CN204241024U - 基于农业养殖环境的监测终端 - Google Patents

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陈长喜
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Abstract

本实用新型涉及一种基于农业养殖环境的监测终端，其技术特点是：包括微处理器模块、电源模块、显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块，所述的微处理器模块分别与显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块相连接，该无线通讯模块通过网关实现与监控服务器的数据上传功能。本实用新型通过温湿度传感器、光照传感器和氨气传感器实时监测养殖大棚内的温度、湿度、光照、氨气浓度等环境数据并通过网关自动上传至监控服务器，为监控服务器对养殖大棚的环境控制提供科学的依据，大幅提升养殖业的管理水平，同时可以节省大量的人力，增加产出，节约生产成本，提升生产效率。

Description

基于农业养殖环境的监测终端
技术领域
本实用新型属于自动化监测控制技术领域，尤其是一种基于农业养殖环境的监测终端。
背景技术
目前，我国的养殖业管理还处于比较低级的发展水平，尤其表现在对养殖环境的监控管理上。一是对养殖环境数据的采集量小，可信度不高。通常只采集温度、湿度信息，同时采集仪器简单粗糙，精度有限。这种简单粗放的数据采集环节无法保证做出科学合理的管理决策，同时也保证不了养殖动物的健康快速生长。二是对养殖环境的控制没有科学的决策依据和理论支撑。养殖过程中对动物生存环境的控制完全依赖养殖人员的个人经验，没有系统的大量数据提供依据，也没有科学的养殖理论的支撑，导致现在的养殖业管理水平得不到提升。正是由于现有的养殖管理水平低下，从而在疫病防治，动物生长控制上容易发生问题和隐患，严重制约了我国现代养殖业的发展。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、性能稳定且实时可靠的基于农业养殖环境的监测终端。
本实用新型解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于农业养殖环境的监测终端，包括微处理器模块、电源模块、显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块，所述的微处理器模块分别与显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块相连接，该无线通讯模块通过网关实现与监控服务器的数据上传功能。
而且，所述的微处理器模块通过GPIO接口连接锁存器并与显示装置相连接，微处理器模块采用单总线方式与温湿度传感器相连接，微处理器模块通过I2C连接光照传感器和掉电数据存储器，微处理器模块通过ADC接口与氨气传感器相连接，微处理器模块通过SPI接口与无线通讯模块相连接。
而且，所述的显示装置包括4个高亮LED灯和4位8段码LED显示。
而且，所述的电源模块输出12V/5V/3.3V为各个模块供电。
而且，所述的微处理器模块采用工业级芯片PIC18F45J10，所述无线通讯模块使用的是SI4432模块，所述温湿度传感器采用DHT11传感器，光照传感器采用BH1750FVI专业芯片和配套的保护透镜，所述氨气传感器使用MQ137模块。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型通过温湿度传感器、光照传感器和氨气传感器实时监测养殖大棚内的温度、湿度、光照、氨气浓度等环境数据并通过网关自动上传至监控服务器，为监控服务器对养殖大棚的环境控制提供科学依据，将其与监控服务器、网关以及环境控制器连接在一起构成农业养殖环境监测控制系统，能够实现对养殖大棚环境的全自动控制功能，真正达到科学化养殖目标，大幅提升养殖业的管理水平，同时可以节省大量的人力，增加产出，节约生产成本，提升生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是本实用新型的一种应用系统连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。
一种基于农业养殖环境的监测终端，如图1所示，包括微处理器模块、电源模块、显示装置(4位8段码数码管显示和LED显示)、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及RF通讯模块，微处理器模块通过GPIO接口连接锁存器并与显示装置相连接，微处理器模块采用单总线方式与温湿度传感器相连接，微处理器模块通过I2C连接光照传感器和掉电数据存储器，微处理器模块通过ADC接口与氨气传感器相连接，微处理器模块通过SPI接口与RF通讯模块相连接，电源模块输出12V/5V/3.3V为各个模块供电。在本实施例中，微处理器模块采用MICROCHIP公司的工业级芯片PIC18F45J10，可以保证终端长期稳定运行。无线通讯模块使用的是SI4432，使用免费的ISM频段进行采集数据的传输，通讯距离远，不用单独布置通讯线路，节约人力、物力及线路维护费用。温湿度采集传感器使用性价比高的DHT11，光照传感器采用BH1750FVI专业芯片和配套的保护透镜，灵敏度高，氨气传感器使用MQ137模块。为了提升易用性，本监测终端还提供丰富的人机交互功能，便于用户直观查看采集数据，终端配备了4个高亮LED灯及4位8段码LED显示，适合养殖大棚环境使用，信息显示清晰易辨识，分时段显示温度、湿度、光照、氨气浓度及本机地址等重要信息，同时适合现场巡视实时观察使用。
如图2所示，本实用新型与嵌入式中继器(网关)、监控服务器、环境控制器连接在一起构成农业养殖环境监测控制系统，本实用新型和环境控制器通过RF通讯方式与嵌入式中继器相连接，该嵌入式中继器通过有线或无线方式与监控服务器相连接，监控服务器接收本实用新型采集的现场环境(温度、湿度、光照、氨气浓度等)，并通过嵌入式中继器(网关)向环境控制器发送控制命令，由环境控制器对现场环境进行控制，例如控制风机、灯光、加热、加湿等实现对养殖大棚环境的全自动控制功能。系统中的监控服务器主要功能是数据的接收、存储、分析，通过核心的算法模型对环境控制器进行操作来进行养殖管理，可进行数据的追溯、查询等功能。嵌入式中继器的功能包括：对环境采集终端数据的接收和参数设置，对环境控制器的控制指令的发送和参数设置，与服务器的交互，根据网络情况进行数据的封装、存储、命令转发等。环境控制器的主要功能是接收控制指令对电机、灯光、加热器等功率器件进行开关控制。本实用新型能够对养殖大棚内的温度、湿度、光照和氨气浓度进行实时采集，同时根据网关的通讯指令采用无线方式上传采集数据并传送给监控服务器。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于农业养殖环境的监测终端，其特征在于：包括微处理器模块、电源模块、显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块，所述的微处理器模块分别与显示装置、氨气传感器、温湿度传感器、光照传感器、掉电数据存储器以及无线通讯模块相连接，该无线通讯模块通过网关实现与监控服务器的数据上传功能。
2.根据权利要求1所述的基于农业养殖环境的监测终端，其特征在于：所述的微处理器模块通过GPIO接口连接锁存器并与显示装置相连接，微处理器模块采用单总线方式与温湿度传感器相连接，微处理器模块通过I2C连接光照传感器和掉电数据存储器，微处理器模块通过ADC接口与氨气传感器相连接，微处理器模块通过SPI接口与无线通讯模块相连接。
3.根据权利要求1所述的基于农业养殖环境的监测终端，其特征在于：所述的显示装置包括4个高亮LED灯和4位8段码LED显示。
4.根据权利要求1所述的基于农业养殖环境的监测终端，其特征在于：所述的电源模块输出12V/5V/3.3V为各个模块供电。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于农业养殖环境的监测终端，其特征在于：所述微处理器模块采用工业级芯片PIC18F45J10，所述无线通讯模块使用的是SI4432模块，所述温湿度传感器采用DHT11传感器，光照传感器采用BH1750FVI专业芯片和配套的保护透镜，所述氨气传感器使用MQ137模块。
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