专利名称：田间图像及环境信息远程自动采集传送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种农业作业的技术领域的信息采集传送装置，特别涉及的是一种田 间图像及环境信息远程自动采集传送装置。
背景技术：
为了实现农业信息化，对农作物信息的采集监控装置是最基本的部分。农作物的 信息主要包对环境信息和生长信息。环境信息包括光照强度、二氧化碳浓度、温度及湿度、 土壤干燥度、PH值等指标，对于农作物生长所依赖的环境进行精确的描述；生长信息包括 农作物的生长发育现况等。采集这些信息对于掌握农作物生长状况和调整作物生长环境有 着重要的作用。目前国内主要的田间数据采集方式具有很大的局限性。首先是集中在有线传输， 传输距离较短；其次是各个传感器的分布是独立的，每个传感器均独立连接到控制模块上， 不易集中管理，而且成本较高；另外其供电方式主要依赖于220V市电，在野外没有传输电 路的田间，往往导致无法使用。综上，本专利的研究着重解决以上缺陷，实现传感器的集中 管理、远程无线控制和太阳能绿色供电方式。经过对现有技术的检索发现，中国申请专利号=200820029274. 3公开了一种基于 掌上电脑的农田数据采集装置。其主要包括传感器收集的数据和无线连接掌上电脑，但是 其装置主要集中于传感器的设置，用于监控环境信息，没有对于农作物生长信息(即实时 图像)的监控，而且没有详细说明如何进行远程控制，本专利将图像加入监控系统，并且使 用基于计算机网络技术的软件实现远程自动检测和控制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供了 一种田间图像及环境信息远 程自动采集传送装置，解决了现有技术信息采集主要集中在环境参数，缺少对作物生长信 息的采集，故不能实时了解作物的生长和效率比较低下的现状，以及不易实现远程控制的 问题。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括供电装置、信号处理器、网络摄像头、串行口与总线转化器、3G路由 器和若干个传感器，供电装置分别连接到信号处理器、网络摄像头和3G路由器，网络摄像 头分别连接到信号处理器、3G路由器，3G路由器与信号处理器连接，进一步把信息发送给 远程客户终端，各个传感器并联至总线，通过总线和串行口与总线转化器连接，串行口与总 线转化器又连接到信号处理器。所述的信号处理器包括处理单元、串口接口、存储器和网络接口，经串行通信， 通过串口接口送至存储器，处理单元对传感器传送进来存储的检测数字信号转化为可读信 息，网络接口与3G路由器连接，存储器上的数据可以采用ftp网络协议通过网络接口被远 程控制电脑终端访问获取信息。
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所述的传感器包括C02浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤干燥度传感 器、光照强度传感器、土壤PH值传感器，所述的这些传感器获得的检测信号均是影响作物 生长的重要环境信息，由于各传感器并联到总线上，只要控制在数量范围内，必要时可添加 其他检测单元，所获得的检测信号，信号处理器通过总线寻址转化为可读信息，进而被远程 客户终端访问。本发明网络摄像头设置在信号处理器下方，保证其能拍取各个角度的图像。各传 感器和信号处理器之间采用串行通信，两者间经串口与总线转化器连接，采取RS-485总 线，读取的数字量可保存在信号处理器内确保远程客户终端能够获得影响作物生长的重要 环境信息。本发明使用网络摄像头监控作物生长现况，可以通过网络浏览器直接访问实时视 频，摄像头得到的视频和图像可以定时发送到存储器；除此之外，供电模式既可以采用蓄电 池供电，又可以采用太阳能供电方式，节省了能源，也解决了对220V市电的依赖。本发明的有益效果是，多种传感器得到的数据可以本地存储，也可以通过3G网络 被远端的电脑终端访问，现场视频和图像可以通过网络浏览器被实时访问，因此不需要工 作人员现场观测作物生长信息，方便远程监控田间环境和作物生长状况太阳能电池的使用 也节省了能源，使得该装置可以完全独立的进行工作，不需要接入220V电源。
图1是本发明的原理结构框图；图2是信号处理器的构造图；图3是传感器的接线图；图中1.供电装置，2.信号处理器，3.网络摄像头，4. 3G路由器，5.串行口与总线 转化器，6.总线，7.传感器，8. C02浓度传感器，9.温度传感器，10.湿度传感器，11. 土壤干 燥度传感器，12.光照强度传感器，13. 土壤PH值传感器，14.远程客户终端，15.处理单元， 16.串口接口，17.存储器，18.网络接口。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括供电装置1、信号处理器2、网络摄像头3、3G路由器4、 串行口与总线转化器5和若干个传感器7，供电装置1分别连接到信号处理器2、网络摄像 头3和3G路由器4，网络摄像头3分别连接到信号处理器2、3G路由器4，3G路由器4与信 号处理器4连接，进一步把信息发送给远程客户终端14，各个传感器7并联至总线6，通过 总线6与串行口与总线转化器5连接，串行口与总线转化器5又连接到信号处理器2。图1中网络摄像头3用于检测温室中作物生长信息的现况，通过设定网络摄像头3 的工作时间表，可对作物的生长信息进行定时图像采集和检测。网络摄像头3采集的图像 也可传输存储到信号处理器2内置的存储器17。网络摄像头3与3G路由器4连接，远程客 户终端14可以通过网络浏览器直接查看网络摄像头3的实时采集的视频和图像，从而及时 了解作物的生长信息。
所述的供电装置1为内置蓄电池供电或太阳能供电装置，图1中信号处理器2、网 络摄像头3和3G路由器4可由内置蓄电池供电或由太阳能供电装置统一供电。如图2所示，所述的信号处理器2包括处理单元15、串口接口 16、存储器17和网 络接口 18，传感器7采集的信号经串行通信送至信号处理器2、采集的信号经总线6和串口 接口 16送至存储器17存储，处理单元15对传感器7传送进来存储的检测数字信号转化为 可读信息，网络接口 18与3G路由器4连接，存储器17上的数据可以通过ftp网络协议通 过网络接口 18被远程客户终端14访问获取信息。所述的传感器7包括C02浓度传感器8、温度传感器9、湿度传感器10、土壤干燥 度传感器11、光照强度传感器12、土壤PH值传感器13，所述的这些传感器获得的检测信号 均是影响作物生长的重要信息，由于各传感器并联到总线6上，只要控制在数量范围内，必 要时可添加其他检测单元，所获得的检测信号，信号处理器2通过总线6寻址转化为可读信 息供远程客户终端14访问。3G路由器4通过网络接口 18连接至信号处理器2，远程客户 终端14可通过ftp协议访问存储器17的数据。通过对各个指标的检测监控，可以使影响 作物生长的环境因素保持平衡，从而控制作物的生长。如图3所示，本实施例所述的总线6为RS-485总线，各个传感器以并联方式连接 至RS-485总线。本实施中网络摄像头3设置在信号处理器2下方，保证其能拍取各个角度的图 像。各传感器和信号处理器2之间采用串行通信，两者间经串口与总线转化器5连接，采取 RS-485总线，读取数字量可保存在信号处理器2内，确保远程客户终端14能够获取影响作 物生长的重要环境信息。
权利要求
一种田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征在于，包括供电装置、信号处理器、网络摄像头、串行口与总线转化器、3G路由器和若干个传感器，供电装置分别连接到信号处理器、网络摄像头和3G路由器，网络摄像头分别连接到信号处理器、3G路由器，3G路由器与信号处理器连接，各个传感器并联至总线，通过总线与串行口与总线转化器连接，串行口与总线转化器又连接到信号处理器。
2.根据权利1所述的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征是，所述的 信号处理器包括处理单元、串口接口、存储器和网络接口，经串行通信，通过串口接口送至 存储器，处理单元对传感器传送进来存储的检测数字信号转化为可读信息，网络接口与3G 路由器连接，存储器上的数据可以通过ftp网络协议通过网络接口被远程控制电脑终端访 问获取信息。
3.根据权利1所述的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征是，所述的 传感器包括=CO2浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤干燥度传感器、光照强度传感 器、土壤PH值传感器，所述的这些传感器获得的检测信号均都是影响作物生长的重要环境 信息，各传感器并联到总线上，所获得的检测信号，信号处理器通过总线寻址转化为可读信 息供远程控制电脑终端访问。
4.根据权利1所述的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征是，所述的 供电装置为内置蓄电池或太阳能供电装置。
5.根据权利1所述的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征是，所述的 网络摄像头设置在信号处理器下方。
6.根据权利1所述的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，其特征是，所述的 传感器与信号处理器之间串行通信采用的总线形式为RS-485总线。
全文摘要
一种农业作业的技术领域的田间图像及环境信息远程自动采集传送装置，包括供电装置、信号处理器、网络摄像头、串行口与总线转化器、3G路由器和若干个传感器，供电装置分别连接到信号处理器、网络摄像头和3G路由器，网络摄像头分别连接到信号处理器、3G路由器，3G路由器与信号处理器连接，各个传感器并联至总线，通过总线和串行口与总线转化器连接，串行口与总线转化器又连接到信号处理器。本发明多种传感器得到的数据可以本地存储，也可以通过3G网络被远端的电脑终端访问，现场视频和图像可以通过网络浏览器被实时访问，方便远程监控田间环境和作物生长状况。太阳能电池的使用也节省了能源，使得该装置可以完全独立的进行工作。
文档编号H04L29/08GK101958926SQ20101027480
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者刘权兴, 苗玉彬, 赵欢, 郎小明 申请人:上海交通大学