CN105571651A - 一种数据在线测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据在线测量系统，包括：数据采集装置及服务器装置，其中：数据采集装置，用于实时采集生物生长过程中的环境数据及生物本身的生长状态数据，并通过预设网络发送环境数据及生长状态数据；服务器装置，用于接收环境数据及生长状态数据并存储。可见，本申请公开的上述技术特征中，对环境数据及生长状态数据的采集及存储均是实时且自动的，无需人工介入，因此，大大降低了人工成本，且避免了由于工作人员本身的原因造成获取的上述数据准确性较低的问题。即，本申请公开的一种数据在线测量系统，能够在降低人工成本的同时，保证采集到的数据的准确度较高，有利于通过对生物生长状态及环境的分析确定出利于生物生长的环境。

Description

一种数据在线测量系统

技术领域

本发明涉及生物状态分析技术领域，更具体地说，涉及一种数据在线测量系统。

背景技术

无论是工业还是日常生活中，植物都发挥着不可代替的作用，而为了更好的培育植物，需要确定出利于植物生长的环境。

现有技术中，通常需要培育少量的植物作为试验品，通过对试验品生长过程的分析，确定出利于试验品生长的环境，进而在正常培育该种植物时为其提供利于其生长的环境，以保证植物的顺利生长。其中，在试验品生长过程中，通常是由人工完成对其生长环境的监测，即工作人员每经过一定的时间则对试验品的生长环境进行人工检测，但是，这种方式不仅人工成本较高，还可能因为工作人员的工作态度及技术水平等原因造成准确度较低的问题。

综上所述，现有技术中对植物生长过程进行监测的方法存在人工成本较高，且准确度较低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据在线测量系统，以解决现有技术对植物生长过程进行监测的方法中存在的人工成本较高，且准确度较低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数据在线测量系统，包括数据采集装置及服务器装置，其中：

所述数据采集装置，用于实时采集生物生长过程中的环境数据及生物本身的生长状态数据，并通过预设网络发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器装置，用于接收所述环境数据及所述生长状态数据并存储。

优选的，所述数据采集装置包括传感器组，摄像装置组、单片机及wifi网卡，其中：

所述传感器组，用于对生物所处环境中的物质因素进行实时感应，得到对应的环境电信号；

所述摄像装置组，用于对生物本身的生长状态进行实时采集，得到对应的生长状态电信号；

所述单片机，用于将所述环境电信号转换成环境数据，并将所述生长状态电信号转换成生长状态数据；

所述wifi网卡，用于通过wifi发送所述环境数据及生长状态数据。

优选的，所述传感器组包括土壤温湿度传感器、土壤ph值探测器、空气温湿度传感器及光照度传感器。

优选的，所述数据采集装置为圆柱空心杆状装置，其中，所述土壤温湿度传感器及土壤ph值探测器位于所述圆柱空心杆状装置的底部，所述空气温湿度传感器及光照度传感器位于所述圆柱空心杆状装置的顶部，所述wifi网卡及单片机位于所述圆柱空闲杆状装置的内部。

优选的，所述光照度传感器采用硅兰光伏探测器。

优选的，所述光照度传感器包括温度补偿线路，所述温度补偿线路用于对所述光照度传感器进行温度补偿。

优选的，所述服务器装置包括AP节点及服务器，其中：

所述AP节点，用于获取所述wifi网卡发送的环境数据及生长状态数据，并发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器，用于获取所述AP节点发送的环境数据及生长状态数据并存储。

优选的，所述服务器装置还包括处理器，所述处理器用于获取并分析所述环境数据及生长状态数据，并确定表示所述生物生长状态最佳的生长状态数据对应的环境数据为最佳环境数据。

优选的，还包括显示器，所述显示器用于将所述环境数据及生长状态数据进行实时显示。

优选的，所述显示器具体为触摸屏显示器。

本发明提供的一种数据在线测量系统，数据采集装置实时采集环境数据及生物的生长状态数据后，将上述数据通过预设网络发送至服务器装置，供服务器装置存储。由此，在需要对上述数据进行查询或者分析时，可直接由服务器中获取上述数据并进行需要的操作。可见，本申请公开的上述技术特征中，对环境数据及生长状态数据的采集及存储均是实时且自动的，无需人工介入，因此，大大降低了人工成本，且避免了由于工作人员本身的原因造成获取的上述数据准确性较低的问题。即，本申请公开的一种数据在线测量系统，能够在降低人工成本的同时，保证采集到的数据的准确度较高，有利于通过对生物生长状态及环境的分析确定出利于生物生长的环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数据在线测量系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中数据采集装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中服务器装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种数据在线测量系统的结构示意图，可以包括数据采集装置1及服务器装置2，其中：

所述数据采集装置1，用于实时采集生物生长过程中的环境数据及生物本身的生长状态数据，并通过预设网络发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器装置2，用于接收所述环境数据及所述生长状态数据并存储。

其中，生物可以是植物，也可以是动物，具体可以根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。对应的，对于不同的生物，采集环境数据的对象可能是不同的，如生物是植物时，采集环境数据的对象可以是土壤、光照等，而生物是动物时，采集环境数据的对象可以是空气、光照等，总之，采集环境数据的对象为对生物的生长过程存在一定影响的物质因素。

数据采集装置实时采集环境数据及生物的生长状态数据后，将上述数据通过预设网络发送至服务器装置，供服务器装置存储。由此，在需要对上述数据进行查询或者分析时，可直接由服务器中获取上述数据并进行需要的操作。可见，本申请公开的上述技术特征中，对环境数据及生长状态数据的采集及存储均是实时且自动的，无需人工介入，因此，大大降低了人工成本，且避免了由于工作人员本身的原因造成获取的上述数据准确性较低的问题。即，本申请公开的一种数据在线测量系统，能够在降低人工成本的同时，保证采集到的数据的准确度较高，有利于通过对生物生长状态及环境的分析确定出利于生物生长的环境。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，预设网络可以为wifi网络，当然，也可以根据实际需要进行其他设置，均在本发明的保护范围之内。优选的，预设网络为wifi网络，具体来说，wifi(无线保真技术)网络属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术；该技术使用2.4GHz附近的频段进行数据通信，而其可使用的标准包括IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11n和IEEE802.11g，当然也包括未来可能推出的新的IEEE802.11x。而wifi网络突出的优势在于：其一，由于无线电波的覆盖范围广，因此wifi网络的通信半径则可达300英尺左右，约合100米。且，已有新型交换机可以将wifi网络约合100米的通信半径扩大到4英里，约6.5公里；其二，wifi网络的数据传输速度非常快，可以达到11mbps，符合个人和社会信息化的需求；其三，易实现，针对一片需要接入许多设备的区域而言，只需要设置一个热点就能满足每个设备的接入需求。

当预设网络为wifi网络时，本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，所述数据采集装置可以包括传感器组11、摄像装置组12、单片机13及wifi网卡14，如图2所示，其中：

所述传感器组11，用于对生物所处环境中的物质因素进行实时感应，得到对应的环境电信号；

所述摄像装置组12，用于对生物本身的生长状态进行实时采集，得到对应的生长状态电信号；

所述单片机13，用于将所述环境电信号转换成环境数据，并将所述生长状态电信号转换成生长状态数据；

所述wifi网卡14，用于通过wifi发送所述环境数据及生长状态数据。

其中，传感器组可以包括一个或者多个传感器，当传感器组包括多个传感器时，对应的传感器感知技术可以是利用现有传感器结合嵌入式技术实现的，即将多个传感器接在一起嵌入控制板上以完成集成工作，得到传感器组。摄像装置组可以包括一个或者多个摄像装置，当摄像装置组包括多个摄像装置时，可以将不同的摄像装置设置不同的位置，从而可以拍摄到生物的多个角度的状态，更利于对于植物的生长状态的分析。

通过传感器组对生物所处环境中的物质因素进行实时感应，得到对应的环境电信号，通过摄像装置组对生物的生长状态进行实时采集，得到对应的生长状态电信号，通过单片机将上述电信号进行转换，得到环境数据及生长状态数据，并通过wifi网卡将上述数据进行发送，从而实现对于生物相关数据的实时采集及发送。当然，对于上述数据的发送也可以是每隔一段时间进行的，及定时发送，也可以根据实际需要进行其他设置，均在本发明的保护范围之内。

对应的，所述服务器装置可以包括AP节点21及服务器22，如图3所示，其中：

所述AP节点21，用于获取所述wifi网卡发送的环境数据及生长状态数据，并发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器22，用于获取所述AP节点21发送的环境数据及生长状态数据并存储。

其中，AP节点为wifi网络中各个数据采集装置提供网络接入服务，进而使得各个数据采集装置将采集到的数据通过AP节点发送至服务器中保存，互联网上的用户可通过访问服务器查看并分析服务器中存储的数据。需要说明的是，本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，数据采集装置的数量可以为一个也可以为多个，每个数据采集装置可以对应一个生物，当然也可以多个数据采集装置对应同一个生物，均可以根据实际需要进行确定，均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，如果生物为植物，对应的采集环境数据的对象可以包括土壤、空气及阳光，采集到的环境数据可以包括土壤温湿度、土壤ph(hydrogenionconcentration，氢离子浓度指数)值、空气温湿度及光照度，对应的，所述传感器组可以包括土壤温湿度传感器、土壤ph值探测器、空气温湿度传感器及光照度传感器。

其中，土壤湿度通常可以为土壤中的体积含水量，而土壤中的体积含水量的与土壤表现出来的介电常数成固定的某种函数关系，几乎与土质和水里所含的盐分无关。那么，采用频域测量方法，测量土壤温湿度传感器的中间探针与两侧探针之间的电容量，该电容量与土壤的介电常数成正比，对该电容量进行模数转换，进而通过单片机对其进行运算处理、非线性矫正和数模转换后输出，即可获得与土壤体积含水量成正比的线性电压输出，通过线性电压可以直接获得对应的土壤体积含水量，即土壤温湿度，其中，对电容量进行的上述运算均与现有技术中对应运算相同，在此不再赘述。其他传感器采集数据时的原理与上述原理类似，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，所述数据采集装置为圆柱空心杆状装置，其中，所述土壤温湿度传感器及土壤ph值探测器位于所述圆柱空心杆状装置的底部，即，针对土壤的传感器均设置在圆柱空心杆状装置的底部，由此，在使用时仅需将圆柱空心杆状装置的底部插入土壤中即可，既能保证圆柱空心杆状装置底部的传感器充分接触土壤，又能有效固定圆柱空心杆状装置。所述空气温湿度传感器及光照度传感器位于所述圆柱空心杆状装置的顶部，以在使用时充分接触空气和阳光，实现最有效的实时数据采集。所述wifi网卡及单片机位于所述圆柱空闲杆状装置的内部，被保护起来，避免被其他物质破坏。

具体来说，本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中的光照度传感器可以采用热点效应的原理，具体可以采用对弱光也具有较高灵敏度的硅兰光伏探测器。其感应元件，通常为光敏二极管，可以采用绕线电镀式多接点热电堆，该热点堆的表面涂有高吸收率的黑色涂层，而热接点在感应元件的感应面上，而冷结点感应元件内，冷热接点产生温差电势。从而阳光透过光照度传感器的滤光片照射到光敏二极管上，光敏二极管将光照度大小转换成对应电信号，在线性范围内，其输出的电信号与阳光辐照度成正比。

另外，所述光照度传感器可以包括温度补偿线路，所述温度补偿线路用于对所述光照度传感器进行温度补偿。其中，温度补偿线路，属于电子线路技术领域，包括电路中采用的稳压二极管，热敏电阻；温度补偿线路的连接关系中，在热敏电阻之后，通过一个可调电位器连接到运放电路，由该运放电路负端与温度补偿线路的输出端相连。该温度补偿线路结构简单，准确可靠，从而能够减小温度对于光照度传感器的不良影响，很大程度上提高了光照度传感器的精度和分辨能力。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统中，服务器装置可以通过模式识别的方法对采集到的环境数据及生长状态数据进行分析与挖掘。具体可以为：通过生长状态数据对当前生物生长状态进行判断，判断其发芽、抽苗等生长过程，并识别出叶片、长势、颜色等从而对生物的生长状态进行评级。通过学习不同评级下生物的环境数据从而抽象出适合当前生物生长的理想环境数据，并通过基于统计的方法，分析不同环境数据对于生物生长的影响权重，进而对理想环境数据进行修正。

当然，也可以通过较简单的方法获得最佳环境数据，如所述服务器装置还可以包括处理器，所述处理器用于获取并分析所述环境数据及生长状态数据，并确定表示所述生物生长状态最佳的生长状态数据对应的环境数据为最佳环境数据。

通过对于生长状态数据的分析，确定出生物生长状态最佳时的生长状态数据，并确定与该生长状态数据同时刻的环境数据为最佳环境数据。从而能够依据最佳环境数据为生物提供有益于其生长的环境，保证了生物的良好生长。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统，还可以包括显示器，所述显示器用于将所述环境数据及生长状态数据进行实时显示。

由此，工作人员可以通过显示器直观的获取环境数据及生长状态数据，且，所述显示器具体可以为触摸屏显示器，由此，工作人员可以在触摸屏显示器上输入相应的指令，以获取其所需获取的任意时刻的数据，也可以在触摸屏显示器上输出指令数据在线系统进行相应操作的指令，如停止对某项数据的采集等。由此，实现了人机交互，方便了工作人员对于数据在线测量系统的控制。

本发明实施例提供的一种数据在线测量系统，实现了基于wifi网络实时针对生物生长过程中的监测，是对生物生长全过程的完整记录。并且，还可以通过模式识别的方法，将生物的生长状态数据与实时的环境数据相结合，发现生物生长过程中这些环境数据对其的影响，积累足够的数据后可以分析得到最适合该生物生长过程中各个阶段最合理的数据，即最佳环境数据，以帮助改善植物的生长过程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种数据在线测量系统，其特征在于，包括数据采集装置及服务器装置，其中：

所述数据采集装置，用于实时采集生物生长过程中的环境数据及生物本身的生长状态数据，并通过预设网络发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器装置，用于接收所述环境数据及所述生长状态数据并存储。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置包括传感器组，摄像装置组、单片机及wifi网卡，其中：

所述传感器组，用于对生物所处环境中的物质因素进行实时感应，得到对应的环境电信号；

所述摄像装置组，用于对生物本身的生长状态进行实时采集，得到对应的生长状态电信号；

所述单片机，用于将所述环境电信号转换成环境数据，并将所述生长状态电信号转换成生长状态数据；

所述wifi网卡，用于通过wifi发送所述环境数据及生长状态数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述传感器组包括土壤温湿度传感器、土壤ph值探测器、空气温湿度传感器及光照度传感器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置为圆柱空心杆状装置，其中，所述土壤温湿度传感器及土壤ph值探测器位于所述圆柱空心杆状装置的底部，所述空气温湿度传感器及光照度传感器位于所述圆柱空心杆状装置的顶部，所述wifi网卡及单片机位于所述圆柱空闲杆状装置的内部。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光照度传感器采用硅兰光伏探测器。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光照度传感器包括温度补偿线路，所述温度补偿线路用于对所述光照度传感器进行温度补偿。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述服务器装置包括AP节点及服务器，其中：

所述AP节点，用于获取所述wifi网卡发送的环境数据及生长状态数据，并发送所述环境数据及生长状态数据；

所述服务器，用于获取所述AP节点发送的环境数据及生长状态数据并存储。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器装置还包括处理器，所述处理器用于获取并分析所述环境数据及生长状态数据，并确定表示所述生物生长状态最佳的生长状态数据对应的环境数据为最佳环境数据。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器用于将所述环境数据及生长状态数据进行实时显示。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述显示器具体为触摸屏显示器。