一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，具體涉及智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智慧農(nóng)業(yè)就是將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過一系列的智能硬件與軟件相結(jié)合，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式轉(zhuǎn)變成“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的新型農(nóng)業(yè)模式。現(xiàn)有的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)還停留在信息的簡單采集和命令發(fā)送上，基本上只實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、還沒有實(shí)現(xiàn)智能化，且大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，由于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的穩(wěn)定性及區(qū)域的限制，導(dǎo)致很多現(xiàn)有的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)在真正實(shí)施時(shí)，會(huì)存在許多問題。如穩(wěn)定性問題、性能問題、應(yīng)用范圍問題等。在穩(wěn)定性方面、如何保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的增加不會(huì)影響系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間；在性能方面，如何保證傳感器的增多不會(huì)導(dǎo)致傳輸速度降低太多；在應(yīng)用范圍方面，如何保證智慧農(nóng)業(yè)能在較大范圍內(nèi)應(yīng)用，而不局限于單個(gè)大棚的模式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)存在的功能少、穩(wěn)定性差、應(yīng)用范圍小等問題，本實(shí)用新型從智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的功能、性能、應(yīng)用范圍方面考慮，提出一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在每個(gè)溫室大棚內(nèi)的感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS232串口與智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，智能網(wǎng)關(guān)通過Socket通信方式與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，同時(shí)通過WCF與云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信；
[0006]智能網(wǎng)關(guān)包括中央服務(wù)器，與中央服務(wù)器相連的ZigBee通信模塊、WIFI模塊、TCP/IP模塊、網(wǎng)絡(luò)接口，還包括為智能網(wǎng)關(guān)供電的電源模塊，智能網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，通過WIFI模塊或TCP/IP模塊或網(wǎng)絡(luò)接口與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信；
[0007]感知系統(tǒng)包括控制裝置和與控制裝置相連的溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤PH值傳感器、攝像頭，所述溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤PH值傳感器、攝像頭均不少于一個(gè)；
[0008]控制系統(tǒng)包括控制器和與控制器相連的鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、加氧器、灌溉設(shè)備、光照設(shè)備，所述鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、加氧器、灌溉設(shè)備、光照設(shè)備均不少于一個(gè)。
[0009]智能終端包括手機(jī)、平板、PC機(jī)。
[0010]每個(gè)溫室大棚內(nèi)均設(shè)置有不少于一個(gè)的下級路由器，下級路由器與感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連，不少于一個(gè)的溫室大棚的下級路由器均與總的ZigBee路由器相連，通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型可以在實(shí)現(xiàn)溫室大棚遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上，通過多路由與協(xié)調(diào)器相結(jié)合，擴(kuò)大實(shí)施的有效范圍，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且通過云數(shù)據(jù)中心的大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理功能，能夠在增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，提升系統(tǒng)的功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2智能網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)溫室大棚組成的獨(dú)立區(qū)域，每個(gè)獨(dú)立區(qū)域內(nèi)均設(shè)置有感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，感知系統(tǒng)包括控制裝置和與控制裝置相連的各種常用農(nóng)業(yè)傳感器和攝像頭，這些傳感器和攝像頭均不少于一個(gè)，根據(jù)溫室大棚的面積和環(huán)境狀況靈活設(shè)置?？刂葡到y(tǒng)包括控制器和與控制器相連的鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、加氧器、灌溉設(shè)備、光照設(shè)備等農(nóng)機(jī)設(shè)備，這些農(nóng)機(jī)設(shè)備也均不少于一個(gè)，根據(jù)大棚面積和環(huán)境進(jìn)行靈活設(shè)置。感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)備通過ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)，通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS232串口與智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，智能網(wǎng)關(guān)通過Socket通信方式與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，同時(shí)智能終端通過WCF與云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，可由用戶通過智能終端訪問云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的查看。智能終端為現(xiàn)有的終端系統(tǒng)，包括手機(jī)、平板、PC機(jī)。
[0015]如圖2所示，智能網(wǎng)關(guān)包括中央服務(wù)器，與中央服務(wù)器相連的ZigBee通信模塊、WIFI模塊、TCP/IP模塊、網(wǎng)絡(luò)接口，還包括為智能網(wǎng)關(guān)供電的電源模塊。上述智能網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，通過WIFI模塊或者網(wǎng)絡(luò)接口與智能終端進(jìn)行通信，通過TCP/IP模塊或網(wǎng)絡(luò)接口與云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，將收集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)直接發(fā)送到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，同時(shí)還能夠?qū)?shù)據(jù)中心的指令轉(zhuǎn)發(fā)給感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)備。
[0016]在上述的多個(gè)溫室大棚中，每個(gè)溫室大棚均設(shè)置至少一個(gè)與感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連的下級路由器，然后這些下級路由器通過一個(gè)總的ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信。
[0017]上述的感知系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤pH值傳感器、攝像頭，所述溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤PH值傳感器等傳感器，可以對土壤中的干濕度、二氧化碳濃度、土壤氮磷鉀含量等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，攝像頭可以實(shí)時(shí)采集大棚中的圖像。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在每個(gè)溫室大棚內(nèi)的感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS232串口與智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，智能網(wǎng)關(guān)通過Socket通信方式與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，同時(shí)智能終端通過WCF與云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信； 所述智能網(wǎng)關(guān)包括中央服務(wù)器，與中央服務(wù)器相連的ZigBee通信模塊、WIFI模塊、TCP/IP模塊、網(wǎng)絡(luò)接口，還包括為智能網(wǎng)關(guān)供電的電源模塊，智能網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，通過WIFI模塊或TCP/IP模塊或網(wǎng)絡(luò)接口與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信； 所述感知系統(tǒng)包括控制裝置和與控制裝置相連的溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤PH值傳感器和攝像頭，所述溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器、水中溶氧度傳感器、土壤PH值傳感器、攝像頭均不少于一個(gè)； 所述控制系統(tǒng)包括控制器和與控制器相連的鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、加氧器、灌溉設(shè)備和光照設(shè)備，所述鼓風(fēng)機(jī)、加濕器、加氧器、灌溉設(shè)備、光照設(shè)備均不少于一個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述智能終端包括手機(jī)、平板、PC機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述每個(gè)溫室大棚內(nèi)均設(shè)置有不少于一個(gè)的下級路由器，下級路由器與感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相連，不少于一個(gè)的溫室大棚的下級路由器均與總的ZigBee路由器相連，通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)控制領(lǐng)域，具體提供一種適用于大規(guī)模范圍的智慧農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在每個(gè)溫室大棚內(nèi)的感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，感知系統(tǒng)和控制系統(tǒng)通過ZigBee路由器與ZigBee協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)器通過RS232串口與智能網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，智能網(wǎng)關(guān)通過Socket通信方式與智能終端和云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信，同時(shí)智能終端通過WCF與云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信。本實(shí)用新型可以在實(shí)現(xiàn)溫室大棚遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上，通過多路由與協(xié)調(diào)器相結(jié)合，擴(kuò)大實(shí)施的有效范圍，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且通過云數(shù)據(jù)中心的處理功能，能夠在增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，提升系統(tǒng)的功能，在遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化控制。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN205121388
【申請?zhí)枴緾N201520870646
【發(fā)明人】梁瑞華, 劉湘玉, 朱海, 王洪峰, 陳立勇
【申請人】河南工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月4日