农业物联网太阳能无线摄像头装置的制作方法

文档序号:13940604阅读:615来源:国知局

本实用新型涉及煤气监控领域,具体的来说是涉及农业物联网太阳能无线摄像头装置。



背景技术:

传统农业的种植管理模式是以凭个人经验管理为主,什么时候应该浇水、施肥、打药以及施肥、打药的浓度和温度、湿度、光照、二氧化碳的浓度,该如何按需供给,农民全凭经验、靠感觉,不同的农户会出现不同的种植结果。这就使得农民对农田的信息获取、分析、处理都因人而异,不但容易造成人力、物力的浪费,还会使生产出来的产品质量不一,数量以及质量也无法保障。物联网通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网相结合而形成的一个巨大网络。随着物联网时代的到来,在我国,传统农业的经营以及管理模式已经逐渐不能满足消费者的需求。新的农业经营管理模式继续开发创新。农业物联网技术可以更加准确、全面地获取动植物信息。通过在农田、养殖场等安装各种传感器、摄像头等设备,可以更准确与及时地采集、收集和分析农作物、动物、空气温度、湿度、土壤水分等各种信息,并通过智能平台将信息及时告知农户,这样农户就可以根据所收集到的信息及时采取相应行动。虽然目前农业物联网技术应用广泛,但是还是存在系统不稳定,功能不全面,性能不可靠,供电时间短和系统数据采集精度不高等诸多问题。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是现有农业物联网技术存在系统不稳定,功能不全面,性能不可靠,供电时间短和系统数据采集精度不高,可视化技术陈旧落后等问题,提供一种农业物联网太阳能无线摄像头装置。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题:

农业物联网太阳能无线摄像头装置,包括数据采集单元、云台控制单元、视频及网络单元和电源管理单元;所述数据采集单元与视频及网络单元连接,所述云台控制单元与视频及网络单元连接,

所述电源管理单元分别与数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元连接供电;

所述数据采集单元包括GPS模块,温湿度传感器,光照传感器和多参数融合MIMO滤波算法主控模块;所述GPS模块的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接;所述温湿度传感器的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接;所述光照传感器的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接;所述多参数融合MIMO滤波算法主控模块通过485总线与视频及网络单元连接。

上述方案中,优选的是云台控制单元包括云台主控模块、电机驱动模块和电机;所述云台主控模块的输出端经电机驱动模块与电机连接;所述云台主控模块的输入端与外部摄像机视频输出口连接,云台主控模块的输出端与视频及网络单元连接。

上述方案中,优选的是视频及网络单元包括WiFi模块、网路接口模块、DSP处理器和光学传感器;所述光学传感器的输出端与DSP处理器连接;所述WiFi模块与DSP处理器连接;所述网路接口模块与DSP处理器连接。

上述方案中,优选的是电源管理单元包括太阳能电池、BUCK降压电路、锂电池、电源管理电路和电能管理主控电路;所述太阳能电池经BUCK降压电路与锂电池连接;所述锂电池输出端经电源管理电路分别与数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元连接供电,电源管理电路把锂电池恒定的电压进行升压或降压供给数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元;所述电能管理主控电路分别与BUCK降压电路和电源管理电路连接。

本实用新型的优点与效果是:

本实用新型实用新型了一种新型的多参数融合MIMO滤波算法,使系统精度更高,计算复杂度低,可以提高系统的实时性;系统内构建了基于485总线的多处理器混合处理系统,采用分布式计算方式,极大提高系统的处理能力,同时避免使用高端多核处理器,有效降低成本,提高散热能力;多参数融合MIMO滤波算法采集的光照传感数据应用于调整系统的视频采集处理参数,提高视频图像的质量,同时可以为提供太阳能无线摄像头装置所在位置的光照大数据接口,以便用户配置太阳能光伏面板,符合物联网未来发展需要;整机系统在新型算法的支持下,功耗更低,效率更高吗,可以实现更加优化的能源使用,将会获得更佳的续航能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。

农业物联网太阳能无线摄像头装置,如图1所示,包括数据采集单元、云台控制单元、视频及网络单元和电源管理单元。该农业物联网太阳能无线摄像头装置各个模块之间的连接关系为:在一种农业物联网太阳能无线摄像头装置中云台控制模块、电源管理模块、数据采集模块与视频及网络模块连接。

数据采集单元与视频及网络单元连接,用于采集环境数据传给网络单元。数据采集单元包括GPS模块,温湿度传感器,光照传感器和多参数融合MIMO滤波算法主控模块。所述GPS模块的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接,用于采集该装置的具体位置传给多参数融合MIMO滤波算法主控模块。所述温湿度传感器的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接,用于采集环境的温度和湿度传给多参数融合MIMO滤波算法主控模块。所述光照传感器的输出端与多参数融合MIMO滤波算法主控模块连接,用于采集光照强度传给多参数融合MIMO滤波算法主控模块。所述多参数融合MIMO滤波算法主控模块通过485总线与视频及网络单元连接,把接收的具体位置、温度、湿度和光照强度传给视频及网络单元。在数据采集单元中,温湿度传感器与多参数融合MIMO滤波算法主控模块相连接,GPS模块与多参数融合MIMO滤波算法主控模块相连接,光照传感器与多参数融合MIMO滤波算法主控模块相连接。温湿度传感器包括温度传感器和湿度传感器,温湿度传感器均为现有的传感器,在此不再详细描述。GPS模块为现有市面上使用的GPS模块,主要用于定位。光照传感器用于检测光照强度,光照传感器为现有常用的传感器,本领域人员公知常识。多参数融合MIMO滤波算法主控模块主要包括微处理器,微处理器选用STM32系列单片机。

云台控制单元与视频及网络单元连接,用于控制外部摄像头并把外部摄像头拍摄的视频数据传给视频及网络单元。云台控制单元包括云台主控模块、电机驱动模块和电机。所述云台主控模块的输出端经电机驱动模块与电机连接,用于输出控制信号控制电机驱动模块驱动电机转动带动外部摄像机转动。所述云台主控模块接收外部摄像机传入的视频数据,并把视频数据传给视频及网络单元。云台主控模块具有控制的作用,也可以进行接收视频信号并传给视频及网络单元。云台主控模块主要包括时钟电路和微处理器,微处理器使用FPGA芯片,可以很好满足视频传输的需要。

视频及网络单元用于接收数据采集单元传入的环境数据和云台控制单元传入的视频数据,通过无线或有线传给外部服务器或用户端。视频及网络单元包括WiFi模块、网路接口模块、DSP处理器和光学传感器。所述光学传感器的输出端与DSP处理器连接,用于感应环境亮度传给DSP处理器,DSP处理器根据亮度情况控制外部摄像机是否拍摄和是否把接收的数据通过无线或有线传给外部服务器或用户端。所述WiFi模块与DSP处理器连接,用于把DSP处理器中需要传送的数据经过无线传给外部服务器或用户端。所述网路接口模块与DSP处理器连接,用于把DSP处理器中需要传送的数据经过有线传给外部服务器或用户端。用户端可以为用户的手机或平板电脑。

电源管理单元分别与数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元连接供电。电源管理单元包括太阳能电池、BUCK降压电路、锂电池、电源管理电路和电能管理主控电路;所述太阳能电池经BUCK降压电路与锂电池连接,用于把太阳能转为电能经BUCK降压电路进行降压传给锂电池存储;所述锂电池输出端经电源管理电路分别与数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元连接供电,电源管理电路把锂电池恒定的电压进行升压或降压供给数据采集单元、云台控制单元和视频及网络单元;所述电能管理主控电路分别与BUCK降压电路和电源管理电路连接,用于对电压的升降进行控制。在电源管理单元中,太阳能电池和电能管理主控与BUCK降压电路相连接,锂电池与BUCK降压电路和电源管理电路相连接,电源管理电路还与电能管理主控、数据采集模块中的多参数融合MIMO滤波算法主控模块、光照传感器、GPS模块、温湿度传感器、云台控制模块中的云台主控模块、电机驱动、电机、视频及网络模块中的有线网络、光学传感器、wifi模块、DSP处理器相连接。电能管理主控电路主要包括单片机芯片。

多参数融合MIMO滤波算法主控模块将处理数据通过485总线传输到视频即网络模块,视频及网络模块的DSP处理器处理后得到二次处理数据,DSP处理器将二次处理数据与摄像机采集的视频图像信号进行实时处理后,通过WiFi模块或者有线网络传送至云服务器或用户端。其中,传送的控制有本申请的光电传感器进行控制,一般晚上的时候不进行传送,一般是白天进行传送。

以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明,但本实用新型并不限于实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

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