CN207688925U - 农业环境监测装置和系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农业环境监测装置和系统。其中，该装置包括用于获取环境数据的至少一种类型的传感器和终端控制器，其中，终端控制器包括：第一无线传输模块，用于连接传感器和主控制器，并将环境数据传输给主控制器；主控制器，用于接收环境数据，并控制显示模块显示环境数据、控制语音模块播报环境数据以及控制第二无线传输模块将环境数据发送给目标服务器；第二无线传输模块；显示模块；以及语音模块。本实用新型解决了现有技术中不能有效对农业环境进行监测的技术问题。

Description

农业环境监测装置和系统

技术领域

本实用新型涉及物联网领域，具体而言，涉及一种农业环境监测装置和系统。

背景技术

中国作为一个农业大国，传统农业所占比例较高，传统农业的一大特点就是靠天吃饭，因此有很大的不可预测性。

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展，物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一，物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。

但是目前为止，农业和物联网并没有很好的结合起来，并不能有效的对农业环境进行监测。

针对上述现有技术中不能有效对农业环境进行监测的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种农业环境监测装置和系统，以至少解决现有技术中不能有效对农业环境进行监测的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种农业环境监测装置，包括用于获取环境数据的至少一种类型的传感器和终端控制器，其中，终端控制器包括：第一无线传输模块，用于连接传感器和主控制器，并将环境数据传输给主控制器；主控制器，用于接收环境数据，并控制显示模块显示环境数据、控制语音模块播报环境数据以及控制第二无线传输模块将环境数据发送给目标服务器；第二无线传输模块；显示模块；以及语音模块。

进一步的，装置还包括：电源模块，与至少一种类型的传感器和终端控制器均连接，用于提供电源。

进一步的，电源模块包括市电或太阳能供电系统以及不间断电源供电系统，其中，市电或太阳能供电系统与不间断电源供电系统连接，不间断电源供电系统与至少一种类型的传感器和终端控制器均连接。

进一步的，装置还包括：支架，用于支撑并安装至少一种类型的传感器、终端控制器和电源模块。

进一步的，传感器的类型包括至少如下之一：二氧化碳传感器、光照传感器、温度传感器和湿度传感器。

进一步的，第一无线传输模块为zigbee模块，第二无线传输模块为GPRS模块或以太网模块。

进一步的，终端控制器还包括壳体，壳体上设置有多个按键，多个按键至少包括用于修改目标服务器IP地址和端口号的按键。

进一步的，终端控制器中设置有存储模块，用于存储环境数据。

进一步的，主控制器为stm32主控制器，显示模块为OLED显示模块。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种农业环境监测系统，包括上述农业环境监测装置，还包括目标服务器和云平台；其中，目标服务器与农业环境监测装置和云平台均连接，用于将农业环境监测装置发送的环境数据发送给云平台。

在本实用新型实施例中，采用农业与物联网相结合的方式，通过至少一种类型的传感器获取环境数据，通过第一无线传输模块连接传感器和主控制器，并将环境数据传输给主控制器，通过主控制器接收环境数据，并控制显示模块显示环境数据、控制语音模块播报环境数据以及控制第二无线传输模块将环境数据发送给目标服务器，达到了将农业与物联网进行结合对农业环境进行监测的目的，从而实现了提高农业智能化程度，提高农业生产效率的技术效果，进而解决了现有技术中不能有效对农业环境进行监测的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种农业环境监测装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的农业环境监测装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的农业环境监测装置的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的农业环境监测装置的示意图；以及

图5是根据本实用新型实施例的一种农业环境监测系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1

根据本实用新型实施例，提供了一种农业环境监测装置的产品实施例，图1是根据本实用新型实施例的农业环境监测装置，如图1所示，该装置包括用于获取环境数据的至少一种类型的传感器和终端控制器，其中，终端控制器包括：第一无线传输模块，用于连接传感器和主控制器，并将环境数据传输给主控制器；主控制器，用于接收环境数据，并控制显示模块显示环境数据、控制语音模块播报环境数据以及控制第二无线传输模块将环境数据发送给目标服务器；第二无线传输模块；显示模块；以及语音模块。

具体的，传感器采集到环境数据后，可以将采集到的模拟信号转换为相应的数字量，通过第一无线传输模块发送给终端控制器，传感器和终端控制器之间采用无线连接的方式，相较于有线连接，可以避免传感器和终端控制器之间布线复杂以及传感器移动困难的问题。

具体的，终端控制器可以实现农业现场环境数据的获取和远程传输两大功能，其中，终端控制器上可以设置有多个标准通讯接口/串口，支持与第二无线传输模块的连接以及支持第三方硬件设备的扩展和对接，因此控制终端在获取到环境数据之后，可以通过串口发送给第二无线传输模块，第二无线传输模块可以与Internet上的目标服务器建立无线连接，将环境数据打包成TCP/IP数据包，并发送给目标服务器，便于目标服务器将环境数据发送给云平台，对环境数据进行进一步的分析和处理。

具体的，显示模块可以用来显示环境数据，方便现场人员在本地查看数据，语音模块可以对环境数据进行播报，具体可以是在显示模块显示环境数据的同时，适时进行语音播报，在现场人员在不方便通过显示模块查看环境数据的情况下也能够方便的获知环境数据，除此之外，语音模块还可以用来对异常的环境数据进行语音报警。

在本实用新型实施例中，采用农业与物联网相结合的方式，通过至少一种类型的传感器获取环境数据，通过第一无线传输模块连接传感器和主控制器，并将环境数据传输给主控制器，通过主控制器接收环境数据，并控制显示模块显示环境数据、控制语音模块播报环境数据以及控制第二无线传输模块将环境数据发送给目标服务器，达到了将农业与物联网进行结合对农业环境进行监测的目的，从而实现了提高农业智能化程度，提高农业生产效率的技术效果，进而解决了现有技术中不能有效对农业环境进行监测的技术问题。

当物联网和农业深度融合后，借助物联网技术可以对传统农业进行改造，可以提升农业各环节智能化程度，大幅提高生产效率，实现“环境可测、生产可控、质量可溯”，同时也能在一定程度上解决食品安全问题。其中“环境可测”即将大量的传感器节点构成监控网络，通过监测终端将各种传感器采集环境信息进行汇总，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置。

在一种可选的实施例中，如图2所示，装置还包括：电源模块，与至少一种类型的传感器和终端控制器均连接，用于提供电源。

在一种可选的实施例中，如图2所示，电源模块包括市电或太阳能供电系统以及不间断电源供电系统(ups供电系统)，其中，市电或太阳能供电系统与不间断电源供电系统连接，不间断电源供电系统与至少一种类型的传感器和终端控制器均连接。

具体的，不间断电源供电系统与终端控制器中的主控制器连接；本实施例中在采用太阳能进行供电时，具体可以使用太阳能电池板吸收太阳能以及进行光电转换。

在一种可选的实施例中，装置还包括：支架，用于支撑并安装至少一种类型的传感器、终端控制器和电源模块。

具体的，支架可以是三脚支架，具体材质可以是不锈钢，如304不锈钢，三脚支架安装方便，固定简单，提高了农业环境监测装置使用的稳定性。

在一种可选的实施例中，传感器的类型包括至少如下之一：二氧化碳传感器、光照传感器、温度传感器和湿度传感器。

在一种具体的实施例中，如图3所示，在具体应用中，农业环境监测装置可以包括三脚支架10，三脚支架10上安装有终端控制器11、光照传感器12、温湿度传感器13、二氧化碳传感器14、太阳能电池板15和供电电源16。其中，太阳能电池板15和供电电源16构成上述的太阳能供电系统。

在一种可选的实施例中，如图2所示，第一无线传输模块为zigbee模块，第二无线传输模块为GPRS模块或以太网模块。

具体的，zigbee模块可实现传感器无线接入，实现多种类型多监测点位配置和快速接入，布线简单，在zigbee模块的信号覆盖范围内可以随意安放采集传感器。

在一种可选的实施例中，终端控制器还包括壳体，壳体上设置有多个按键，多个按键至少包括用于修改目标服务器IP地址和端口号的按键。

具体的，壳体可以选择气密性好、支持ip67级防水且低温性能优异的壳体。

具体的，通过用于修改目标服务器IP地址和端口号的按键，在后期目标服务器需要升级的时候，就可以避免需要派人前往现场重新烧录程序浪费人工的现象，直接通过按键修改目标服务器IP地址和端口号，方便快捷，便于操作，便于后期服务升级和维护。

具体的，除了用于修改目标服务器IP地址和端口号的按键之外，还可以包括其他按键，例如图4中所示的保存键100、设置键101和退出键102等，通过按键可以设定时间以及查看装置信息，除此之外，壳体上还可以设置多个指示灯，例如电源指示灯103、网络指示灯104和运行指示灯105等。

在一种可选的实施例中，终端控制器中的第二无线传输模块可以将传感器采集的环境数据通过目标服务器上传到云平台，由于农业监测数据对环境数据的实时性要求不高，因此可以采取较长的上传周期，例如，可以设置每10分钟上传一次监测结果，不但节省了网络的流量开销，也可以减轻目标服务器的数据处理和维护负担。

在一种可选的实施例中，如图2所示，终端控制器中设置有存储模块，用于存储环境数据。

具体的，由于农业环境监测装置采用的是远程无线传输的方式与服务器进行数据传输，因此可能会遇到多种复杂环境的影响，通信很难保证永远可靠，通过存储模块，可以储存环境数据，避免因通讯中断丢失数据而造成不可避免的损失。

在一种可选的实施例中，如图2所示，主控制器为stm32主控制器，显示模块为OLED显示模块。

具体的，主控制器可以为stm32f主控制器，更进一步的，可以是stm32f103主控制器；OLED显示模块可以通过文字、图形、图表、线条、动画等方式显示环境数据，并且可以同时显示多组数据，显示内容丰富；本实用新型的语音模块可以采用科大讯飞语音模块，通过显示模块和语音模块可以实现本实用新型装置会显示、会说的功能。

在一种可选的实施例中，终端控制器中还可以内置工业级物联卡，实现流量监控、状态监测等功能，使用管理方便。

实施例2

根据本实用新型实施例，提供了一种农业环境监测系统的产品实施例，图5是根据本实用新型实施例的农业环境监测系统，如图5所示，该系统包括上述农业环境监测装置，还包括目标服务器和云平台；其中，目标服务器与农业环境监测装置和云平台均连接，用于将农业环境监测装置发送的环境数据发送给云平台。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种农业环境监测装置，其特征在于，包括用于获取环境数据的至少一种类型的传感器和终端控制器，其中，所述终端控制器包括：

第一无线传输模块，用于连接所述传感器和主控制器，并将所述环境数据传输给所述主控制器；

所述主控制器，用于接收所述环境数据，并控制显示模块显示所述环境数据、控制语音模块播报所述环境数据以及控制第二无线传输模块将所述环境数据发送给目标服务器；

所述第二无线传输模块；

所述显示模块；以及

所述语音模块。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

电源模块，与所述至少一种类型的传感器和所述终端控制器均连接，用于提供电源。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括市电或太阳能供电系统以及不间断电源供电系统，其中，所述市电或太阳能供电系统与所述不间断电源供电系统连接，所述不间断电源供电系统与所述至少一种类型的传感器和所述终端控制器均连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

支架，用于支撑并安装所述至少一种类型的传感器、所述终端控制器和所述电源模块。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器的类型包括至少如下之一：二氧化碳传感器、光照传感器、温度传感器和湿度传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一无线传输模块为zigbee模块，所述第二无线传输模块为GPRS模块或以太网模块。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述终端控制器还包括壳体，所述壳体上设置有多个按键，所述多个按键至少包括用于修改所述目标服务器IP地址和端口号的按键。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述终端控制器中设置有存储模块，用于存储所述环境数据。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控制器为stm32主控制器，所述显示模块为OLED显示模块。

10.一种农业环境监测系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的农业环境监测装置，还包括目标服务器和云平台；

其中，所述目标服务器与所述农业环境监测装置和所述云平台均连接，用于将所述农业环境监测装置发送的环境数据发送给所述云平台。