基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于物联网技术的农业大棚种植栽培环境监测领域，具体来讲是基于物联网技术的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端。
【背景技术】
[0002]近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、C02浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计。根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于在此提供一种基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端；1:可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点；2:可设定各监控点位的温湿度报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括:现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；3:数据集中器端提供具有信号输出协议的端口，可接通信设备(GPRS IP MODEM等)进行无线传输。
[0004]本实用新型是这样实现的，构造一种基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，其特征在于:该无线数据采集终端包括MCU、模拟量输入模块、开关量输入模块、继电器输出模块、数字量输出模块、SRAM模块、RTC模块、看门狗模块、RS232/RS485/RS422模块、无线模块以及电源模块；模拟量输入模块、开关量输入模块与MCU连接，MCU与继电器输出模块、数字量输出模块连接，同时MCU还与SRAM模块、RTC模块、看门狗模块、RS232/RS485/RS422模块、无线模块以及LED指示灯连接；RS232/RS485/RS422模块与用户接口电路连接，无线模块连接天线和SIM/HM卡接口电路。
[0005]本实用新型公开了一种基于物联网技术的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，基于农业蔬果大棚种植栽培环境监测系统的应用，在传统农业中，人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力。随着世界农业技术的巨大变革，设施农业成为现代农业的重要组成部分。以传感器与通信网络相结合的全方位环境监测系统在设施农业中占有重要地位，尤其是基于无线通信技术的环境监测网络更是得到迅速发展。
[0006]基于物联网产业提供优质产品和技术支撑，基于无线数据采集终端技术，提出了农业蔬果大棚监测组网系统，通过实时采集温室内温度、土壤温度、C02浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，由无线信号收发模块传输数据，实现对农业果蔬大棚温湿度的远程控制。
[0007]无线数据采集终端产品主要应用于网络层，采用无线数据采集终端为中心节点，每个无线数据采集终端分点在信号覆盖范围内，汇收集到的数据通过GPRS传输到监测管理中心，由监测管理中心对这些数据进行计算处理和统计评估。无线数据采集终端可把前端各种传感器所采集的各类别数据，如可采集蔬果大棚内土壤湿度、氮浓度、降水量、温度和气压等信息，并用GPRS发送信息至远程监控中心。监控中心根据信息及时发出控制命令，使农业管理部门或农户及时采取相应措施。通过此系统工作人员只需在办公室内即可实时掌握果蔬大棚内的温度、湿度、二氧化碳、光照等数据，能有效降低了成本与提高农作物产量，具有实际应用价值。
[0008]本实用新型的优点在于:可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点；可设定各监控点位的温湿度报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括:现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；数据集中器端提供具有信号输出协议的端口，可接通信设备(GPRS IP MODEM等)进行无线传输。具有强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度变化情况，实现远程监测。系统不但能够在值班室监测，领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型无线数据采集终端原理图
[0010]图2无线数据采集终端接口信号定义说明框图。
【具体实施方式】
[0011]下面将结合附图1-2对本实用新型进行详细说明，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0012]如图所示，本实用新型在此提供基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，其特征在于:包括MCU1、模拟量输入模块2、开关量输入模块3、继电器输出模块4、数字量输出模块5、SRAM模块6、RTC模块7、看门狗模块8、RS232/RS485/RS422模块9、无线模块10以及电源模块11 ;模拟量输入模块2、开关量输入模块3与MCUl连接，MCUl与继电器输出模块4、数字量输出模块5连接，同时MCUl还与SRAM模块6、RTC模块7、看门狗模块8、RS232/RS485/RS422 模块 9、无线模块 10 以及 LED 指示灯 11 连接；RS232/RS485/RS422模块9与用户接口电路12连接，无线模块10连接天线13和SM/HM卡接口电路14。
[0013]本实用新型所述的基于物联网技术的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，一下简称RTU，集成了模拟信号采集、开关量输入、开关量输出、计数和无线数据通信于一体的高性能测控装置，可以直接接入各种传感器、标准变送器信号、仪表等输出的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等，采用高性能的工业级32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485接口，可以实现模拟信号的采集、量值转换和数字信号的采集等，数据的存储周期和上报周期可以根据用户环境的要求而调整。
[0014](I)工业级应用设计:1.采用高性能工业级无线模块；2.采用高性能工业级32位通信处理器；3.低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大限度降低功耗；4.内置实时时钟(RTC)，支持定时开关机功能；5.采用金属外壳，保护等级IP30。金属外壳和系统安全隔离，特别适合于工控现场的应用；6.宽电源输入(DC 5?35V)。
[0015](2)稳定可靠:1.WDT看门狗设计，保证系统稳定；2.采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线；3.S232/RS485接口内置15KV ESD保护；4.頂/ΠΜ卡接口内置15KV ESD保护；5.电源接口内置反相保护和过压保护；6.天线接口防雷保护(可选)。
[0016](3)标准易用:1.采用工业端子接口，特别适合于工业现场应用；2.提供标准RS232和RS485接口，可直接连接串口设备；3.可定制TTL电平串口 ；4.智能型数据终端，上电即可进入数据传输状态；5.提供功能强大的中心管理软件，方便设备管理(可选)；6.使用方便，灵活，多种工作模式选择；7.方便的系统配置和维护接口。
[0017](4)支持串口升级和远程维护，支持远程升级；功能强大。
[0018]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。
【主权项】
1.基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，其特征在于:该无线数据采集终端包括MCU(I)、模拟量输入模块(2)、开关量输入模块(3)、继电器输出模块(4)、数字量输出模块(5)、SRAM模块(6)、RTC模块(7)、看门狗模块(8)、RS232/RS485/RS422模块(9)、无线模块(10)以及电源模块(11);模拟量输入模块(2)、开关量输入模块(3)与MCU⑴连接，MCU⑴与继电器输出模块(4)、数字量输出模块(5)连接，同时MCU⑴还与SRAM模块(6)、RTC模块(7)、看门狗模块(8)、RS232/RS485/RS422模块(9)、无线模块(10)以及LED指示灯(15)连接；RS232/RS485/RS422模块(9)与用户接口电路(12)连接，无线模块(10)连接天线(13)和SM/U頂卡接口电路(14) ο
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网的农业果蔬种植环境监测无线数据采集终端，其特征在于：包括MCU、模拟量输入模块、开关量输入模块、继电器输出模块、数字量输出模块、SRAM模块、RTC模块、看门狗模块、RS232/RS485/RS422模块、无线模块以及电源模块。本实用新型可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，由无线信号收发模块传输数据，实现对农业果蔬大棚温湿度的远程控制。
【IPC分类】G08C17-02, G01D21-02
【公开号】CN204535755
【申请号】CN201520150131
【发明人】刘庆军, 龚昱瑞
【申请人】四川智联正邦信息技术有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月17日