CN104251718A

CN104251718A - 一种通用型网络化生态环境因子采集系统

Info

Publication number: CN104251718A
Application number: CN201410514017.9A
Authority: CN
Inventors: 孙忠富; 杜克明; 郑飞翔; 褚金翔
Original assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Current assignee: Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculturem of CAAS
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2014-12-31

Abstract

本发明公开了一种通用型网络化生态环境因子采集系统，包括分别与传感器、通讯模块及显示器相连接的数据采集板，通讯模块还与分式电源控制器连接；传感器将环境信息通过数据线传送给数据采集板，数据采集板将传感器采集的信息处理后发送通讯模块和显示器，由通讯模块将信息发送至远端计算机和/或手机内。该系统普适性强，应用广泛，可在温室、农田和森林等生态系统中使用。该系统由于采用了嵌入式系统采集板，嵌入式系统不仅功能优越，而且资源丰富，可带有成熟操作系统，具有网络通信、触摸屏的功能，具有自组网和自我诊断的功能。该采集系统还具有构造简单、造价低廉、稳定性好、能够长期工作、可防雷、防雨和传感器供电电压类型可选的优点。

Description

一种通用型网络化生态环境因子采集系统

技术领域

本发明涉及生态环境因子监测技术领域，并具有通用型和网络化的特点

背景技术

随着生态环境因子监测技术快速发展，人们对于监测的需求无论从量还是质上都正发生着深刻变化，信息技术、电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，为生态环境因子的自动化监测提供了有力的技术支持,在这种大环境下，中国的生态环境因子自动化监测技术得到了快速发展，监测仪器行业也存在技术更新的问题。目前，生态环境因子采集器是以单片机为核心，内部采用自己设计的简易多任务操作系统，这种系统构造复杂，造价昂贵，功耗较高，校时不准，性能稳定性较差。因此，有必要对现有的生态环境因子监测系统进行技术改造。

发明内容

本发明目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种一次性注塑成型防水外壳，达到防护要求，壁挂式安装，可以达到防雷，结构简单，造价低廉，功耗很低，稳定性好的通用型网络化生态环境因子采集系统。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种通用型网络化生态环境因子采集系统，所述系统包括分别与传感器、通讯模块及显示器电连接的数据采集板，所述通讯模块还与分时电源控制器连接；所述传感器将环境信息通过数据线传送给数据采集板，数据采集板将传感器采集的信息处理后发送通讯模块和显示器，由通讯模块将信息发送至远端计算机和/或手机内。

其中优选的技术方案是，所述传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤含盐量传感器、光照度传感器、风速传感器、风压传感器、风向传感器、雨量传感器-二氧化碳传感器、空气质量传感器、红外夜视仪和摄像头。

优选的技术方案还有，所述通讯模块为GPRS模块。

优选的技术方案还有，所述数据采集板为嵌入式系统。

进一步优选的技术方案还有，所述数据采集板内设有GPS时钟模块。

优选的技术方案还有，所述显示器为LCD显示器。

优选的技术方案还有，所述数据采集板、通讯模块、分时电源控制器与显示器被封装在塑料壳体内，采用壁挂式安装。

优选的技术方案还有，所述数据采集板、传感器、显示器、通讯模块和分时电源控制器分别设有多组，且将每组分别设置在不同的观测地点。

本发明的优点及有益效果是，该野外气象采集系统由于采用了嵌入式系统采集板，而嵌入式技术随着信息化、智能化、网络化的发展，获得了广阔的发展空间；特别在工业控制、智能仪表、交通管理、信息家电、消费电子、电子商务、环境工程等各个领域得到了广泛的应用，嵌入式不仅具有高性能单片机的功能，而且资源丰富，可带有成熟操作系统，具有网络通信、触摸屏的功能，如果把嵌入式技术用于气象数据的采集可以提高气象数据采集器的可靠性和应用范围。而且该采集系统还具有构造简单，造价低廉，功耗低，校时准，稳定性好，能够长期工作，可防雷，防雨，传感器供电电压类型可选(电压型或电流型)，该系统可用于温室、农田、森林等生态系统环境因子的采集。

附图说明

图1为本发明一种通用型网络化生态环境因子采集系统的框图。

图中：1-分时电源控制器，2-通讯模块，3-数据采集板，4-显示器，5-传感器。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种通用型网络化生态环境因子采集系统，所述系统包括分别与传感器5、通讯模块2及显示器电4连接的数据采集板3，所述通讯模块2还与分时电源控制器1连接；所述传感器将环境信息通过数据线传送给数据采集板3，数据采集板3将传感器5采集的信息处理后发送通讯模块2和显示器4，由通讯模块2将信息发送至远端计算机和/或手机内。

本发明优选的实施方案是，所述传感器5包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤含盐量传感器、光照度传感器、风速传感器、风压传感器、风向传感器、雨量传感器-二氧化碳传感器、空气质量传感器、红外夜视仪和摄像头。其中：

序号	传感器名称	型号
			1	空气温度传感器	KL-A1
2	空气湿度传感器	KL-C1
			3	土壤温度传感器	KL-B1
4	土壤湿度传感器	FDS100
			5	CO₂传感器	KL-F1
6	光照度传感器	Davis6450
			7	雨量传感器	SL3-1

本发明优选的实施方案还有，所述通讯模块2为GPRS模块。GPRS模块的型号为：HUAWEI MG323-B GSM LCC。

本发明优选的实施方案还有，所述数据采集板3为嵌入式系统包括单片机和系统运行软件，系统运行软件选用已在中国版权局登记注册的软件程序。嵌入式单片机的型号为：KL-STM，该单片机的主控制芯片为STM32F103系列。属于32位基于ARM核心的带128K字节闪存的微控制器。主控制芯片Cortex^TM-M3，32位，速度72MHz，存储容量128KB。

本发明进一步优选的实施方案还有，所述数据采集板内设有GPS时钟模块。

本发明优选的实施方案还有，所述显示器4为LCD显示器。LCD显示器采用基于HD44780液晶芯片的LCD1602。1602液晶也叫1602字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。

本发明优选的实施方案还有，所述数据采集板3、通讯模块2、分时电源控制器1与显示器4被封装在塑料壳体内，采用壁挂式安装。

本发明优选的技术方案还有，所述的数据采集板3、传感器5、显示器4、通讯模块2和分时电源控制器1分别设有多组，且将每组分别设置在不同的观测地点。

本发明优选的实施方案还有，所述通用型网络化生态环境因子采集系统中已在中国版权局登记注册的软件程序名称为：农业环境与灾害物联网监管控制系统；证书号：软著登字第0611956号；著作权人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所；首次发表时间：2013年07月10日；登记号：2013SR106193。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述系统包括分别与传感器、通讯模块及显示器电连接的数据采集板，所述通讯模块还与分时电源控制器连接；所述传感器将环境信息通过数据线传送给数据采集板，所述数据采集板将传感器采集的信息处理后发送通讯模块和显示器，由所述通讯模块将信息发送至远端计算机和/或手机内。

2.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤水分传感器、土壤湿度传感器、土壤含盐量传感器、光照度传感器、风速传感器、风压传感器、风向传感器、雨量传感器-二氧化碳传感器、空气质量传感器、红外夜视仪和摄像头。

3.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述通讯模块为GPRS模块。

4.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述数据采集板为嵌入式系统。

5.如权利要求4所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述数据采集板内设有GPS时钟模块。

6.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述显示器为LCD显示器。

7.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述数据采集板、通讯模块、分时电源控制器与显示器被封装在塑料壳体内，采用壁挂式安装。

8.如权利要求1所述的通用型网络化生态环境因子采集系统，其特征在于，所述数据采集板、传感器、显示器、通讯模块和分时电源控制器分别设有多组，且将每组分别设置在不同的观测地点。