CN105091949A - 一种无线温室环境数据采集装置及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，包括：移动式壳体，设置在移动式壳体内的微处理器，与微处理器连接的可充电电池、太阳能光伏组件、指示灯、WiFi无线模块及环境数据采集单元；所述可充电电池与太阳能光伏组件之间电连接，所述环境数据采集单元包括：光线传感器，空气湿度传感器，土壤温度传感器，土壤水分传感器，土壤养分传感器及土壤PH值传感器。本发明将多种传感器集成在同一移动式壳体上，方便用户自主选择在同一检测节点短时间内或长时间内监测光照强度、空气湿度、土壤水分、土壤温度、土壤PH值等各项温室环境数据，数据采集方便。本发明还提供一种基于上述无线数据采集装置的监测系统。
Description
技术领域
本发明涉及温室大棚领域，尤其涉及一种无线温室环境数据采集装置及监测系统。
背景技术
设施农业是集生物工程、农业工程和环境工程为一体，跨部门、多学科综合的系统工程，是在外界不适季节，通过设施及环境调节，为作物营造较为适宜的生长环境，使其达到早熟、高产、优质和高效的集约化生产方式。
设施农业是一种高投入高产出、知识与技术密集的集约型产业。由于设施农业具有一定的环境调控能力，可改变周围环境以适应作物生长，所以是高质、高量和反季节种植的有效方式。现代化温室作为设施农业的一个方面，在农业增产增量中起到了不可替代的作用。随着温室技术在世界范围内得到广泛，温室环境的参数采集系统的重要性愈加突出。温室内环境参数的采集对提高环境控制的精确度、节约能源、提高温室的管理水平、提高温室的产量与质量并最终提高温室的社会效益与经济效益起到举足轻重的作用，是实现其生产自动化以及高效化的关键环节之一。
然而，目前的温室环境数据采集中绝大多数是处于封闭环境的自成系统，采集到的数据临时贮存在数据采集器内，后经由导线自RS232/485串行导出，这与当今以互联网为平台的网络技术有一定的距离。虽然有RS232转TC/PIP的相关产品以打补丁的方式解决网络化的问题，但这是不完美的。推进农业信息化中普遍面临的一个重要问题就是信息资源的共享。信息共享是信息化的核心问题。分布式异构资源的共享是网络时代的瓶颈，网格技术将是解决应用层面的互联互通，消除信息孤岛，实现信息资源共享的一个重要发展方向。
通过以市场上的一些农用数据采集装置与及监测系统进行深入的调查，发现现有的温室环境数据采集装置普遍存在以下缺陷和不足：1)数据采集装置(MCU)与传感器的探头分离，功能单一，扩展性差，采集数据单一，不能满足同时采集多项环境数据。2)大多数采用RS232或RS485数据传输方式，增加了布线难度与使用成本。3)不能实现对温室环境数据进行有效的实视监控。4)智能化程度低，是全面实现设施农业生产自动化及高效化进程中的技术短板。5)处于封闭环境的自成系统，不能实现信息资源共享。6)缺乏通用的技术平台，接口不一统一，价格高。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的一个目的在于结构简单、移动方便的无线温室环境数据采集装置。
本发明的另一目的在于提供一种便于信息共享的无线温室环境数据检测系统。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，包括：移动式壳体，设置在移动式壳体内的微处理器，与微处理器连接的可充电电池、太阳能光伏组件、指示灯、WiFi无线模块及环境数据采集单元；所述可充电电池与太阳能光伏组件之间电连接，所述环境数据采集单元包括：光线传感器，空气湿度传感器，土壤温度传感器，土壤水分传感器，土壤养分传感器及土壤PH值传感器。
作为改进地，在移动式壳体的底部设有可直接插在泥土里的插脚，所述土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器集成在插脚上。
作为改进地，所述移动式壳体呈中空圆柱状，所述太阳能光伏组件设置在壳体的顶部，所述指示灯为环绕在壳体周围的LED灯带。
作为改进地，在移动式壳体底部成型有与壳体内腔连通的空心管，所述可充电电池设置在空心管内。
作为改进地，在空心管的底部延伸有两个扁平管，两个扁平管同时充当土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器的两个探头和移动式壳体的插脚。
一种温室环境监测系统，其特征在于，包括：多个上述温室环境数据采集装置，WIFi无线路由器和终端设备；终端设备与温室环境数据采集装置之间通过WIFi无线路由器进行通信。
作为改进地，各温室环境数据采集装置设置在不同温室的检测节点上。
作为改进地，各温室环境数据采集装置设置在同一温室的不同检测节点上。
作为改进地，所述终端设备为手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种或几种。
作为改进地，在WIFi无线路由器上连接有云服务器，所述终端设备与云服务器通信。
与现有技术相比，本发明提供的无线温室环境数据采集装置具有以下有益效果：
一、将多种传感器集成在同一移动式壳体上，方便用户自主选择在同一检测节点短时间内或长时间内监测光照强度、空气湿度、土壤水分、土壤温度、土壤PH值等各项温室环境数据，数据采集方便。
二、利用两个扁平管同时充当土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器的两个探头和移动式壳体的插脚，结构简单，制造成本低。
三、将太阳能光伏组件与可充电电池进行有机整合，确保本数据采集装置24小时的持续工作。同时，环形的工作状态指示灯，让用户更方便，更直观了解本数据采集装置的工作情况。
附图说明
图1所示为本发明提供的无线温室环境数据采集装置结构示意图；
图2所示为本发明提供的无线温室环境监测系统结构示意图。
附图标记说明：
1：壳体，2：可充电电池，3：太阳能光伏组件，4：指示灯，5：WiFi无线模块，6：光线传感器，7：空气湿度传感器，8：土壤温度传感器，9：插脚，10：温室环境数据采集装置，11：WIFi无线路由器，12：终端设备，13：云服务器。
具体实施方式
为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。
如图1所示，一种无线温室环境数据采集装置，包括：移动式壳体1，设置在移动式壳体内1的微处理器，与微处理器连接的可充电电池2、太阳能光伏组件3、指示灯4、WiFi无线模块5及环境数据采集单元；所述可充电电池2与太阳能光伏组件3之间电连接，所述环境数据采集单元包括：光线传感器6，空气湿度传感器7，土壤温度传感器8，土壤水分传感器，土壤养分传感器及土壤PH值传感器。
其中，所述移动式壳体1呈中空圆柱状，所述太阳能光伏组件3设置在壳体的顶部，所述指示灯4为环绕在壳体周围的LED灯带。在移动式壳体1底部成型有与壳体内腔连通的空心管，所述可充电电池设置在空心管内。
为方便实现数据采集装置的移动，在移动式壳体1的底部设有可直接插在泥土里的插脚9，所述土壤温度传感器8、土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器集成在插脚9上。特别地，所述插脚9由两个扁平管构成，两个扁平管同时充当土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器的两个探头，结构简单，制造成本低。
如图2所示，一种无线温室环境监测系统，包括：多个上述的温室环境数据采集装置10，WIFi无线路由器11和终端设备12；终端设备12与温室环境数据采集装置10之间通过WIFi无线路由器11进行通信。
工作时，WIFI无线路由器链接分布在各个温室大棚检测节点或同一温室大棚不同检测节点的温室环境数据采集装置10，构成一个环境数据检测网络群。用户通过手机、平板电脑或笔记本电脑实视监控频率设置、监控数据分析、历史数据查询、温室环境变化曲线输出等功能，为数据化种植，专业化的专家团队辅助种植提供有力支持。
进一步地，为更好地实现数据的远程管理和监控，在WiFi无线路由器11上连接有云服务器13，所述终端设备与云服务器13通信。
以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。但凡依照本发明之实质所做的改进、修饰或等效变换都落在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，包括：移动式壳体，设置在移动式壳体内的微处理器，与微处理器连接的可充电电池、太阳能光伏组件、指示灯、WiFi无线模块及环境数据采集单元；所述可充电电池与太阳能光伏组件之间电连接，所述环境数据采集单元包括：光线传感器，空气湿度传感器，土壤温度传感器，土壤水分传感器，土壤养分传感器及土壤PH值传感器。
2.根据权利要求1所述的一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，在移动式壳体的底部设有可直接插在泥土里的插脚，所述土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器集成在插脚上。
3.根据权利要求1所述的一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，所述移动式壳体呈中空圆柱状，所述太阳能光伏组件设置在壳体的顶部，所述指示灯为环绕在壳体周围的LED灯带。
4.根据权利要求3所述的一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，在移动式壳体底部成型有与壳体内腔连通的空心管，所述可充电电池设置在空心管内。
5.根据权利要求4所述的一种无线温室环境数据采集装置，其特征在于，在空心管的底部延伸有两个扁平管，两个扁平管同时充当土壤水分传感器、土壤养分传感器及土壤PH值传感器的两个探头和移动式壳体的插脚。
6.一种无线温室环境监测系统，其特征在于，包括：多个如权利要求1-5中任意一项所述的无线温室环境数据采集装置，WIFi无线路由器和终端设备；终端设备与无线温室环境数据采集装置之间通过WIFi无线路由器进行通信。
7.根据权利要求6所述的一种无线温室环境监测系统，其特征在于，各温室环境数据采集装置设置在不同温室的检测节点上。
8.根据权利要求6所述的一种无线温室环境监测系统，其特征在于，各温室环境数据采集装置设置在同一温室的不同检测节点上。
9.根据权利要求6所述的一种无线温室环境监测系统，其特征在于，所述终端设备为手机、平板电脑、笔记本电脑中的一种或几种。
10.根据权利要求6所述的一种无线温室环境监测系统，其特征在于，在WIFi无线路由器上连接有云服务器，所述终端设备与云服务器通信。
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| CN201510607617.4A CN105091949A (zh) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | 一种无线温室环境数据采集装置及监测系统 |
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