CN109637102A - 一种数字农田信息监测系统 - Google Patents

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张磊
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Abstract

本发明公开了一种数字农田信息监测系统，信息采集终端包括采集终端传感器、采集终端传感器连接A/D转换模块，A/D转换模块连接第一微控制器MCU，第一微控制器MCU分别连接第一存储器、第一GPS定位模块、第一无线通信模块、第一RS232接口模块和第一电源模块；LoRa网关包括第二微控制器MCU，第二微控制器MCU分别连接第二存储器、GPRS通信模块、第二GPS定位模块、第二无线通信模块、第二RS232接口模块、JTAG接口模块和第二电源模块；本发明的有益效果是能够随时远距离采集农田信息，采集信息准确并且效率高。

Description

一种数字农田信息监测系统
技术领域
本发明属于监测系统技术领域，涉及一种数字农田信息监测系统。
背景技术
目前农田信息的采集需要人工采集，费时费力，并且不能实时进行信息的采集，信息滞后。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字农田信息监测系统，本发明的有益效果是能够随时远距离采集农田信息，采集信息准确并且效率高。
本发明所采用的技术方案是包括信息采集终端和LoRa网关，其中信息采集终端包括采集终端传感器、采集终端传感器连接A/D转换模块，A/D转换模块连接第一微控制器MCU，第一微控制器MCU分别连接第一存储器、第一GPS定位模块、第一无线通信模块、第一RS232接口模块和第一电源模块；信息采集终端工作时，采集终端传感器对环境数据进行采集，A/D转换模块将数据转换为数字量信号，然后将其存储在第一存储器中，第一微控制器MCU控制数据传输；LoRa网关包括第二微控制器MCU，第二微控制器MCU分别连接第二存储器、GPRS通信模块、第二GPS定位模块、第二无线通信模块、第二RS232接口模块、JTAG接口模块和第二电源模块；当信息采集终端将采集到的数据以及位置信息等传输给LoRa网关时，LoRa网关会将这些信息传输给第二微控制器MCU，第二微控制器MCU将大量的数据进行融合处理后，通过GPRS网络将数据传到云，现场监控室可以利用Internet网络下载数据并查看，同时远程上位机用户也可以通过Internet网络对数据进行远程查看。
进一步，采集终端传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器、光照强度传感器。
进一步，空气温湿度传感器为DHT11型复合数字温湿度传感器，土壤温湿度传感器为能够同时检测土壤温度和土壤湿度的FDR-100B复合型温湿度传感器，CO2浓度传感器使用S-100H型红外传感器，光照强度传感器采用RY-G型光照强度传感器。
进一步，第一GPS定位模块和第二GPS定位模块采用SKG09A型定位模块，GPRS通信模块采用ME3000_V2通讯芯片，用于将农田信息实时上传至云端，用户只需登录远程监控界面，便可以获取到实时的农田信息，同时服务器端软件会将获取到的农田信息进行存储，方便用户后期查看和处理。
进一步，第一无线通信模块和第二无线通信模块采用SX1278通信芯片。
进一步，第一微控制器MCU和第二微控制器MCU采用MSP430F5438单片机。
附图说明
图1是信息采集终端和LoRa网关组成示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明数字农田信息监测系统如图1所示，包括信息采集终端1和LoRa网关2，其中信息采集终端1包括采集终端传感器101、采集终端传感器101连接A/D转换模块102，A/D转换模块102连接第一微控制器MCU103，第一微控制器MCU103分别连接第一存储器104、第一GPS定位模块105、第一无线通信模块106、第一RS232接口模块107和第一电源模块108；信息采集终端1工作时，采集终端传感器101对环境数据进行采集，A/D转换模块102将数据转换为数字量信号，然后将其存储在第一存储器104中，第一微控制器MCU103控制数据传输。
LoRa网关2包括第二微控制器MCU201，第二微控制器MCU201分别连接第二存储器202、GPRS通信模块203、第二GPS定位模块204、第二无线通信模块205、第二RS232接口模块206、JTAG接口模块207和第二电源模块208；
当信息采集终端1将采集到的数据以及位置信息等传输给LoRa网关2时，LoRa网关2会将这些信息传输给第二微控制器MCU201，第二微控制器MCU201将大量的数据进行融合处理后，通过GPRS网络将数据传到云，现场监控室可以利用Internet网络下载数据并查看，同时远程上位机用户也可以通过Internet网络对数据进行远程查看。
其中，采集终端传感器101包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器、光照强度传感器。
空气温湿度传感器为DHT11型复合数字温湿度传感器。土壤温湿度传感器为能够同时检测土壤温度和土壤湿度的FDR-100B复合型温湿度传感器。CO2浓度传感器使用S-100H型红外传感器。光照强度传感器采用RY-G型光照强度传感器。
第一GPS定位模块105和第二GPS定位模块204采用SKG09A型定位模块。GPS定位模块用来定位各个单元的具体位置，在农田信息采集系统工作时，GPS定位模块便会将其位置信号传输给LoRa网关2，LoRa网关2再将自己的位置信息以及接收到的采集终端的位置信息传到云端供监控终端查看，有效的提高了系统的安全性。该定位模块的灵敏度极高同时功耗较低，具有很高的追踪灵敏度，在一些地域比较特殊例如密集的丛林或者偏僻的山区等区域都能进行准确定位
GPRS通信模块203采用信号较强的中兴公司生产的ME3000_V2通讯芯片，用于将农田信息(地理位置信息和环境信息)实时上传至云端，用户只需登录远程监控界面，便可以获取到实时的农田信息，同时服务器端软件会将获取到的农田信息进行存储，方便用户后期查看和处理。
第一无线通信模块106和第二无线通信模块205采用SX1278通信芯片。
第一微控制器MCU103和第二微控制器MCU201采用MSP430F5438单片机，MSP430F5438单片机具有功耗低的优点。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种数字农田信息监测系统，其特征在于：包括信息采集终端和LoRa网关，其中信息采集终端包括采集终端传感器、采集终端传感器连接A/D转换模块，A/D转换模块连接第一微控制器MCU，第一微控制器MCU分别连接第一存储器、第一GPS定位模块、第一无线通信模块、第一RS232接口模块和第一电源模块；信息采集终端工作时，采集终端传感器对环境数据进行采集，A/D转换模块将数据转换为数字量信号，然后将其存储在第一存储器中，第一微控制器MCU控制数据传输；LoRa网关包括第二微控制器MCU，第二微控制器MCU分别连接第二存储器、GPRS通信模块、第二GPS定位模块、第二无线通信模块、第二RS232接口模块、JTAG接口模块和第二电源模块；当信息采集终端将采集到的数据以及位置信息等传输给LoRa网关时，LoRa网关会将这些信息传输给第二微控制器MCU，第二微控制器MCU将大量的数据进行融合处理后，通过GPRS网络将数据传到云，现场监控室可以利用Internet网络下载数据并查看，同时远程上位机用户也可以通过Internet网络对数据进行远程查看。
2.按照权利要求1所述一种数字农田信息监测系统，其特征在于：所述采集终端传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、CO2浓度传感器、光照强度传感器。
3.按照权利要求2所述一种数字农田信息监测系统，其特征在于：所述空气温湿度传感器为DHT11型复合数字温湿度传感器，土壤温湿度传感器为能够同时检测土壤温度和土壤湿度的FDR-100B复合型温湿度传感器，CO2浓度传感器使用S-100H型红外传感器，光照强度传感器采用RY-G型光照强度传感器。
4.按照权利要求1所述一种数字农田信息监测系统，其特征在于：所述第一GPS定位模块和第二GPS定位模块采用SKG09A型定位模块，GPRS通信模块采用ME3000_V2通讯芯片，用于将农田信息实时上传至云端，用户只需登录远程监控界面，便可以获取到实时的农田信息，同时服务器端软件会将获取到的农田信息进行存储，方便用户后期查看和处理。
5.按照权利要求1所述一种数字农田信息监测系统，其特征在于：所述第一无线通信模块和第二无线通信模块采用SX1278通信芯片。
6.按照权利要求1所述一种数字农田信息监测系统，其特征在于：所述第一微控制器MCU和第二微控制器MCU采用MSP430F5438单片机。
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