杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线远程数字化信息自动监测与控制技术领域，尤其涉及一种杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台。
【背景技术】
[0002]以杏鲍菇为代表的珍稀食用菌工厂化栽培是宁夏南部山区的特色产业之一，也是最具现代农业特征的产业化生产方式。杏鲍菇是开发栽培成功的集食用、药用、食疗于一体的珍稀食用菌新品种，属于稳温、结实性肉质伞菌，其繁殖、生长过程具有高度的复杂性和不确定性。不同生长期，杏鲍菇对栽培环境中的温度、湿度、光照度以及二氧化碳浓度等关键因子的敏感性差异很大，其所具有的复杂性和随机性直接制约了工厂化、自动化、周年化生产的完整实现，阻碍了西北地区食用菌产业的快速发展。因此，研宄、开发西北地区适用的珍稀食用菌栽培环境数字化信息监控平台，对温湿度、光照度以及二氧化碳浓度等环境因子进行自动、精准、远程、无线及群落式的监控，能够为设施环境下珍稀食用菌生长发育模型的建立和节能型调控策略的形成提供有效的技术支持，进而提升食用菌的栽培品质与产量。
[0003]目前，西北地区适用的先进的杏鲍菇栽培环境无线远程监控技术主要有两大类:一是基于数据采集器或可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)杏鲍葫栽培环境监控系统；二是基于ZigBee的杏鲍菇生长环境因子群落式监控系统。这两种系统均对四个菇棚进行集中监控，监测范围较小，且都采用组态软件Kingview自带的通讯协议进行上位机监控，由于传感器与采集模块之间均通过电缆有线连接，传感器不方便移动，只能采集每个菇棚内某个固定位置的环境数据。并且第一种监测系统的采集器与传感器之间需要铺设大量的电缆线，存在布线困难、施工难度大，且线路易受破坏和腐蚀、成本高的问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型实施例提供一种通过无线远程传输技术采集菇棚内各个位置的环境数据的方案，不存在铺设电缆线的问题，具有成本低、便于施工等有益效果，用以解决现有技术中存在传感器不方便移动，只能采集每个菇棚内某个固定位置的环境数据，监测系统的采集器与传感器之间需要铺设大量的电缆线，存在布线困难、施工难度大，且线路易受破坏和腐蚀、成本高的问题。
[0005]本实用新型的方案如下，一种杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台，该杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台包括:上位机监控中心、下位机；其中，所述下位机包括主机、中基站、环境参数控制模块及环境数据收集模块，所述上位机监控中心用于通过蜂窝通信网络与所述主机交互信息，所述主机、所述中基站、所述环境参数控制模块及所述环境数据收集模块依次顺序连接。
[0006]较佳的，所述主机包括数据转换单元DTU、第一单片机以及第一无线射频模块；其中，所述DTU、所述第一单片机以及所述第一无线射频模块依次顺序连接，所述DTU用于与所述上位机监控中心通过蜂窝通信网络交互信息。
[0007]较佳的，所述中基站包括第二无线射频模块、第二单片机、第三单片机以及第三无线射频模块；所述第二无线射频模块、所述第二单片机、所述第三单片机以及所述第三无线射频模块依次顺序连接，所述第二无线射频模块用于与所述第一无线射频模块交互信息。
[0008]较佳的，所述环境参数控制模块包括第四无线射频模块、第四单片机、四路继电器模块、风机、喷淋器、加热器、制冷机以及第一蓝牙模块，其中，所述第四无线射频模块、四路继电器和第一蓝牙模块分别与所述第四单片机相连，所述风机、所述喷淋器、所述加热器以及所述制冷机分别与所述四路继电器相连，所述第四无线射频模块用于与所述第三无线射频模块交互信息。
[0009]较佳的，所述环境数据收集模块包括第二蓝牙模块、第五单片机、温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照度传感器；所述第二蓝牙模块、所述温湿度传感器、所述二氧化碳浓度传感器及所述光照度传感器分别与所述第五单片机相连；所述第二蓝牙模块用于与所述第一蓝牙模块交互信息。
[0010]本实用新型有益效果包括:成本较低，方便组网，可以监控调节的菇棚个数较多，并且可以采集菇棚内各个位置的环境数据，不存在铺设电缆布线困难的问题，便于施工。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例中的杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了给出降低成本，方便组网，可以采集菇棚内各个位置的环境数据，不存在铺设电缆布线困难的实现方案，本实用新型实施例提供了一种杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0013]本实用新型实施例提供一种通过无线远程传输技术采集菇棚内各个位置的环境数据的方案，不存在铺设电缆线的问题，具有成本低、便于施工等有益效果，用以解决现有技术中存在传感器不方便移动，只能采集每个菇棚内某个固定位置的环境数据，监测系统的采集器与传感器之间需要铺设大量的电缆线，存在布线困难、施工难度大，且线路易受破坏和腐蚀、成本高的问题。
[0014]针对现有技术的缺陷与不足，本实用新型基于单片机，应用多传感器融合技术，蓝牙模块无线传输技术，无线远程传输技术，结合无线射频技术进行自组网，开发LabVIEW上位机监控中心，设计了一种成本较低，能够对多个菇棚的杏鲍菇生长环境中的温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度进行集中、自动、精准、远程、无线及分布式的监测，并对每个菇棚内的加热器、制冷机、风机以及喷淋器等环境调控设备进行自动和手动控制并对实时数据进行文件自动存储和管理的数字化信息监控平台。
[0015]参阅图1所示，本实用新型实施例提供一种杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台，杏鲍菇栽培环境数字化信息监控平台包括:上位机监控中心、下位机；其中，下位机包括主机、中基站、环境参数控制模块及环境数据收集模块，上位机监控中心用于通过蜂窝通信网络与主机交互信息，主机、中基站、环境参数控制模块及环境数据收集模块依次顺序连接。
[0016]具体的，上位机基于LabVIEW软件开发，自定义了一种简单的通讯协议，使PC机与下位机之间数据传输稳定可靠。对每个菇棚均设计了监控界面，且每个界面之间均可以进行任意切换。主要功能是接收下位机通过蜂窝通信网络发来的各个菇棚的环境数据并按照设定的路径进行存储与管理。同时将每个菇棚的各个环境数据与事先设定的环境数据的上下限进行比较，实现自动控制，通过判断生成控制指令，通过蜂窝通信网络远程发送给下位机，其中，本实用新型中的蜂窝通信网络可以为通用分组无线服务(General Packet Rad1Service, GPRS),2G、3G 或 4G。
[0017]下位机中的主机包括数据转换单元DTU、第一单片机以及第一无线射频模块；其中，DTU、第一单片机以及第一无线射频模块依次顺序连接，DTU用于与上位机监控中心通过蜂窝通信网络交互信息。
[0018]具体的，数字转换单元(Data Transfer Unit，DTU)与上位机监控中心之间的信息传输通过蜂窝通信网络经网关进入Internet，最终建立与服务器之间的数据传输通道。DTU与第一单片机之间通过串口连接。
[0019]中基站包括第二无线射频模块、第二单片机、第三单片机以及第三无线射频模块；第二无线射频模块、第二单片机、第三单片机以及第三无线射频模块依次顺序连接，第二无线射频模块用于与第一无线射频模块交互信息。
[0020]具体的，主机的第一无线射频模块与中基站的第二无线射频模块进行无线通讯，中基站的数量还可以为多个，较佳的为2个，此时，主机的第一无线射频模块与多个中基站的无线射频模块同时进行无线通讯。主机一收到上位机监控中心发来的控制指令时，判断控制指令是发送给哪个中基站，然后通过无线射频模块将该控