专利名称：棉田环境参数实时采集与远程管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于农作物管理自动控制装置范围，特别涉及一种棉田环境参数实时采集与远程管理装置。
背景技术：
农田水分、气象等环境参数的实时采集、传输与决策管理是节水灌溉自动化技术的重要环节。国外田间数据采集的自动化水平高、连续性好，而我国主要靠人工进行，数据的连续性差，人为干扰较大。目前，遥感技术、模糊BP神经网络技术、数据通讯技术等在国外已运用到土壤墒情预报、作物生长环境动态监测中。国内大多采用组态软件、多线程、COM组件和可编程灌溉控制器或RS-485总线方式进行数据采集通讯，主控中心与监测点之间的命令帧和响应帧采用汉明编码技术，采用单检和巡检策略来实时检测各监测点的运行状况。虽然采用基于单片机技术的、类似于数传电台的无线通信可实现数据上传及双向通信等功能，但由于传输距离短、建设费用高、频道资源短缺、通用性不能保证等缺点制约了无线监控系统的应用范围。目前在配变电量自动采集、远程水质监测等领域广泛应用，而在农田环境参数采集传输和远程管理的装置并不多见。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种棉田环境参数实时采集与远程管理装置，所述远程管理装置该装置，由数据采集终端、集中监控中心、多种传感器和电源利用GSM网络构成棉田环境参数实时采集与远程管理装置，其特征在于所述数据采集终端2由GSM无线模块5和单片机采集卡7构成，数据采集终端2通过传感器接线端子19分别和风速传感器8、雨量传感器9、光照传感器10、地温传感器11和水分传感器12连接；所述集中监控中心3由GSM无线模块5和决策管理软件6构成；所述电源由电源开关20、蓄电池13和太阳能板15连接构成，太阳能板15与太阳能控制板16连接；在蓄电池13和太阳能板15之间连接电源转换模块14，电源转换模块14通过电源接线端子21分别与数据采集终端2、集中监控中心3和电磁阀17连接，电磁阀17和灌溉装置18连接；GSM网络1分别与数据采集终端2、集中监控中心3和GSM移动手机用户4无线连接。
本实用新型的有益效果是(1)能对棉田环境参数进行24h定时采集或实时采集；(2)能对采集数据进行无线传输、显示、存储以及综合决策；(3)能将决策结果以SMS形式转发到用户手机上，并对棉田进行远程管理。
图1为棉田环境参数实时采集与远程管理装置结构示意图。
图2为管理装置控制柜内部布置示意图。
图3为数据采集终端电路参考图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种棉田环境参数实时采集与远程管理装置。所述远程管理装置该装置，由数据采集终端、集中监控中心、多种传感器和电源利用GSM网络构成棉田环境参数实时采集与远程管理装置；在图1和图2所示棉田环境参数实时采集与远程管理装置结构示意图中，数据采集终端2由GSM无线模块5和单片机采集卡7构成，数据采集终端2通过传感器接线端子19分别和风速传感器8、雨量传感器9、光照传感器10、地温传感器11和水分传感器12连接；所述集中监控中心3由GSM无线模块5和决策管理软件6构成；所述电源由电源开关20、蓄电池13和太阳能板15连接构成，太阳能板15与太阳能控制板16连接。在蓄电池13和太阳能板15之间连接电源转换模块14，电源转换模块14通过电源接线端子21分别与数据采集终端2、集中监控中心3和电磁阀17连接，电磁阀17和灌溉装置18连接；GSM网络1分别与数据采集终端2、集中监控中心3和GSM移动手机用户4无线连接。
本装置整体结构由数据采集终端2和集中监控中心3两部分组成。上述数据采集终端2(如图3所示)主要采用ATMEL公司高性能的单片机AT89C51、AT89C2051嵌入式MCU结合GSM无线模块组成系统的远程、分散控制单元，进行A/D与数据处理；以MAX813L构成硬件看门狗电路(WDT)，监视程序的运行，提高系统的抗干扰能力。以MAX232进行TTL-RS232电平转换与无线MODEM通信，以时钟芯片DS12887构成时钟电路，用于对采集数据的时间标定和设定定时发送等。采用SMS短消息方式，由太阳能板及其控制器和由各类环境参数传感器(主要包括土壤水分、空气温湿度、光照强度、风速、雨量等传感器)以及单片机系统和GSM模块组成，蓄电池组成供电系统。具有标准的RS232工业接口、完整的SIM卡阅读器和电源接口，工作在900MHz和1800MHz频带范围内，波特率为300-1115kbps，在1200-115kbps为自动波特率设置；集中监控中心3由PC机、TC35T模块和决策支持软件组成，PC机的串行口与TC35T的串行口用电缆直接连接，PC机通过向串口发送AT命令(AT Commands)进行工作，GSM模块与采集终端进行双向通信。
权利要求1.一种棉田环境参数实时采集与远程管理装置，所述远程管理装置该装置，由数据采集终端、集中监控中心、多种传感器和电源，利用GSM网络构成棉田环境参数实时采集与远程管理装置，其特征在于所述数据采集终端(2)由GSM无线模块(5)和单片机采集卡(7)构成，数据采集终端(2)通过传感器接线端子(19)分别和风速传感器(8)、雨量传感器(9)、光照传感器(10)、地温传感器(11)和水分传感器(12)连接；所述集中监控中心(3)由GSM无线模块(5)和决策管理软件(6)构成；所述电源由电源开关(20)、蓄电池(13)和太阳能板(15)连接构成，太阳能板(15)与太阳能控制板(16)连接；在蓄电池(13)和太阳能板(15)之间连接电源转换模块(14)，电源转换模块(14)通过电源接线端子(21)分别与数据采集终端(2)、集中监控中心(3)和电磁阀(17)连接，电磁阀(17)和灌溉装置(18)连接；GSM网络(1)分别与数据采集终端(2)、集中监控中心(3)和GSM移动手机用户(4)无线连接。
专利摘要本实用新型公开了属于农作物管理自动控制装置范围的一种棉田环境参数实时采集与远程管理装置。本装置整体结构由数据采集终端和集中监控中心两部分组成。数据采集终端采用单片机AT89C51、AT89C2051，嵌入式MCU结合GSM无线模块和传感器组成数据采集终端组成远程、分散控制单元，进行A/D与数据处理；采集到的数据通过GSM网络传至集中监控中心，由其决策支持软件将决策结果以SMS短信形式发送到用户手机上，实现了对膜下滴灌棉田水分智能化管理。系统运行成本较低、实用价值高，适合在新疆大范围、多测点的无人值守农田应用。
文档编号G08C17/00GK2819268SQ200520118828
公开日2006年9月20日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者马富裕, 郑重, 刘恩博, 陈赞辉 申请人:马富裕, 郑重, 刘恩博, 陈赞辉