本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种温室大棚数据监控闭环系统。
背景技术：
我国作为一个农业大国，国土辽阔，南北跨越维度大，东西气候差异大，加上一些地区气候条件恶劣，设施农业是解决上述不利条件的主要方法。尽管中国设施农业发展已具规模，但生产水平总体上还处于发展初级阶段，设施栽培的智能化程度非常低，存在着诸如土地利用率低、设施结构不合理、能源浪费严重、运营管理费用高、管理技术水平低、劳动生产率低及单位面积产量低等诸多问题。
因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，我们需要研发出成本低、易操作、便于维护的智能监控系统，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，以达到低投入、高产出、高回报的效果。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种温室大棚数据监控闭环系统，以基于FSK(Frequency-shift keying，频移键控)电力载波实现大棚中环境参数的诸多闭环控制。
为达上述目的，本实用新型的温室大棚数据监控闭环系统包括：与上位机监控系统连接的FSK总调制解调模块；以及
与分设于大棚的节点监控模块所连接的FSK节点调制解调模块；
其中，所述FSK总调制解调模块与所述各FSK节点调制解调模块之间以电力线连接。
优选的，上述FSK总调制解调模块及各FSK节点调制解调模块包括：载波芯片及其连接的载波放大电路以及载波接收电路，且上述载波发送电路、载波接收电路经一耦合电路与上述电力线连接。
优选的，上述FSK总调制解调模块及各FSK节点调制解调模块还包括滤波电路。
可选的，上述载波芯片具体为KQ-330载波芯片；上述电力线为220V低压电力线；上述FSK总调制解调模块经串口连接上述上位机监控系统的PC端。
可选的，分设于大棚的节点监控模块包括：与上述节点调制解调模块连接的单片机，上述单片机连接有相应传感器及相应监控执行装置。其中，上述传感器包括温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、光照传感器、雨量传感器及二氧化碳传感器中的任意一种或任意组合；上述监控执行装置包括加热继电器、开帘电机、通风电机、闭帘电机中的任意一种或任意组合。可选的，该单片机核心芯片采用STM32F103ZE。
本实用新型提供的温室大棚数据监控闭环系统，可以基于FSK(Frequency-shift keying，频移键控)电力载波(转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现)，实现大棚中环境参数的诸多闭环控制，可广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一公开的一种温室大棚数据监控闭环系统的框架图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一
本实施例公开的温室大棚数据监控闭环系统包括：与上位机监控系统连接的FSK总调制解调模块；以及与分设于大棚的节点监控模块所连接的FSK节点调制解调模块；其中，上述FSK总调制解调模块与上述各FSK节点调制解调模块之间以电力线连接。
如图1所示，该图中与PC(1)连接的电力载波调制解调模块(2)即FSK总调制解调模块，与各节点监控模块(4)所连接的电力载波调制解调模块(3)即FSK节点调制解调模块，FSK总调制解调模块可经串口连接上位机监控系统的PC端。其中，各个节点监控模块采集到的数据传输到总调制解调模块，最终可经过串口传回到上位机PC端，以此实现了PC端与蔬菜大棚中的各分节点监控平台通信与数据传输。
可选的，如图1所示，节点监控模块由两大部分组成：①与ARM连接的各种传感器，负责采集土壤状况、温湿度、光照强度、雨量大小以及二氧化碳浓度。②与ARM连接的监控执行装置：加热继电器、通风、开帘、闭帘电机等。其中ARM所对应的单片机的核心芯片可采用STM32F103ZE。进一步的，该节点监控模块还可以增设组态显示功能模块。
较佳的，该图1所示的电力线优选220V低压电力线。
可选的，上述电力载波调制解调模块包括：载波芯片及其连接的载波放大电路以及载波接收电路，且上述载波发送电路、载波接收电路经一耦合电路与上述电力线连接。进一步的，上述FSK总调制解调模块及各FSK节点调制解调模块还包括滤波电路。具体收发过程：FSK节点调制解调模块的单片机(对应图1中节点监控模块中的ARM处理器)将信号输出，中间经过滤波、放大将信号耦合到220V电力线中，经过电力线传送至FSK总调制解调模块，该FSK总调制解调模块又将信号再次滤波后输入到载波模块，经过载波模块解调，最终得到传输信号回传给上位机PC端；而FSK节点调制解调模块接受数据的过程与之相反，不再赘述。其中，优选的载波芯片具体为KQ-330载波芯片。
在实际应用中，低压电力线的载波通信质量受到很多因素的影响，其主要因素是通讯信道的衰减性、阻抗性和噪声的干扰。本实施例中，系统的电力载波模块采用FSK调制方式，它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。而FSK方式就是单纯的传送“0”和“1”信号，而基于FSK基础上的2FSK载波通信技术，用二进制的数字信号去控制发送不同频率的载波。即传送“1”信号时，发送频率为f1的载波；传“0”信号时，发送频率为f2的载波。这种调制属于非线性调制。这样利用两种频率的高频载波加以区别，即使面对复杂的负荷和强大的噪声也可以对信号进行准确的识读，将复杂的信号传输过程简单化。
2FSK通信技术的工作原理是通过载波频率来传送数字消息的，即用所传送的数字消息对载波频率进行控制。数字调频原理上也可通过模拟调频法实现，它有两种调制方法：一、矩形脉冲序列对一个载波进行调频，它是频移键控通信方式早期采用的实现方法。二、利用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立频率源，进行选通。键控法的特点是转换速度快、波形好、稳定度高且易于实现；故应用广泛。
综上，本实施例所公开的技术方案，可以对已有的低压配电网加以利用，从而能够减少对于新的通信网络的投资以及建设。而且，本实施例所公开的技术方案可以在蔬菜大棚中装置一定量、多个电力载波调制解调及节点监控模块，通过各种特定的传感器对大棚中各项指标进行检测，并通过串口将数据传输到PC端，通过系统自动比对PC端采集数据和设定值，可以判断蔬菜大棚中的环境状态。单片机控制继电器、通风电机、开帘、闭帘电机等装置运行，自动完成大棚中环境参数的闭环控制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。