一种GPRS物联网接入系统及方法与流程

本发明涉及一种接入系统及方法，尤其涉及一种gprs物联网接入系统及方法。

背景技术：

近年来，温室大棚种植技术为提高人们的生活水平带来极大的便利，在农林牧市场上得到了迅速的推广和应用。种植环境中的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境因素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，不适合我国的农业形式以及具体国情，因此有必要开发一款针对目前大棚发展智能化趋势的gprs物联网接入系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种gprs物联网接入系统及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种gprs物联网接入系统，包括转接底板，转接底板的输入端与传感器组件相连接、输出端分别与gprs数据透传模块、智能串口屏相连接；传感器组件、gprs数据透传模块、智能串口屏分别通过引脚与转接底板的cd4052bm96双4通道模拟多路器相连接；gprs数据透传模块通过无线网络与物联网平台数据连接；转接底板将传感器组件采集的多个数据汇总后分别传输给gprs数据透传模块、智能串口屏；gprs数据透传模块将数据上传至物联网平台，物联网平台处理分析接收到的数据；智能串口屏用于显示数据，方便用户实时观察；

转接底板的输出端还通过引脚与继电器相连接；物联网平台发出警报信号通过gprs数据透传模块传输给转接底板，转接底板通过继电器控制自动化设备的开启与闭合。

进一步地，转接底板由luat核心处理控制器、cd4052bm96双4通道模拟多路器以及多个数据接口组成。

进一步地，传感器组件包括温湿度传感器、ph值传感器、雨水传感器、光照传感器、co2传感器、pm2.5传感器；温湿度传感器通过scl引脚、sda引脚与转接底板相连接；ph值传感器通过txd0引脚、rxd0引脚与转接底板相连接；雨水传感器通过a0引脚与转接底板相连接；光照传感器通过a1引脚与转接底板相连接；co2传感器通过txd引脚、rxd引脚与转接底板相连接；pm2.5传感器通过txd1引脚、rxd1引脚与转接底板相连接。

进一步地，gprs数据透传模块通过txd4引脚、rxd4引脚与转接底板相连接。

进一步地，智能串口屏通过txd3引脚、rxd3引脚与转接底板相连接。

进一步地，继电器通过引脚与luat核心处理控制器相连接。

进一步地，物联网平台与终端设备相连接；终端设备为pc客户端或手机客户端。

一种gprs物联网接入系统的使用方法，使用方法为：开启传感器组件内的各个传感器，各个传感器采集数据信息后将多个数据通过cd4052bm96双4通道模拟多路器传输至luat核心处理控制器上进行处理；luat核心处理控制器将处理后的数据通过gprs数据透传模块上传至物联网平台供用户进行手机客户端或pc客户端的实时查看；同时luat核心处理控制器将处理完的数据通过cd4052bm96双4通道模拟多路器传回到智能串口屏上供本地用户进行实时查看；当传感器组件采集的数据信息超出设定数值时，物联网平台发出警报信号并通过gprs数据透传模块将信号传输至luat核心处理控制器，luat核心处理控制器通过继电器对自动化设备进行控制。

本发明不仅对种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控，而且还可以对种植环境中的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境因数进行实时监测与预警，实现了现场无人职守情况下，种植者对作物生长状况的远程在线监控，同时实现了农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取、质量监督检验检疫部门及上主管部门对生产过程的有效监督和及时干预以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。此外，本设计结构简单、生产成本低，符合种植者的使用需求，可广泛应用于我国的温室大棚种植技术。

附图说明

图1为本发明的处理流程图。

图2为本发明的电气原理控制简图。

图3为转接底板的部分电路连接原理图。

图4为转接底板的外接传感器供电电气连接图。

图5为转接底板主电源的电气连接图。

图6为5v转3.3v的滤波稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～6所示的一种gprs物联网接入系统，包括转接底板，转接底板的输入端与传感器组件相连接、输出端分别与gprs数据透传模块、智能串口屏相连接；转接底板由luat核心处理控制器、cd4052bm96双4通道模拟多路器以及多个数据接口组成。传感器组件、gprs数据透传模块、智能串口屏分别通过引脚与转接底板的cd4052bm96双4通道模拟多路器相连接；转接底板上有多个单独的数据接口，用来连接各类传感器等器件。gprs数据透传模块通过txd4引脚、rxd4引脚与转接底板相连接。智能串口屏通过txd3引脚、rxd3引脚与转接底板相连接。gprs数据透传模块通过无线网络与物联网平台数据连接；物联网平台与终端设备相连接；终端设备为pc客户端或手机客户端。转接底板将传感器组件采集的多个数据汇总后分别传输给gprs数据透传模块、智能串口屏；gprs数据透传模块将数据上传至物联网平台，物联网平台处理分析接收到的数据；智能串口屏用于显示数据，方便用户实时观察；转接底板、gprs数据透传模块、智能串口屏、可实现农业信息数据智能环境监测功能，实现对外信息服务、对内安全管控、多系统联机分析、基础业务数据共享。通过gprs数据透传模块将网络环境采集的数据和设备状态数据汇集到物联网平台，通过物联网平台可自定义采集点、采集参数、采集频率等参数。

luat核心处理控制器可通过uart1透传数据到指定服务器。1.数据网络准备就绪后，连接后台；2.连接成功后，循环“读取mcu通过串口发送过来的数据，每次最多发送1k字节”；3.与后台保持长连接，断开后主动再去重连，连接成功仍然按照第2条发送数据；4.收到后台的数据时，在rcv函数中打印出来，并且通过串口透传给mcu。cd4052bm96双4通道模拟多路器相当于一个双刀四掷开关，双刀开关是连动的。从结构上说它是独立的，可是在地址输入的时候它是同时控制两个开关的。

转接底板的输出端还通过引脚与继电器相连接；继电器通过引脚与luat核心处理控制器相连接。物联网平台发出警报信号通过gprs数据透传模块传输给转接底板，转接底板通过继电器控制自动化设备的开启与闭合。

传感器组件包括温湿度传感器、ph值传感器、雨水传感器、光照传感器、co2传感器、pm2.5传感器、甲醛传感器；温湿度传感器通过scl引脚、sda引脚与转接底板相连接；ph值传感器通过txd0引脚、rxd0引脚与转接底板相连接；雨水传感器通过a0引脚与转接底板相连接；光照传感器通过a1引脚与转接底板相连接；co2传感器通过txd引脚、rxd引脚与转接底板相连接；pm2.5传感器通过txd1引脚、rxd1引脚与转接底板相连接；甲醛传感器通过x2引脚、y2号引脚与转接底板相连接。温湿度传感器用于检测周围环境的温度和湿度；ph值传感器用于检测土壤的ph值；雨水传感器用于检测下雨次数和雨水的水位；光照传感器用于检测环境光线照射的强度；co2传感器用于检测周围环境的co2浓度；pm2.5传感器用于检测环境周围的空气质量；甲醛传感器用于检测环境周围的甲醛气体量。传感器的性能直接决定设备的整体运行的稳定性，所以选择具有高精度高可靠性的气象传感器至关重要。温湿度传感器是把空气中的温湿度通过一定检测装置，测量到温湿度后，按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出，能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。

一种gprs物联网接入系统的使用方法，使用方法为：开启传感器组件内的各个传感器，各个传感器采集数据信息后将多个数据通过cd4052bm96双4通道模拟多路器传输至luat核心处理控制器上进行处理；luat核心处理控制器将处理后的数据通过gprs数据透传模块上传至物联网平台供用户进行手机客户端或pc客户端的实时查看；同时luat核心处理控制器将处理完的数据通过cd4052bm96双4通道模拟多路器传回到智能串口屏上供本地用户进行实时查看；当传感器组件采集的数据信息超出设定数值时，物联网平台发出警报信号并通过gprs数据透传模块将信号传输至luat核心处理控制器，luat核心处理控制器通过继电器对自动化设备进行控制。可以对种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控，还可以对种植环境中的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境因数进行实时监测与预警，实现了现场无人职守情况下，种植者对作物生长状况的远程在线监控，同时实现了农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取、质量监督检验检疫部门及上主管部门对生产过程的有效监督和及时干预以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。

本设计根据大棚智能监控的特殊性，需要把大棚现场参数发送给管理者，并把管理者的指令下发至现场作业设备，同时又要使上级部门可随时通过互连网或者手机等移动设备了解区域大棚的实时状况。用户通过物联网平台，可以对农业生产区域内各种设备运行条件的各项参数进行设定，当传感器组件采集的实时数据结果超出预设的阈值时，系统即luat核心处理控制器会自动通过继电器或者是晶闸管控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作，如智能喷洒系统、智能通风系统等，确保温室内为植物生长环境适宜。常用的自动化现场设备包括水利灌溉设备、换气扇、温度调节设备、遮阳板的打开和关闭等，这些设备均可以通过信号线进行控制，luat核心处理控制器发送的指令被转化成控制信号后即可实现远程启动/关闭现场自动化设备的运转。用户也通过物联网平台点击界面上的按钮即可完成启动/关闭现场自动化设备的指令发送。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。