移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能控制領(lǐng)域，特別涉及一種移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的智能溫室控制產(chǎn)品通常都實(shí)現(xiàn)了對于溫室溫度、濕度、光照以及C02的智能控制，采用有線傳感器和基于PC的智能控制，控制溫室環(huán)境。另外一些研宄所還在進(jìn)行溫室控制算法方面的研宄，基于高階控制算法的智能溫室的基本架構(gòu)與已有成熟產(chǎn)品相似，在控制環(huán)境采用模糊控制等算法，在控制上得到了更全面更精確的效果。
[0003]現(xiàn)有的基于有線的智能溫室控制產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)是:
[0004]技術(shù)成熟:以上各種產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用都有一定的時(shí)間，所以技術(shù)和成品都有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，廠商產(chǎn)品還與溫室的建筑設(shè)計(jì)結(jié)合，能夠得到更好的智能控制效果。結(jié)合很多現(xiàn)場的經(jīng)驗(yàn)，很多產(chǎn)品都很適應(yīng)田間的情況。
[0005]成本低廉，很多已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品，可以達(dá)到很低的價(jià)格。而且可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行調(diào)整，生產(chǎn)定制的系統(tǒng)，降低成本開銷
[0006]但是，現(xiàn)有廣品具有以下本質(zhì)上的缺點(diǎn):
[0007]不靈活，布線成本高:對于有線產(chǎn)品，布線過程非常復(fù)雜，而且一旦布好，改動(dòng)和重布的成本非常大，因此如果溫室種植格局或產(chǎn)品有所改動(dòng)，不能很好的適應(yīng)現(xiàn)場的改變。
[0008]控制方案過于簡單、靈活性差:在一些較新的產(chǎn)品中雖然提出了較好的控制方案。但是以上方案，均是從溫室整體進(jìn)行的控制，分布式的傳感器網(wǎng)絡(luò)不僅僅能夠采集網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)，而且可以進(jìn)一步細(xì)致控制某一區(qū)域的作物環(huán)境。例如，如果在溫室內(nèi)布的氣溫分布不均勻，通過調(diào)整溫度執(zhí)行裝置不能夠起到很好的效果，然而通過風(fēng)扇裝置，就可以解決這個(gè)問題。實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)果，必須建立在采集分布式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。
[0009]從國內(nèi)外現(xiàn)有的溫室參數(shù)采集及控制系統(tǒng)來看，現(xiàn)有的手持式測量儀只能采集一個(gè)數(shù)據(jù)后，手動(dòng)記錄，或者能存儲(chǔ)到測量儀內(nèi)的數(shù)據(jù)有限。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠分區(qū)域的采集溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0011]本實(shí)用新型提供一種移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)，包括無線連接的多個(gè)探測點(diǎn)，以及監(jiān)測終端，其中:每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)包括:WCPU ;與從CPU連接的溫濕度傳感器；與從CPU連接的光敏傳感器；與從CPU連接的無線傳輸裝置；監(jiān)測終端包括:主控CPU ;與主控CPU連接的無線收發(fā)裝置；與主控CPU連接的功能按鍵；與主控CPU連接的液晶顯示器。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:可實(shí)現(xiàn)一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠分區(qū)域的采集溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。對溫室整體環(huán)境的控制外，還能精細(xì)的控制小區(qū)域間的協(xié)調(diào)或者各自的小環(huán)境。這能夠使得控制精度和效果更好。此外，采用無線產(chǎn)感器網(wǎng)絡(luò)還能夠靈活的適應(yīng)不同的作物種類，溫室格局，只需要把節(jié)點(diǎn)重新放置，通用性好，改動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]圖1為本實(shí)用新型的移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)示意圖。
[0016]本實(shí)用新型移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)，包括無線連接的多個(gè)探測點(diǎn)，以及監(jiān)測終端，其中:每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)包括:從CPU ;與從CPU連接的溫濕度傳感器；與從CPU連接的光敏傳感器；與從CPU連接的無線傳輸裝置；與電容連接的低功耗LED指示燈；監(jiān)測終端包括:主控CPU ;與主控CPU連接的無線收發(fā)裝置；與主控CPU連接的功能按鍵；與主控CPU連接的液晶顯示器。圖1中的CPUl、CPU2等均為從CPU ;探測節(jié)點(diǎn)I包括溫濕度傳感器1，無線傳輸裝置1，光敏傳感器1，CPUl ;探測節(jié)點(diǎn)2包括溫濕度傳感器2，無線傳輸裝置2，光敏傳感器2，CPU2 ;其它探測節(jié)點(diǎn)的構(gòu)成以此類推。
[0017]從CPU采用MEAG16L CPU核心處理器開發(fā)而成的，每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)都由無線傳輸裝置作為信息傳輸端，環(huán)境溫濕度監(jiān)測由數(shù)字式溫度傳感器采集；光敏傳感器采集光信號(hào)，光敏傳感器通過光敏三極管和光敏電阻組合并對輸出電壓線性處理后，再對比不同環(huán)境光照情況下的光強(qiáng)信號(hào)采集的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)合成的，使監(jiān)測終端采集的數(shù)據(jù)能接收到探測節(jié)點(diǎn)的光照強(qiáng)度的具體數(shù)據(jù)。
[0018]監(jiān)測終端采用液晶顯示器把采集到的數(shù)據(jù)放到液晶顯示器的指定位置方式顯示。監(jiān)測終端與探測節(jié)點(diǎn)的通信協(xié)議采用終端主動(dòng)尋址，發(fā)布控制指令與探測節(jié)點(diǎn)建立通信聯(lián)絡(luò)，探測節(jié)點(diǎn)也啟動(dòng)主動(dòng)尋址的方式互聯(lián)通信的。尋址范圍終端為I到255，節(jié)點(diǎn)尋址范圍以255為基準(zhǔn)進(jìn)行遞減。節(jié)點(diǎn)之間也可以互聯(lián)通信并實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)。
[0019]溫室大棚分為多個(gè)區(qū)域種植不同的種類蔬菜比如:一號(hào)區(qū)域種植辣椒；二號(hào)區(qū)域種植黃瓜；三號(hào)區(qū)域種植西紅柿；四號(hào)區(qū)域種植芹菜。每個(gè)區(qū)域有一個(gè)數(shù)據(jù)采集及控制終端，能夠采集的溫?fù)Q環(huán)境因子為，采集區(qū)域的編號(hào)；采集參數(shù)的時(shí)間；采集的溫度；采集的濕度；采集的光照強(qiáng)度等。監(jiān)測終端還外接繼電器輸出開關(guān)，分別控制溫室大棚中的加熱開關(guān)；喂'淋開關(guān)；遮光開關(guān)等，能自動(dòng)對相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)彳丁控制。每隔一定的時(shí)間將米集好的信息數(shù)據(jù)打包成固定的格式傳輸?shù)街骺貑卧?。用到的器件有AVR系列微處理器；溫濕度數(shù)字式傳感器；線性光敏電阻；二氧化碳傳感器；KYL-0210L無線傳輸模塊等主要器件。
[0020]本實(shí)用新型系統(tǒng)設(shè)備主要性能指標(biāo)如下:
[0021]溫濕度傳感器的溫度探測性能:量程:一40°C?85°C，精度:±0.5°C (0°C?55°C)，±1.0°C (其余溫度范圍)，無線通信距離:3000米，平均功耗:小于30mW，工作頻段:430-440MHz，射頻發(fā)射功率:lOdBm，防水防塵標(biāo)準(zhǔn):IP65 ；
[0022]溫濕度傳感器的濕度探測性能:量程:0%?100%，精度:±3.5% (20 %?80%)，<±4% (其余濕度范圍)，無線通信距離:3000米，平均功耗:小于30mW，工作頻段:430-440MHz，射頻發(fā)射功率:lOdBm，防水防塵標(biāo)準(zhǔn):IP65 ；
[0023]光敏傳感器:量程:0?20萬Lux，精度:±2%，無線通信距離:3000米，平均功耗:小于30mW，工作頻段:430-440MHz，射頻發(fā)射功率:lOdBm，防水防塵標(biāo)準(zhǔn):IP65 ；
[0024]批量生產(chǎn)設(shè)備成本:當(dāng)在1000臺(tái)以上產(chǎn)量時(shí)，每臺(tái)的設(shè)備的成本小于200元人民幣。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果在于:本系統(tǒng)充分利用成熟的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)和通信技術(shù)使測量儀采集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存到閃存存儲(chǔ)器之內(nèi)。
[0026]1、可以根據(jù)溫室大棚的蔬菜或其他農(nóng)作物生長特點(diǎn)設(shè)置工作模式。
[0027]2、能指定數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的地址，進(jìn)行特殊查看。
[0028]3、能根據(jù)農(nóng)作物生長時(shí)期設(shè)置參數(shù)。
[0029]4、能根據(jù)設(shè)置的參數(shù)多環(huán)境自動(dòng)控制。
[0030]本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)一種分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠分區(qū)域的采集溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。對溫室整體環(huán)境的控制外，還能精細(xì)的控制小區(qū)域間的協(xié)調(diào)或者各自的小環(huán)境。這能夠使得控制精度和效果更好。此外，采用無線產(chǎn)感器網(wǎng)絡(luò)還能夠靈活的適應(yīng)不同的作物種類，溫室格局，只需要把節(jié)點(diǎn)重新放置，通用性好，改動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)，其特征在于，包括無線連接的多個(gè)探測點(diǎn)，以及監(jiān)測終端，其中: 每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)包括:從CPU ;與從CPU連接的溫濕度傳感器；與從CPU連接的光敏傳感器；與從CPU連接的無線傳輸裝置； 監(jiān)測終端包括:主控CPU ;與主控CPU連接的無線收發(fā)裝置；與主控CPU連接的功能按鍵；與主控CPU連接的液晶顯示器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種移動(dòng)式溫室環(huán)境因子采集及控制系統(tǒng)，包括無線連接的多個(gè)探測點(diǎn)，以及監(jiān)測終端，其中：每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)包括：從CPU；與從CPU連接的溫濕度傳感器；與從CPU連接的光敏傳感器；與從CPU連接的無線傳輸裝置；監(jiān)測終端包括：主控CPU；與主控CPU連接的無線收發(fā)裝置；與主控CPU連接的功能按鍵；與主控CPU連接的液晶顯示器。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠分區(qū)域的采集溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號(hào)】CN204595512
【申請?zhí)枴緾N201520153357
【發(fā)明人】陰家龍, 莊海軍, 楊永, 杜鋒, 馬勇
【申請人】淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月17日