一種農業大棚的智能監測裝置及其實現方法
【專利摘要】本發明型涉及農業大棚【技術領域】，本發明型公開了一種農業大棚的智能監測裝置，其具體包括大棚、控制中心和無線網關，所述大棚內設置至少一個無線傳感器，所述控制中心內設置監控服務器，每個無線傳感器連接到無線網關，所述無線網關包括無線接口和有線接口，所述無線傳感器與無線網關之間通過無線接口進行信號連接，所述監控服務器與無線網關之間通過有線接口進行信號連接。通過在大棚內設置無線傳感器，將無線傳感器采集到的信號發送給無線網關，再通過無線網關轉發給監控服務器，監控服務器可以實時監測到大棚內的各種指標，方便了用戶的使用。本發明還公開了上述農業大棚的智能監測裝置的實現方法。
【專利說明】一種農業大棚的智能監測裝置及其實現方法
【技術領域】
[0001]本發明型涉及農業大棚【技術領域】，尤其涉及一種農業大棚的智能監測裝置及其實現方法。
【背景技術】
[0002]農業大棚是指在人工保溫設施中經營的農業，是大田的一種補充。一般分玻璃溫室和塑料大棚兩種，可以人工調節大棚內的溫度和濕度。主要用于蔬菜的超季節栽培，使冬春兩季也能生產供應。即使是在寒冷的地區，利用溫室農業技術也能獲得多種農產品。我國溫室農業的栽培面積目前正在迅速發展，其熱源主要是燃煤和地熱等。
[0003]溫度和濕度是保證大棚內農作物正常生長的關鍵性指標，現有技術中，一般采用在大棚內設置溫度計和濕度計進行檢測，人工讀取后判斷溫度和濕度是否滿足當前農作物生長的條件，是則不調節，否則調節大棚內的溫度和濕度。而溫度和濕度是否滿足要求是隨著外界的環境以及農作物本身的生長需要隨時改變的，要保證溫度和濕度的適宜必須隨時能夠得到大棚內的溫度和濕度情況，采用現有的的溫度計和濕度計人工讀取的方式顯然費時費力，而且不能達到實時監測。
【發明內容】
[0004]本發明型的目的是針對現有技術中沒有一種能夠實時監測農業大棚的裝置，本發明型公開了一種農業大棚的智能監測裝置。本發明還公開了這種農業大棚的智能監測裝置的實現方法。
[0005]本發明型的目的通過下述技術方案來實現:
一種農業大棚的智能監測裝置，其具體包括大棚、控制中心和無線網關，所述大棚內設置至少一個無線傳感器，所述控制中心內設置監控服務器，每個無線傳感器連接到無線網關，所述無線網關包括無線接口和有線接口，所述無線傳感器與無線網關之間通過無線接口進行信號連接，所述監控服務器與無線網關之間通過有線接口進行信號連接。通過在大棚內設置無線傳感器，并在控制中心設置監控服務器，實時監測大棚內的狀況。
[0006]更進一步地，上述無線網關為W1-Fi無線網關或者GPRS無線網關。其分別適用于不同的場合。
[0007]更進一步地，上述無線傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器。這兩個指標是農作物生長的關鍵指標，但可以監測的指標還有很多，通過改變或者增加無線傳感器的類型就可以做到其他指標的監測。
[0008]更進一步地，上述無線溫度傳感器包括處理芯片、熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述處理芯片分別連接熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述電源模塊為蓄電池。通過設置在傳感器內部的蓄電池進行供電，使得無線傳感器的位置可以非常方便地進行移動。
[0009]更進一步地，上述農業大棚的智能監測裝置還包括安裝在大棚內的智能控制設備，所述智能控制設備與監控服務器信號連接。通過智能控制設備改變大棚內的環境指標，比如改變大棚內的溫度和濕度等。
[0010]更進一步地，上述智能控制設備包括溫度調節設備和濕度調節設備。溫度和濕度根據監測到的數據實時地調節，如果監測到的溫度高于或者低于設定的溫度閾值，則打開溫度調節設備使得溫度回到設定的閾值內，同理濕度也是一樣，比如打開或噴水設備進行濕度增加。
[0011]本發明還公開了一種農業大棚智能監測裝置的實現方法，其具體包括以下的步驟:步驟一、無線傳感器啟動采樣通道，采集到大棚內的溫度值和濕度值，將采集到的值通過無線信號發送到無線網關；步驟二、無線網關將采集到的溫度值和濕度值發送給控制中心的監控服務器；步驟三、所述服務器中設置溫度值和濕度值的正常閾值范圍，當采集到的溫度值和濕度值超出設定的閾值范圍時，監控服務器發出報警信號。
[0012]更進一步地，上述濕度值由濕度采樣電路測得。
[0013]更進一步地，上述濕度采樣電路包括高分子濕度傳感器以及交流供電電路，所述交流供電電路連接高分子濕度傳感器。
[0014]通過采用以上的技術方案，本發明型具備以下的有益效果:通過在大棚內設置無線傳感器，將無線傳感器采集到的信號發送給無線網關，再通過無線網關轉發給監控服務器，監控服務器可以實時監測到大棚內的各種指標，方便了用戶的使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明型的結構示意圖。其中I為大棚、10為無線傳感器、3為無線網關、2為控制中心、20為監控服務器。
[0016]圖2為本發明的一種農業大棚智能監測裝置的實現方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合說明書附圖對本發明型作進一步詳細的說明。
[0018]如圖1所示的本發明型的結構示意圖。其包括設置在大棚內的多個無線傳感器、多個無線傳感器對應一個無線網關，每個無線網關都連接到監控中心的監控服務器上。
[0019]本發明型公開了一種農業大棚的智能監測裝置，其具體包括大棚、控制中心和無線網關，所述大棚內設置至少一個無線傳感器，所述控制中心內設置監控服務器，每個無線傳感器連接到無線網關，所述無線網關包括無線接口和有線接口，所述無線傳感器與無線網關之間通過無線接口進行信號連接，所述監控服務器與無線網關之間通過有線接口進行信號連接。通過在大棚內設置無線傳感器，將無線傳感器采集到的信號發送給無線網關，再通過無線網關轉發給監控服務器，監控服務器可以實時監測到大棚內的各種指標，方便了用戶的使用。
[0020]更進一步地，上述無線網關為W1-Fi無線網關或者GPRS無線網關。W1-Fi無線網關適用于大棚區域有W1-Fi信號覆蓋的場合，GPRS無線網關適用于采用GPRS直接上傳數據的場合。
[0021]更進一步地，上述無線傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器。每種傳感器可以是一個或者多個，包括但不限于上述的傳感器，比如還可以包括土壤中的PH值傳感器、土壤中的電導率傳感器、土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器、空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、光照強度傳感器和/或植物養分傳感器等等。
[0022]更進一步地，上述無線溫度傳感器包括處理芯片、熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述處理芯片分別連接熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述電源模塊為蓄電池。采用電池給無線溫度傳感器供電方便部署和調整無線溫度傳感器的位置。
[0023]更進一步地，上述農業大棚的智能監測裝置還包括安裝在大棚內的智能控制設備，所述智能控制設備與監控服務器信號連接。根據監控服務器監控到的信息控制智能控制設備的工作。比如當監控服務器監控到大棚內的濕度不夠時，監控服務器發出噴水設備打開的控制信號，控制噴水設備自動打開，給大棚增加濕度。
[0024]更進一步地，上述智能控制設備包括溫度調節設備和濕度調節設備。根據監測到的大棚內的溫度和濕度信號，自動控制溫度調節設備和濕度調節設備的打開和關閉，從而自動控制大棚內的溫度和濕度。
[0025]本發明還公開了一種農業大棚智能監測裝置的實現方法，其具體包括以下的步驟:步驟一、無線傳感器啟動采樣通道，采集到大棚內的溫度值和濕度值，將采集到的值通過無線信號發送到無線網關；步驟二、無線網關將采集到的溫度值和濕度值發送給控制中心的監控服務器；步驟三、所述服務器中設置溫度值和濕度值的正常閾值范圍，當采集到的溫度值和濕度值超出設定的閾值范圍時，監控服務器發出報警信號。比如用戶可以自定義報警值，首先調用一次顯示程序，靜態顯示”請同時輸入報警值的上限和下限，按功能鍵確定”，將輸入的十進制值數分別送到存儲區進行存儲。通過AD轉換將采樣輸入的電壓信號轉換為數字信號并調用數制轉換程序，將16進制的當前值轉換為十進制的三位數，同時存儲在另外的一個存儲區，完成信號檢測和數制轉換功能。將轉換后的采樣值與設定的目標值進行比較，運算后，根據不同的比較結果，進行報警或者不報警。根據采樣值與設定值差異的大小，分別驅動紅黃綠燈以及喇叭進行報警。如圖2所示的本發明的一種農業大棚智能監測裝置的實現方法的流程圖。
[0026]上述濕度值由濕度采樣電路測得，所述濕度采樣電路包括高分子濕度傳感器以及交流供電電路，所述交流供電電路連接高分子濕度傳感器。濕度采樣電路用高分子濕度傳感器CHROl為復合型電阻型濕度敏感部件，其復阻抗與空氣相對濕度成指數關系，直流阻抗(普通數字萬用表測量)幾乎為無窮大，與傳統意義上的電阻有空氣中水分子參與膜感濕中的離子導電，由于水分子為極性分子，在直流電存在的情況下，會電離，分解，從而影響導電與元件的壽命，所以要求采用交流電路對傳感器進行供電。
[0027]這里已經通過具體的實施例子對發明進行了詳細描述，提供上述實施例的描述為了使本領域的技術人員制造或使用本發明型，這些實施例的各種修改對于本領域的技術人員來說是容易理解的。本發明型并不限于這些例子，或其中的某些方面。本發明型的范圍通過附加的權利要求進行詳細說明。
[0028]上述說明示出并描述了本發明型的一個優選實施例，但如前所述，應當理解本發明型并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明型的精神和范圍，則都應在本發明型所附權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種農業大棚的智能監測裝置，其特征在于具體包括大棚、控制中心和無線網關，所述大棚內設置至少一個無線傳感器，所述控制中心內設置監控服務器，每個無線傳感器連接到無線網關，所述無線網關包括無線接口和有線接口，所述無線傳感器與無線網關之間通過無線接口進行信號連接，所述監控服務器與無線網關之間通過有線接口進行信號連接。
2.如權利要求1所述的農業大棚的智能監測裝置，其特征在于所述無線網關為W1-Fi無線網關或者GPRS無線網關。
3.如權利要求1所述的農業大棚的智能監測裝置，其特征在于所述無線傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器。
4.如權利要求3所述的農業大棚的智能監測裝置，其特征在于所述無線溫度傳感器包括處理芯片、熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述處理芯片分別連接熱敏元件、信號發射天線和電源模塊，所述電源模塊為蓄電池。
5.如權利要求1所述的農業大棚的智能監測裝置，其特征在于所述農業大棚的智能監測裝置還包括安裝在大棚內的智能控制設備，所述智能控制設備與監控服務器信號連接。
6.如權利要求1所述的農業大棚的智能監測裝置，其特征在于所述智能控制設備包括溫度調節設備和濕度調節設備。
7.—種農業大棚智能監測裝置的實現方法，其具體包括以下的步驟:步驟一、無線傳感器啟動采樣通道， 采集到大棚內的溫度值和濕度值，將采集到的值通過無線信號發送到無線網關；步驟二、無線網關將采集到的溫度值和濕度值發送給控制中心的監控服務器；步驟三、所述服務器中設置溫度值和濕度值的正常閾值范圍，當采集到的溫度值和濕度值超出設定的閾值范圍時，監控服務器發出報警信號。
8.如權利要求7所述的農業大棚智能監測裝置的實現方法，其特征在于所述濕度值由濕度采樣電路測得。
9.如權利要求8所述的農業大棚智能監測裝置的實現方法，其特征在于所述濕度采樣電路包括高分子濕度傳感器以及交流供電電路，所述交流供電電路連接高分子濕度傳感器。
【文檔編號】A01G9/24GK103605391SQ201310574610
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】張軍 申請人:四川研成通信科技有限公司