CN204331419U - 一种基于物联网的植物工厂自动监控系统 - Google Patents

一种基于物联网的植物工厂自动监控系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型，公开了一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，采用三层框架结构，它包括：设备层；信息层和管理层。支持多种通信方式。设备层包括：执行设备和传感器，主要负责植物工厂内部环境参数的采集和控制指令的响应；信息层包括：设备控制模块；传感器采集模块和信息控制模块，三个模块之间采用CAN总线通信方式，传感器采集模块将各传感器上传的植物工厂环境参数通过CAN总线上传到信息控制模块，信息控制模块通过CAN总线向设备控制模块下达的指令；管理层包括：用户信息终端和物联网数据管理中心，用户信息终端和物联网数据管理中心采用3G/4G的通信模式；而物联网数据管理中心和信息层的信息控制模块采用WiFi通信模式，管理层用来对用户提供智能植物工厂的数据展示、数据分析和控制功能，数据分析主要是依据采集到的海量数据，运用Apriori数据融合算法进行数据融合，确定关联关系，采用模糊算法制定控制规则，达到最优的控制效果，提高效率，简化控制工作。

Description

一种基于物联网的植物工厂自动监控系统
技术领域
本实用新型属于农业信息化领域，尤其涉及一种基于物联网的植物工厂自动监控系统。
背景技术
远程监控系统、无线传感器监测、电子标签等技术日趋成熟，并逐步应用到了现代农业建设中，以帮助农民及时发现问题，使农业生产自动化、智能化，并可远程控制，提高了农业生产的管理效率。随着现代农业种植技术的普及和广泛应用，植物工厂环境监测和控制技术也在不断进步和发展，但是对于植物工厂的环境监测和控制，国内仍然没有相对完善和成熟技术方案，还是缺少低成本的数据采集、传输和环境控制的设施设备，所以传统的植物工厂监控系统，通常设备成本较高，多采用复杂的线路连接各个数据采集和传输设备，造成可靠性差、稳定性差，不能进行数据实时传送。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型，提供了一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，成本低，可靠性好且易于实现。
 一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，是一种面向物联网数据融合应用服务平台，采用三层框架结构，它包括：设备层；信息层和管理层，支持多种通信方式。
 所述设备层包括：执行设备和传感器，主要负责植物工厂内部环境参数的采集和控制指令的响应。
 所述执行设备包括：灭菌杀毒设备；二氧化碳补充设备；温度控制设备，微喷加湿设备；空气循环设备和LED人工补光灯，采用RS485通信模式，通过各RS485节点，接收信息层设备控制器模块下达的指令，执行设备运行。
所述传感器包括：温度传感器；湿度传感器；红外摄像头；二氧化碳检测和光照传感器，采用Zigbee无线通信模式，通过各ZigBee节点，将各传感器采集的植物工厂环境参数，实时传送至信息层传感器采集模块。
 所述信息层包括：设备控制模块；传感器采集模块和信息控制模块，三个模块之间采用CAN总线通信方式，传感器采集模块将各传感器上传的植物工厂环境参数通过CAN总线上传到信息控制模块，信息控制模块通过CAN总线向设备控制模块下达的指令。
所述管理层包括：用户信息终端和物联网数据管理中心，用户信息终端和物联网数据管理中心采用3G/4G的通信模式；而物联网数据管理中心和信息层的信息控制模块采用WiFi通信模式，信息层的信息控制模块通过WiFi通信方式，将从传感采集模块接收的植物工厂环境参数上传至物联网数据管理中心，管理层用来对用户提供智能植物工厂的数据展示、数据分析和控制功能。
 一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，设有统一的外部接口，可实现农业种植
业、水产养殖业、环境监测等行业的标准接入。
附图说明
图1为一种基于物联网的植物工厂自动控制系统网络模型图。
图2为一种基于物联网的植物工厂自动控制系统示意图。
 附图标记说明：1 传感器 2传感采集模块 3执行设备 4 控制器模5信息控制模块 6 物联网管理平台 7用户终端 。
具体实施方式
如图1所示，传感器1由各种传感器组成，传感器包括：温度传感器；湿度传感器；红外摄像头；二氧化碳检测和光照传感器，它们与信息层传感器采集模块2一起构成一个Zigbee局域网；传感器1将采集到的植物工厂各种环境参数，通过Zigbee通信方式上传至传感采集模块2；传感采集模块2将收集到的植物工厂的环境参数，通过CAN总线，上传至信息控制模块的核心控制器5，信息控制模块的核心控制器5将收集到的植物工厂环境参数，分析比较，通过CAN总线向设备控制器模块4发出指令，设备控制器模块4通过与执行设备3构成的RS485局域网，向执行设备3发出设备设备运行的指令，执行设备运行，执行设备3包括：灭菌杀毒设备；二氧化碳补充设备；温度控制设备，微喷加湿设备；空气循环设备和LED补光灯。同时信息控制模块的核心控制器5，将传感器采集模块采集的数据通过WiFi通信方式上传至物联网管理平台6，用户信息终端7和物联网数据管理平台6采用3G/4G的通信模式，对用户终端7提供智能植物工厂的数据展示、数据分析和控制功能，数据分析主要是依据采集到的海量数据，运用 Apriori 数据融合算法进行数据融合，确定关联关系，采用模糊算法制定控制规则，达到最优的控制效果，提高效率，简化控制工作。

Claims (7)

1.一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，它是一种面向物联网数据融合应用服务平台，采用三层框架结构，它包括：设备层；信息层和管理层，支持多种通信方式。
2. 根据权利要求1所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，设备层包括：执行设备和传感器，主要负责植物工厂内部环境参数的采集和控制指令的响应。
3. 根据权利要求2所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，执行设备包括：灭菌杀毒设备；二氧化碳补充设备；温度控制设备；微喷加湿设备；空气循环设备和LED人工补光灯，采用RS485通信模式，通过各RS485节点，接收信息层设备控制器模块下达的指令，执行设备运行。
4.根据权利要求2所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，传感器包括：温度传感器；湿度传感器；红外摄像头；二氧化碳检测和光照传感器，采用ZigBee通信模式，通过各Zigbee节点，将各传感器采集的植物工厂环境参数，实时传送至信息层传感器采集模块。
5.根据权利要求1所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，信息层包括：设备控制模块；传感器采集模块和信息控制模块，三个模块之间采用CAN总线通信方式，传感器采集模块将各传感器上传的植物工厂环境参数通过CAN总线上传到信息控制模块，信息控制模块通过CAN总线向设备控制模块下达的指令。
6.根据在于权利要求1所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，管理层包括：用户信息终端和物联网数据管理中心，用户信息终端和物联网数据管理中心采用3G/4G的通信模式；而物联网数据管理中心和信息层的信息控制模块采用WiFi通信模式，信息层的信息控制模块通过WiFi通信方式将从传感采集模块接收的植物工厂环境参数上传至物联网数据管理中心，管理层用来对用户提供智能植物工厂的数据展示、数据分析和控制功能。
7.根据权利要求1所述一种基于物联网的植物工厂自动监控系统，其特征在于，设有统一的外部接口，可实现农业种植业、水产养殖业、环境监测等行业的标准接入。
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