所述无线网关包括无线接口和有线接口，所述无线传感器与无线网关之间通过无线接口进行信号连接，所述监控服务器与无线网关之间通过有线接口进行信号连接。通过在大棚内设置无线传感器，将无线传感器采集到的信号发送给无线网关，再通过无线网关转发给监控服务器，监控服务器可以实时监测到大棚内的各种指标，方便了用户的使用。
更进一步地，上述无线网关为Wi-Fi无线网关或者GPRS无线网关。Wi-Fi无线网关适用于大棚区域有Wi-Fi信号覆盖的场合，GPRS无线网关适用于采用GPRS直接上传数据的场合。
更进一步地，上述无线传感器包括温度传感器和湿度传感器。每种传感器可以是一个或者多个，包括但不限于上述的传感器，比如还可以包括土壤中的PH值传感器、土壤中的电导率传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、光照强度传感器和/或植物养分传感器等等。
更进一步地，上述无线温度传感器包括处理芯片、热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述处理芯片分别连接热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述电源模块为蓄电池。采用电池给无线温度传感器供电方便部署和调整无线温度传感器的位置。
更进一步地，上述农业大棚的智能监测装置还包括安装在大棚内的智能控制设备，所述智能控制设备与监控服务器信号连接。根据监控服务器监控到的信息控制智能控制设备的工作。比如当监控服务器监控到大棚内的湿度不够时，监控服务器发出喷水设备打开的控制信号，控制喷水设备自动打开，给大棚增加湿度。
更进一步地，上述智能控制设备包括温度调节设备和湿度调节设备。根据监测到的大棚内的温度和湿度信号，自动控制温度调节设备和湿度调节设备的打开和关闭，从而自动控制大棚内的温度和湿度。
本发明还公开了一种农业大棚智能监测装置的实现方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、无线传感器启动采样通道，采集到大棚内的温度值和湿度值，将采集到的值通过无线信号发送到无线网关；步骤二、无线网关将采集到的温度值和湿度值发送给控制中心的监控服务器；步骤三、所述服务器中设置温度值和湿度值的正常阈值范围，当采集到的温度值和湿度值超出设定的阈值范围时，监控服务器发出报警信号。比如用户可以自定义报警值，首先调用一次显示程序,静态显示”请同时输入报警值的上限和下限，按功能键确定”,将输入的十进制值数分别送到存储区进行存储。通过AD转换将采样输入的电压信号转换为数字信号并调用数制转换程序,将16进制的当前值转换为十进制的三位数,同时存储在另外的一个存储区,完成信号检测和数制转换功能。将转换后的采样值与设定的目标值进行比较,运算后,根据不同的比较结果,进行报警或者不报警。根据采样值与设定值差异的大小,分别驱动红黄绿灯以及喇叭进行报警。如图2所示的本发明的一种农业大棚智能监测装置的实现方法的流程图。
上述湿度值由湿度采样电路测得，所述湿度采样电路包括高分子湿度传感器以及交流供电电路，所述交流供电电路连接高分子湿度传感器。湿度采样电路用高分子湿度传感器CHR01为复合型电阻型湿度敏感部件，其复阻抗与空气相对湿度成指数关系，直流阻抗（普通数字万用表测量）几乎为无穷大，与传统意义上的电阻有空气中水分子参与膜感湿中的离子导电，由于水分子为极性分子，在直流电存在的情况下，会电离，分解，从而影响导电与元件的寿命，所以要求采用交流电路对传感器进行供电。
这里已经通过具体的实施例子对发明进行了详细描述，提供上述实施例的描述为了使本领域的技术人员制造或使用本发明型，这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是容易理解的。本发明型并不限于这些例子，或其中的某些方面。本发明型的范围通过附加的权利要求进行详细说明。
上述说明示出并描述了本发明型的一个优选实施例，但如前所述，应当理解本发明型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明型的精神和范围，则都应在本发明型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种农业大棚的智能监测装置，其特征在于具体包括大棚、控制中心和无线网关，所述大棚内设置至少一个无线传感器，所述控制中心内设置监控服务器，每个无线传感器连接到无线网关，所述无线网关包括无线接口和有线接口，所述无线传感器与无线网关之间通过无线接口进行信号连接，所述监控服务器与无线网关之间通过有线接口进行信号连接。
2.如权利要求1所述的农业大棚的智能监测装置，其特征在于所述无线网关为Wi-Fi无线网关或者GPRS无线网关。
3.如权利要求1所述的农业大棚的智能监测装置，其特征在于所述无线传感器包括温度传感器和湿度传感器。
4.如权利要求3所述的农业大棚的智能监测装置，其特征在于所述无线温度传感器包括处理芯片、热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述处理芯片分别连接热敏元件、信号发射天线和电源模块，所述电源模块为蓄电池。
5.如权利要求1所述的农业大棚的智能监测装置，其特征在于所述农业大棚的智能监测装置还包括安装在大棚内的智能控制设备，所述智能控制设备与监控服务器信号连接。
6.如权利要求1所述的农业大棚的智能监测装置，其特征在于所述智能控制设备包括温度调节设备和湿度调节设备。
7.一种农业大棚智能监测装置的实现方法，其具体包括以下的步骤：步骤一、无线传感器启动采样通道，采集到大棚内的温度值和湿度值，将采集到的值通过无线信号发送到无线网关；步骤二、无线网关将采集到的温度值和湿度值发送给控制中心的监控服务器；步骤三、所述服务器中设置温度值和湿度值的正常阈值范围，当采集到的温度值和湿度值超出设定的阈值范围时，监控服务器发出报警信号。
8.如权利要求7所述的农业大棚智能监测装置的实现方法，其特征在于所述湿度值由湿度采样电路测得。
9.如权利要求8所述的农业大棚智能监测装置的实现方法，其特征在于所述湿度采样电路包括高分子湿度传感器以及交流供电电路，所述交流供电电路连接高分子湿度传感器。
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