一种农业信息监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种农业信息监测装置，其包括至少一监测终端；所述监测终端包括锂电池组、空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器或其它合适的环境传感器以及输出单元；所述锂电池组分别与所述输出单元、各所述传感器连接，用于供电；各所述传感器分别与所述输出单元连接。采用上述方案，本实用新型采用传感器，可精确监测空气温湿度、环境光照度以及土壤温湿度数据，适用于大棚种植、花卉培养、畜牧养殖、水产养殖，可方便实现不同地区的环境统一性监管，防止因环境因素造成的损失，具有很高的市场实用价值。
【专利说明】一种农业信息监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业信息监测，尤其涉及的是，一种农业信息监测装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，对于农作物种植或畜牧养殖、水产养殖等农业生产环境中监控有以下三种办法，一种办法是环境温湿度监控几乎全部采用人工测量及监控，一旦发现有任何问题，全部采用人工调整温湿度的办法；另一种办法是环境情况凭借经验来判断，通过以往的经验来调整环境温湿度；第三种办法是安装现有的有线环境监控系统，安装、布线不方便，供电部分不强壮；上述三种办法都不能很好的保证农产品生长在一个稳定的温湿度的环境，并且目前没有对农作物的土壤环境进行监控的很好手段。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的农业信息监测装置。
[0005]本实用新型的技术方案如下:一种农业信息监测装置，其包括至少一监测终端；所述监测终端包括锂电池组、空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器以及输出单元；所述锂电池组分别与所述输出单元、各所述传感器连接；各所述传感器分别与所述输出单元连接。
[0006]优选的，所述农业信息监测装置中，所述输出单元包括处理模块与输出模块。
[0007]优选的，所述农业信息监测装置中，所述输出单元还包括报警模块。
[0008]优选的，所述农业信息监测装置中，所述输出单元包括处理模块与报警模块。
[0009]优选的，所述农业信息监测装置中，所述锂电池组包括四个独立设置的锂电池单元；每一所述传感器分别与一所述锂电池单元连接；所述输出单元与一所述锂电池单元连接。
[0010]优选的，所述农业信息监测装置还包括集中器以及至少一第一中继器；各所述监测终端分别通过其所述输出单元与一所述第一中继器连接；各所述第一中继器分别与所述集中器连接。
[0011]优选的，所述农业信息监测装置还包括至少一第二中继器，各所述第一中继器分别通过至少一所述第二中继器与所述集中器连接。
[0012]优选的，所述农业信息监测装置中，各所述第一中继器与所述集中器之间设置至少一所述第二中继器。
[0013]优选的，所述农业信息监测装置还包括与所述集中器连接的智能终端。
[0014]优选的，所述农业信息监测装置还包括与所述集中器连接的至少一 LED补光灯。
[0015]采用上述方案，本实用新型采用传感器，可精确监测空气温湿度、环境光照度以及土壤温湿度数据，适用于大棚种植、花卉培养、畜牧养殖、水产养殖，可方便实现不同地区的环境统一性监管，防止因环境因素造成的损失，具有很高的市场实用价值。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的一个实施例的监测终端示意图；
[0017]图2为本实用新型的又一个实施例的监测终端示意图；
[0018]图3为本实用新型的另一个实施例的监测终端示意图；
[0019]图4为本实用新型的再一个实施例的监测终端示意图；
[0020]图5为本实用新型系统的一个实施例的示意图；
[0021]图6为本实用新型系统的又一个实施例的示意图；
[0022]图7为本实用新型系统的另一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0024]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0025]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0026]如图1所示，本实用新型的一个实施例是，一种农业信息监测装置，其包括至少一监测终端；所述监测终端包括锂电池组、空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器以及输出单元；所述锂电池组分别与所述输出单元、各所述传感器连接，即，所述锂电池组分别与所述输出单元、空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器连接，用于供电；各所述传感器分别与所述输出单元连接。又如，所述监测终端还包括其他环境传感器，用于监控环境相关信息，例如，微粒浓度传感器、无机盐含量传感器等，发送相应的传感信号到所述输出单元。
[0027]所述输出单元用于分别接收空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器的传感信号，输出到外部。优选的，一种采用无线信息传输方式的农业信息监测装置，例如，所述输出单元采用wif1、蓝牙或者zigbee方式，连接外部的接收装置，将各传感信号，包括空气温湿度传感信号、环境光照度传感信号、土壤温湿度传感信号发送出去，例如发送给外部的接收装置。优选的，空气温湿度传感器与土壤温湿度传感器采用同一款温湿度传感器，土壤温湿度传感器设置防水层，用于避免水分侵入。
[0028]优选的，所述锂电池组至少包括一个锂电池，例如纽扣式锂电池或者5号、7号锂电池；又如，所述锂电池组包括若干串联的锂电池。优选的，所述锂电池组中，所述锂电池采用聚合物锂离子蓄电池；优选的，所述监测终端还设置太阳能电池板，其通过充电电路连接所述锂电池组，用于以太阳能充电方式，为所述锂电池组充电。这样，所述监测终端可以长期不间断使用，经实际测试，现有的太阳能电池板中，太阳能电池转化效率高于15%时，即可有效利用太阳光为所述锂电池组充电，使得所述监测终端无需额外充电，长期使用可以超过I年以上；所述监测终端的整体使用寿命超过5年以上，非常有利于农业的大范围应用。优选的，所述农业信息监测装置还包括若干充电器，其可拆卸连接所述监测终端，用于为所述锂电池组充电。
[0029]如图2所示，优选的，所述农业信息监测装置中，所述输出单元包括处理模块与输出模块，空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器分别与处理模块连接，经处理模块处理后，通过所述输出模块输出。例如，处理模块过滤正常信号，仅通过所述输出模块输出非正常信号又如，处理模块整合各传感信号，定时通过所述输出模块输出。又如，处理模块判断空气温度、湿度，土壤温度和湿度等，低于预设值时，进行输出或警示；优选的，所述输出单元还包括报警模块，其与处理模块连接，当空气温度、空气湿度、土壤温度和/或土壤湿度，超过预设置阈值时，例如，高于某一预设值或者低于某一预设值时，发出报警信号；例如，报警模块设置声光报警器，例如通过喇叭或者闪光进行报警；优选的，所述报警模块与所述输出模块连接，所述输出模块设置电信通讯器，以短信息方式，将报警信息发送给管理用户的手机。
[0030]如图3所示，优选的，所述农业信息监测装置中，所述输出单元包括处理模块与报警模块。例如，处理模块判断空气温度、空气湿度、土壤温度和/或土壤湿度，超过预设置阈值时，控制报警模块进行报警。优选的，处理模块与报警模块远程无线连接。例如，处理模块与报警模块之间采用Zigbee协议或者wifi方式连接。优选的，报警模块设置若干分离设置的喇叭。
[0031]如图4所示，优选的，所述农业信息监测装置中，所述锂电池组包括四个独立设置的锂电池单元；每一所述传感器分别与一所述锂电池单元连接；所述输出单元与一所述锂电池单元连接。例如，每一个锂电池单元为一 CR2032或者CR2025等。这样，可以便利地设置各传感器的位置，尤其适用于分离式设计方案，例如，环境光照度传感器设置于高处，土壤温湿度传感器设置于土中。
[0032]如图5所示，优选的，所述农业信息监测装置还包括集中器以及至少一第一中继器；各所述监测终端分别通过其所述输出单元与一所述第一中继器连接；各所述第一中继器分别与所述集中器连接。例如，所述农业信息监测装置包括5个监测终端，其中，第一批2个监测终端的输出单元分别连接到一个第一中继器，第二批3个监测终端的输出单元分别连接到另一个第一中继器，这两个第一中继器分别与所述集中器连接。这样，可以根据不同的监测位置、监测环境和/或监测条件，设计不同的农业信息监测装置实施方案，连接到所述集中器，把各传感信号汇总到所述集中器，然后输出，例如，输出到外部的智能终端中，例如，智能终端是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、个人桌面式电话或者服务器等。优选的，所述农业信息监测装置还包括与所述集中器连接的智能终端。
[0033]如图6所示，优选的，所述农业信息监测装置还包括至少一第二中继器，各所述第一中继器分别通过至少一所述第二中继器与所述集中器连接。例如，所述第一中继器与所述集中器之间设置至少一所述第二中继器。优选的，如图7所示，所述农业信息监测装置中，各所述第一中继器与所述集中器之间至少设置两个所述第二中继器。例如，各所述第一中继器与所述集中器之间可以设置多个所述第二中继器以增加监测范围。这样，可以灵活调整设置所述农业信息监测装置，尤其是对于一片区域，可以根据具体情况具体实施本实用新型，并通过多个第二中继器的级联，能够实现长距离信号传输，例如，将集中器设置在机房、管理处或者监控室，通过多个第二中继器连接到某一第一中继器，然后连接到某一监测终端。优选的，第一中继器与第二中继器相同，即，两者可以是同一款中继器产品，在此是为了表述清晰，两者仅仅是名称不同。
[0034]优选的，所述农业信息监测装置还包括与所述集中器连接的至少一 LED补光灯，用于在环境光照度不足时发光。优选的，每一监测终端对应设置一 LED补光灯，其还与对应的监测终端的环境光照度传感器连接，各LED补光灯用于在集中器控制下被动补光，或者根据环境光照度传感器的传感信号主动补光。
[0035]例如，本实用新型的系统包括集中器、中继、终端及锂电池；所述集中器用于解析所有终端传送的数据并将数据上传至电脑，将信息统一存储、显示，其中解析采用的是Zigbee技术,其中数据传输也采用zigbee技术,集中器采用现有技术中的集中器即可实现。
[0036]中继器用于收集周边数据，中继器是收集周边的终端发送的数据上传至另一个中继或集中器中，通过配置不同数量的中继器可以自主定义监测区域的面积大小，中继器也是采用现有技术中的集中器即可实现。
[0037]监测终端包括温湿度一体式传感器(即空气温湿度传感器)、环境光照度传感器，土壤温湿度传感器，可以方便地放置于任何希望监测的地点，由传感器实时监测相关数据并上传给中继器，同时可以在中继器的液晶屏上轮流显示相关数据，其中土壤温湿度传感器型号跟空气温湿度传感器一样，但对于土壤温湿度传感器做了防水处理，使其可以浸没水中正常工作。
[0038]例如，温湿度检测模块由温湿度传感器和主控芯片以及外围电路组成，主控芯片在合适的时间唤醒温湿度传感器模块并完成相关参数检测，将检测信息存储并上传给中继或集中器。
[0039]又如，光照度检测模块由光照度传感器和主控芯片以及外围电路组成，主控芯片在合适的时间唤醒光照度传感器模块并完成相关参数检测，将检测信息存储并上传给中继或集中器。
[0040]各个模块通过主控芯片提供的接口管脚与主控芯片连接，各功能模块在主控芯片的统一管理下进行信息采集及传输。
[0041]又如，报警信息模块。报警信息模块由通信模块sim300和主控芯片以及外围电路组成。当相关检测参数超过预设值时，主控芯片会启动报警信息发送程序，将相关报警信息通过短信形式发出，同时在集中器的液晶屏上也会有报警信息显示。
[0042]例如，采用温湿度检测模块实现空气温湿度和土壤温湿度的检测。模块采用SHTlO温湿度一体传感器，传感器包括一个电容性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，将测量信息经AD转换后通过两线信息传输通道传输给主控芯片，实现了温湿度的检测。
[0043]光照度传感器模块采用BH1750传感器芯片，bhl750内部是一个对不同波长光不特殊敏感的半导体材料制成，内部包含16位ad转换器，将光照度信息经ad转换后直接将数据传输给主控芯片，实现光照度的测量。
[0044]报警信息模块使用sim300模块，sim300核心模块是成品的gsm/gprs模块,公司自主制作sim300核心模块主板，sim300核心模块和主板共同组成短信模块。通过自主编写的主控芯片控制程序控制短信模块在检测的温湿度光照度参数在限定之外的时候发送
报警信息。
[0045]锂电池及充电器，用于给所述终端供电及充电，采用笔记本电脑用电池，性能稳定，寿命长，供电时间长，充电器采用sony或apon电源，品质优良，并且同时可以给四组电池充电。
[0046]上述方案中，Zigbee技术是一个协议的名字，跟蓝牙、wifi —样，都是国际标准化组织制定的一种无线通信协议，它具有功耗低、组网方便、可以支持大量节点、可靠、安全的特点。在现在新兴的物联网中，Zigbee担当了一个十分重要的角色。
[0047]本申请采用Zigbee技术,具有以下几个优点:
[0048]第一，低功耗。由于整个系统采用了对于农业系统来说是一个相对实时的温湿度和其他参数的数据采集方式，而且考虑到不能对管理者造成过多的管理负担，所以，长期运行时的低功耗很重要，它采用电池供电的方式，之所以选择电池供电是因为电池供电是很健壮的供电方式，它不受停电及其他一些特殊情况出现的断电影响，低功耗这一点也决定了在实际供电的场合中的实用性。例如，典型的Zigbee应用可以使用两节碱性电池提供3个月到2年的工作时间。
[0049]第二，组网方便。农业系统很多情况下是分布式的数据采集点，而且往往距离会比较远，那么有组网支持的Zigbee技术就可以很方便的将数据采集的节点延伸到很远，而不用考虑远距离情况下的通信中的各种问题。
[0050]第三，价格低。相对于远距离通信设备的价格来说，Zigbee技术将远距离拆分成多个中继节点的方式来传输，价格方面有很大优势。
[0051]例如，一种智能农业信息系统，包括计算机，还包括集中器、至少一个中继器、若干个终端及锂电池；所述集中器与所述计算机相连接，用于解析所有终端传送的数据并将数据上传至所述计算机；所述中继器与所述集中器连接，用于将其所连接的终端发送的数据上传至所述集中器；中继器或另一个中继器相连接，用于将其所连接的终端发送的数据上传至另一个集中器；所述终端，用于监控环境温湿度、环境光照度及土壤温湿度；所述锂电池，用于向所连接的终供电。温湿度一体式传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器采集相关信息，传送至中继器，中继器将数据传送到另一中继器，再由另一中继器传送到集中器中，集中器将上传的数据与预先设置的数据值进行比较，当检测到环境光照数据低于预设值时，则控制打开LED补光灯系统，LED补光灯的光照强度受控，可在保证最低功耗的情况下提供作物生长足够强度的光照；当检测到空气温度、湿度，配合土壤温湿度传感器采集土壤温度和湿度信息，低于预设值时，进行警示，或在集中器上设置短信通讯接口，自动向预设的手机号码发送短信，提醒警示的相关信息。所述解析采用的是Zigbee协议进行解析与数据传输。
[0052]例如，所述终端包括温湿度一体式传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器。所述土壤温湿度传感器为温湿度传感器外设置一层防水层。还设置LED补光灯与所述集中器相连接，用于当环境光照度传感器检测到光照过量或不足时，由计算机控制集中器关闭或打开LED补光灯。优选的，还设置一锂电池专用充电器，用于向所述锂电池进行充电。
[0053]优选的，所述集中器上设置有短信通讯接口，用于当所述终端监控环境温湿度、环境光照度及土壤温湿度不在预设范围时，向预设的手机号码发送短信，以提示信息。
[0054]又如，一种紧缩型智能农业信息系统，其中，包括终端或终端形复合集中器，及锂电池，其可选配O~3个终端；所述终端包括环境温湿度传感器，在此实施例中采用温湿度一体式传感器及土壤温湿度传感器，用于当监控的监控环境温湿度数据及土壤温湿度数据超出预设范围时，向预设的手机号码发送短信提示信息；所述锂电池，用于通过终端中的电源接口向所连接的终端供电。所述土壤温湿度传感器为温湿度传感器外设置一层防水层。
[0055]优选的，所述终端中还设置比较模块、通讯模块及通讯接口 ；所述比较模块，用于预设置环境温湿度数据及土壤温湿度数据的范围，并接收环境温湿度传感器及土壤温湿度传感器传送的数据与预设置的预设置环境温湿度数据及土壤温湿度数据的范围相比较，当超过预设置数据的范围时，向所述通讯模块中预设的手机号码通过所述通讯接口，发送提不?目息。
[0056]优选的，上述系统还设置一锂电池专用充电器，用于向所述锂电池进行充电。锂电池及充电器，用于给所述终端或终端形复合集中器供电及充电，采用笔记本电脑用电池，性能稳定，寿命长，供电时间长，充电器采用sony或apon电源，品质好。
[0057]进一步地，本实用新型的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的农业信息监测装置，该装置采用传感器，可精确监测空气温湿度、环境光照度以及土壤温湿度数据，适用于大棚种植、花卉培养、畜牧养殖、水产养殖，可方便实现不同地区的环境统一性监管，防止因环境因素造成的损失，具有很高的市场实用价值。
[0058]需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种农业信息监测装置，其特征在于，包括至少一监测终端； 所述监测终端包括锂电池组、空气温湿度传感器、环境光照度传感器、土壤温湿度传感器以及输出单元； 所述锂电池组分别与所述输出单元、各所述传感器连接； 各所述传感器分别与所述输出单元连接。
2.根据权利要求1所述农业信息监测装置，其特征在于，所述输出单元包括处理模块与输出模块。
3.根据权利要求2所述农业信息监测装置，其特征在于，所述输出单元还包括报警模块。
4.根据权利要求1所述农业信息监测装置，其特征在于，所述输出单元包括处理模块与报警模块。
5.根据权利要求1所述农业信息监测装置，其特征在于，所述锂电池组包括多个独立设置的锂电池单元； 每一所述传感器分别与一所述锂电池单元连接； 所述输出单元与一所述锂电池单元连接。
6.根据权利要求1至5任一所述农业信息监测装置，其特征在于，还包括集中器以及至少一第一中继器； 各所述监测终端分别通过其所述输出单元与一所述第一中继器连接； 各所述第一中继器分别与所述集中器连接。
7.根据权利要求6所述农业信息监测装置，其特征在于，还包括至少一第二中继器，各所述第一中继器分别通过至少一所述第二中继器与所述集中器连接。
8.根据权利要求7所述农业信息监测装置，其特征在于，各所述第一中继器与所述集中器之间设置至少一所述第二中继器。
9.根据权利要求8所述农业信息监测装置，其特征在于，还包括与所述集中器连接的智能终端。
10.根据权利要求9所述农业信息监测装置，其特征在于，还包括与所述集中器连接的至少一 LED补光灯。
【文档编号】G08C19/00GK203659194SQ201420003939
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】魏旭昶 申请人:魏旭昶