基于物联网的智能监控系统的制作方法

文档序号:15106647发布日期:2018-08-04 17:05阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及物联网技术领域,尤其涉及一种基于物联网的智能监控系统。



背景技术:

农业环境监测是通过对农业环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测,跟踪农业环境的变化,确定环境质量水平,但是现有技术中的农业环境监测系统一般都使用的是市电进行供电,其稳定性收到了电网的限制,当电网断电时其将无法使用。因此,现有技术中出现了使用太阳能电池进行供电的系统,但是现有技术中的太阳能电池发电效率较低,因此需要较大的面积才能满足系统的供电需求。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种可提供不间断电源,工作稳定性高的基于物联网的智能监控系统。

为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种基于物联网的智能监控系统,包括若干个环境监测终端节点、接入网关、互联网云计算平台以及智能终端,所述环境监测终端节点用于对环境信息进行采集,所述环境监测终端节点与所述接入网关之间通过短距离无线网络进行通信,所述接入网关与所述互联网云计算平台之间通过远距离无线网络进行通信,所述智能终端与所述互联网云计算平台之间通过远距离无线网络进行通信,其特征在于:

所述环境监测终端节点包括太阳能供电模块、微处理器、传感器、存储模块以及短距离无线通信模块,所述太阳能供电模块用于为所述环境监测终端节点内需要供电的模块提供工作电源,所述传感器与所述微处理器的信号输入端连接,用于采集各项环境信息,所述短距离无线通信模块与所述微处理器双向连接,用于将所述微处理器处理后的信息传送至所述接入网关,所述存储模块与所述微处理器双向连接,用于缓存终端节点采集的信息;

所述太阳能供电模块包括太阳能电池、充电模块、蓄电池以及电压变换模块,所述太阳能电池的电源输出端经所述充电模块与所述蓄电池的充电端连接,所述蓄电池的放电端与所述电压变换模块的输入端连接,所述电压变换模块的输出端为所述供电模块的电源输出端;

所述太阳能电池包括N型硅片,所述N型硅片的背光面被等分为上下两部分,每部分内设有一行若干列P型掺杂区域,P型掺杂区域之间或P型掺杂区域与所述硅片的边沿之间设有一个N型掺杂区域,形成交替相邻的P型掺杂区域和N型掺杂区域,其中上半部分每个P型掺杂区域上的主栅区域与与之对应的下半部分N型掺杂区域上的主栅区域在同一条直线上,上半部分每个N型掺杂区域上的主栅区域与与之对应的下半部分P型掺杂区域上的主栅区域在同一条直线上,上半部分中每个掺杂区域与与之对应的下半部分中的掺杂区域通过同一条主栅线连接,每条主栅线上设有若干条副栅线,用于连接掺杂区域上的副栅区域。

进一步的技术方案在于:所述P型掺杂区域和N型掺杂区域沿所述N型硅片的前后方向延伸。

进一步的技术方案在于:位于N型硅片左右边缘的P型掺杂区域和N型掺杂区域为单齿梳状,位于N型硅片左右边缘之间的P型掺杂区域和N型掺杂区域为双齿梳状,P型掺杂区域的齿梳插入到N型掺杂区域齿梳之间的空隙,并与其保持间隔设置。

优选的,所述传感器包括空气温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器、风向风速传感器、雨量传感器、土壤成份传感器以及图像传感器。

优选的,所述短距离无线通信模块包括WIFI模块、蓝牙模块和/或ZigBee模块。

优选的,所述环境监测终端节点还包括人机交互模块,所述人机交互模块与所述微处理器双向连接,用于输入控制命令,并显示输出的数据。

优选的,人机交互模块包括与所述微处理器的信号输入端连接的按键模块和与所述微处理器的信号输出端连接的显示模块。

优选的,所述人机交互模块包括与所述微处理器双向连接的触摸屏模块。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于:所述系统中太阳能电池通过充电模块为所述蓄电池模块进行充电,蓄电池模块通过电压变换模块将蓄电池输出的电压进行变换后输出,为所述终端节点中需要供电的模块提供工作电源,使得所述终端节点能够获得稳定的工作电压,从而使所述装置能够获得不间断的电源,使其工作的稳定性更强。且所述太阳能电池中单片电池形成上、下半片串联的结构,从而在保持电池转换效率的前提下,增加了太阳能电池的开压、减小了电流,有利于减小组件封装中由于焊带电阻带来的功率的损失,进而提高了发电效率,使所述终端节点相对于现有技术可使用面积较小的太阳能电池即可满足供电需要。

此外,所述终端节点中包括多种传感器,使其可以采集多种环境信息,提高了所述智能监控系统的监控的准确度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例所述监测系统的原理框图;

图2是本实用新型实施例所述监控系统中所述终端节点的原理框图;

图3是本实用新型实施例所述监控系统中所述太阳能供电模块的原理框图;

图4是本本实用新型实施例所述监控系统中太阳能电池的仰视结构示意图;

其中:1、N型硅片2、P型掺杂区域3、N型掺杂区域4、主栅线5、副栅线。

具体实施方式

下面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的一部分实施例,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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示,本实用新型实施例公开了一种基于物联网的智能监控系统,包括若干个环境监测终端节点、接入网关、互联网云计算平台以及智能终端。所述环境监测终端节点用于对环境信息进行采集,所述环境监测终端节点与所述接入网关之间通过短距离无线网络进行通信,所述接入网关与所述互联网云计算平台之间通过远距离无线网络进行通信,所述智能终端与所述互联网云计算平台之间通过远距离无线网络进行通信,需要说明的是,以上内容为现有技术,在此不做赘述。

如图2所示,所述环境监测终端节点包括太阳能供电模块、微处理器、传感器、存储模块以及短距离无线通信模块。所述太阳能供电模块用于为所述环境监测终端节点内需要供电的模块提供工作电源,所述传感器与所述微处理器的信号输入端连接,用于采集各项环境信息,所述短距离无线通信模块与所述微处理器双向连接,用于将所述微处理器处理后的信息传送至所述接入网关,所述存储模块与所述微处理器双向连接,用于缓存终端节点采集的信息。优选的,所述短距离无线通信模块包括WIFI模块、蓝牙模块和/或ZigBee模块,需要说明的是,所述短距离无线通信模块还可以为其它现有技术中的模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行适当的选择。

所述系统中太阳能电池通过充电模块为所述蓄电池模块进行充电,蓄电池模块通过电压变换模块将蓄电池输出的电压进行变换后输出,为所述终端节点中需要供电的模块提供工作电源,使得所述终端节点能够获得稳定的工作电压,从而使所述装置能够获得不间断的电源,使其工作的稳定性更强。

如图3所示,所述太阳能供电模块包括太阳能电池、充电模块、蓄电池以及电压变换模块。所述太阳能电池的电源输出端经所述充电模块与所述蓄电池的充电端连接,所述蓄电池的放电端与所述电压变换模块的输入端连接,所述电压变换模块的输出端为所述供电模块的电源输出端;所述太阳能电池用于将太阳能转换为电能后进行输出,所述太阳能电池模块输出的直流电经所述充电模块进行变换后输出给所述蓄电池进行存储,供电时,所述蓄电池通过所述电压变换模块将所述蓄电池输出的直流电变换为所述终端节点需要的供电电源。

如图4所示,所述太阳能电池包括N型硅片1,所述N型硅片1的背光面被等分为上下两部分,每部分内设有一行若干列P型掺杂区域2,P型掺杂区域2之间或P型掺杂区域2与所述硅片的边沿之间设有一个N型掺杂区域3,形成交替相邻的P型掺杂区域2和N型掺杂区域3。其中上半部分每个P型掺杂区域2上的主栅区域与与之对应的下半部分N型掺杂区域3上的主栅区域在同一条直线上,上半部分每个N型掺杂区域3上的主栅区域与与之对应的下半部分P型掺杂区域2上的主栅区域在同一条直线上,上半部分中每个掺杂区域与与之对应的下半部分中的掺杂区域通过同一条主栅线4连接,每条主栅线4上设有若干条副栅线5,用于连接掺杂区域上的副栅区域。

优选的,如图4所示,所述P型掺杂区域2和N型掺杂区域3沿所述N型硅片1的前后方向延伸。位于N型硅片1左右边缘的P型掺杂区域2和N型掺杂区域3为单齿梳状,位于N型硅片1左右边缘之间的P型掺杂区域2和N型掺杂区域3为双齿梳状,P型掺杂区域2的齿梳插入到N型掺杂区域3齿梳之间的空隙,并与其保持间隔设置。

所述太阳能电池中单片电池形成上、下半片串联的结构,从而在保持电池转换效率的前提下,增加了太阳能电池的开压、减小了电流,有利于减小组件封装中由于焊带电阻带来的功率的损失,进而提高了发电效率,使所述终端节点相对于现有技术可使用面积较小的太阳能电池即可满足供电需要。

优选的,所述传感器可以包括空气温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器、风向风速传感器、雨量传感器、土壤成份传感器以及图像传感器,需要说明的是,所述传感器还可以包括其它类型的传感器,本领域技术人员可以根据实际需要进行适当的选择,在此不做赘述。

进一步的,如图2所示,所述环境监测终端节点还包括人机交互模块,所述人机交互模块与所述微处理器双向连接,用于输入控制命令,并显示输出的数据。所述人机交互模块的具体形式至少有以下两种,第一种:人机交互模块包括与所述微处理器的信号输入端连接的按键模块和与所述微处理器的信号输出端连接的显示模块。第二种:所述人机交互模块包括与所述微处理器双向连接的触摸屏模块。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际需要选择以上情况中的任何一种进行使用,在此不做赘述。

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