一种温室无线智能监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温室监控技术领域，具体涉及一种温室无线智能监控装置。
【背景技术】
[0002]随着设施农业的发展，工厂化、集约化程度的不断提高，对设施农业环境工程调控技术与设施的要求也越来越高。在工厂化高效农业科技产业项目中，建立现代化的智能温室是其重要的组成部分。温室环境自动控制技术是现代设施农业领域中温室环境控制的核心内容，智能化温室是集农业科技的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础，它能营造相对独立的作物生长环境，摆脱传统农业对自然环境的高度依赖。
[0003]国外关于智能温室的研宄起步较早并且己经达到相当水平。早在20世纪90年代初，美国的雨鸟、摩托罗拉等几家公司就合作开发了智能中央计算机灌溉控制系统，并在20世纪90年代在全美得到了广泛的应用。目前，美国已有82%的温室使用计算机进行控制。荷兰到80年代中期，己有5000多台计算机应用于温室，目前荷兰拥有的玻璃温室占全世界的1/4以上，有85%的温室种植者使用环境控制计算机。英国的智能温室系统、西班牙和奥地利的遥控温室系统都是计算机控制与管理在温室中的成功应用。日本1995年应用于温室中的计算机已经达到6000多台，并且还建造了世界上最为先进的植物工厂，采用完全封闭生产、人工补充光照，全部由计算机控制。近年来日本还研制了一种遥控温室环境控制系统，将分散的温室群与计算机控制中心联结，从而实现大范围的温室自动化管理。
[0004]我国在80年代中期开始先后从荷兰、以色列等国引进了四十多套大中型温室，对于消化、吸收国外先进的温室生产经验起到了积极的作用。我国科技人员从20世纪80年代初，就开始进行温室的环境控制研宄，90年代初，中国农业科学院农业气象研宄所和蔬菜花丼研宄所研制开发了温室控制与管理系统；90年代中后期，中国农业大学研制的温室自动控制系统、河北农业大学研制的分布式温室自动控制系统以及江苏理工大学研制的温室控制系统是国产化温室计算机控制系统较为典型的研宄成果。
[0005]目前，以荷兰为代表的欧美国家温室监控系统向网络化、无线化方向发展。无线传感器网络作为一种新的通信模式，正在推动着科技发展和社会进步，己成为信息与通信前沿高技术研宄的焦点和制高点之一，也将为农业信息化、现代化带来新的契机。
[0006]我国是农业大国，研宄将无线传感器网络技术引入到温室生产中来，建立温室无线传感网络监测系统，实现温室信息采集自动部署、自组织传输和智能控制，对于大幅度提高单位面积的劳动生产率和资源产出率，减少自然环境恶化对农业生产带来的不利影响，实现温室作物生产的可持续发展具有重要意义。
[0007]传统的温室智能监控系统采用导线连接，在传感器、信号处理器及控制单元之间需要大量电缆，在大面积的温室群中布线是十分困难的，而且增加了温室的建造成本。随着数字农业技术与精细农业技术的提出和发展，对温室中环境进行全方位立体化监控变得非常重要。当温室中的传感器节点和控制节点需要扩展或位置发生变化时，其网络拓扑结构也跟随变化。由于传统的网络拓扑结构及其路由协议是相对固定的，故无法满足现代数字化温室群测控网络的拓扑结构快速变化的需要，同时也不便于对传感器节点与控制节点进行扩展和位置调整。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理，使用方便，降低温室设备成本，节省人力；实现温室的群管理，为温室精准调控提供科学依据的温室无线智能监控装置。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种温室无线智能监控装置，它包含执行模块、温度传感器、信号调理电路、多路传感器信号切换开关、A\D转换、微处理器、存储模块、通信模块、电源模块和天线；温度传感器与信号调理电路连接，信号调理电路与多路传感器信号切换开关连接，多路传感器信号切换开关与A\D转换连接，A\D转换与微处理器相互连接，微处理器分别与存储模块、通信模块相互连接，通信模块上设有天线，微处理器与执行模块连接。
[0010]作为优选，所述的电源模块分别与采集单元、处理单元、通讯单元连接，所述的采集单元内设有相互连接的传感器和ADC，所述的处理单元内设有相互连接的存储器和CPU，所述的通讯单元内设有相互连接的射频器件和网络接口，ADC与CPU相互连接，CPU与网络接口相互连接。
[0011]作为优选，所述的信号调理电路、多路传感器信号切换开关、A\D转换、微处理器、存储模块、通信模块、电源模块和天线构成一个无线传感节点。
[0012]作为优选，所述的天线与基站的天线相互配合。
[0013]作为优选，所述的基站与中央控制机相互连接，所述的中央控制机与大屏显示器相互连接。
[0014]作为优选，所述的温湿度传感器是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出，传感器包括一个电容行聚合体测湿敏感元件，一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。工作温度范围是-40°C- 123.8°C，在-30°C - 75°C范围内温度测量精度在±2°C以下；工作湿度范围是O- 100%RH，在20%-80%RH范围内湿度测量精度在±4%RH以下。
[0015]所述的处理器单元为CC2530，是用于 2.4GHz、IEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗，完全符合无线传感节点功耗低、功能完整、集成度高、存储容量大的特点。
[0016]所述的通讯单元在无线收发芯片中，RFM公司的TR1000和Chipcon公司的CC1000都是低功耗理想的选择，但考虑到频段的免冲突以及节点安全、性能等综合因素，Chipcon公司的CC2530由于工作在通用ISM频段、自带硬件加密机制并且符合专为无线传感网络设计的ZigBee技术，系统设计时拟采用CC2530无线收发芯片。CC2530具有一个IEEE802.15.4兼容无线收发器。RF内核控制模拟无线模块。另外，它提供了 MCU和无线设备之间的一个接口，这使得可以发出命令，读取状态，自动操作和确定无线设备事件的顺序。无线设备还包括一个数据包过滤和地址识别模块。
[0017]本实用新型利用无线传感器网络的高效率管理，实现分散控制功能，使温室环境均匀化，达到节能的目的，实现温室环境的精确控制；降低温室设备成本，节省人力；实现温室的群管理，为温室精准调控提供科学依据。
[0018]本实用新型的有益效果:减少温室群中复杂的布线，减低温室建造成本；实现了温室信息采集自动部署、自组织传输和智能控制；提高了温