本發明涉及物聯網應用技術領域，尤其是一種基于物聯網技術的山林養殖場環境智能監測系統。
背景技術：
隨著農業現代化發展，物聯網遠程監控技術具有節約人工和高效管理的優點，因此將越來越受到農業生產的重視。在山林養殖場方面，目前山林養殖場管理的自動化程度低，主要通過人工管理。而人工管理必須經常親臨現場巡視，甚至二十四小時守候現場，以防止突發事件，因此人員工作效率低。同時，人工管理的工作量大，并容易忽視細節問題，造成管理不到位，從而帶來不必要的重大損失。人工管理的人力成本占養殖場成本的比重較大，并且管理技術主要依靠養殖場人員的經驗確定，因此水平參差不齊，難以形成標準化的養殖場管理方式，生產效率較低。目前，雖然隨著電子信息技術的發展，各種探測器、山林養殖場執行設備等電子產品日益先進，但卻沒有被很好的利用于山林養殖場的自動化管理當中。
在山林養殖場安全管理上，養殖場內各企業安全管理水平不一、企業安全評價的標準不同，并且各企業在布局上較少考慮企業間的相互影響，但在養殖場水平上基本不具備統一的安全管理和應急救援系統，安全監管部門對山林養殖場缺乏有效的監管手段。尤其是作為非常重要作用的放養模式，通常山林里的范圍特別大，喂食、監控等方面還依賴人工，并且由于山林距離城市較遠，如果能夠實現自動化程度高的無人化管理，那么將節省很多成本，從而提高效益。
技術實現要素：
本發明提供一種基于物聯網技術的山林養殖場環境智能監測系統，包括：
環境狀態收集裝置，環境狀態收集裝置由實時采集環境信息數據的多個探測器和實時顯示環境數據并將數據轉發至服務器端的發送模塊組成，探測器與發送模塊通過無線通信方式雙向通信，發送模塊與服務器端通過物聯網雙向通信，服務器端與客戶端上下互相交互數據。
其中，所述探測器包括用于采集養殖場環境中溫度和濕度指標的溫濕度一體化傳感器、用于采集養殖場異常氣體含量的氣體傳感器、用于采集養殖場內光照強度的光照傳感器、用于采集粉塵含量的微粒傳感器以及用于采集不同傳感節點處的光照強度的光照傳感器，所述溫濕度一體化傳感器、氣體傳感器、光照傳感器、微粒傳感器和光照傳感器均與信號調理電路上下互相交互數據，信號調理電路與A/D轉換模塊上下互相交互數據，A/D轉換模塊與第一微處理器上下互相交互數據，第一微處理器的輸入輸出端分別與第一無線通信模塊、串口通信模塊和存儲器相連。
其中，所述發送模塊包括用于與探測器通信的第二無線通信模塊，其輸入輸出端通過第一接口與第二微處理器的第一輸入輸出端相連，第二微處理器的第二輸入輸出端配置接口，第二微處理器的第三輸入輸出端通過第二接口與遠程通訊模塊雙向通信，第二微處理器的輸入端接鍵盤，第二微處理器的輸出端與LED顯示模塊的輸入端相連。
其中，所述第一微處理器采用多通道處理芯片。
其中，所述第二微處理器采用多通道處理芯片。
其中，所述客戶端包括PC機和移動終端。
由上述技術方案可知，本發明通過探測器中的溫濕度一體化傳感器、光照傳感器、氣體傳感器、微粒傳感器等采集山林養殖場環境中的相關數據信息；通過通信模塊將數據傳輸到發送模塊；發送模塊根據鍵盤的預先設置，顯示當前的環境信息，并通過配置的遠程通訊模塊將環境信息數據轉發到遠程的服務器端，用戶可以在客戶端進行查詢當前的環境信息數據，并根據養殖場的正常環境參數信息標準，對山林養殖場環境進行監控。本發明設計節省人力、能夠優化控制，對山林養殖場的生產具有很好的監管作用。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
一種基于物聯網技術的山林養殖場環境智能監測系統，環境狀態收集裝置10，環境狀態收集裝置由實時采集環境信息數據的多個探測器和實時顯示環境數據并將數據轉發至服務器端的發送模塊組成，探測器與發送模塊通過無線通信方式雙向通信，發送模塊與服務器端通過物聯網雙向通信，服務器端與客戶端上下互相交互數據。所述客戶端包括PC機和移動終端。
所述探測器包括用于采集養殖場環境中溫度和濕度指標的溫濕度一體化傳感器、用于采集養殖場異常氣體含量的氣體傳感器、用于采集養殖場內光照強度的光照傳感器、用于采集粉塵含量的微粒傳感器以及用于采集不同傳感節點處的光照強度的光照傳感器，所述溫濕度一體化傳感器、氣體傳感器、光照傳感器、微粒傳感器和光照傳感器均與信號調理電路上下互相交互數據，信號調理電路與A/D轉換模塊上下互相交互數據，A/D轉換模塊與第一微處理器上下互相交互數據，第一微處理器的輸入輸出端分別與第一無線通信模塊、串口通信模塊和存儲器相連。
所述發送模塊包括用于與探測器通信的第二無線通信模塊，其輸入輸出端通過第一接口與第二微處理器的第一輸入輸出端相連，第二微處理器的第二輸入輸出端配置接口，第二微處理器的第三輸入輸出端通過第二接口與遠程通訊模塊雙向通信，第二微處理器的輸入端接鍵盤，第二微處理器的輸出端與LED顯示模塊的輸入端相連。所述第一微處理器和第二微處理器均采用多通道處理芯片。
監控方法包括下列順序的步驟：
(1)上電后系統初始化，客戶端發送采集命令，轉發節點接收到采集指令，讀取指令信息，指令信息包括節點編號以及要采集的參數，并將該指令信息發送至相應編號的傳感節點；
(2)傳感節點接收到采集指令后，各傳感器采集相應的、空氣溫濕度、光照、PM和風速數據，參數信息采集完成后上傳至發送模塊；
(3)發送模塊將接收到的環境信息數據通過物聯網傳送到遠程的服務器端進行存儲；
(4)用戶通過PC機或者移動終端查看環境信息數據并作出相應的控制。
在探測器中，存儲器進行對傳感節點的傳感器采集規則進行多級配置；第一無線通信模塊負責將環境信息數據傳送到發送模塊；在發送模塊中，所述第二無線通信模塊接收探測器傳送的實時環境數據，鍵盤可以對傳感節點采樣周期進行設置，LED顯示模塊對當前的采集數據進行顯示，遠程通訊模塊負責將環境信息數據通過蜂窩網遠程傳輸到服務器端。農戶可以通過WEB端即PC機或者移動終端來進行當前環境信息數據的查詢并根據生產實踐經驗結合當前環境數據進行分析并做出相應的控制操作。
多通道處理芯片內部具有供電監控器、電壓調節器等電源管理模塊，并且支持低功耗模式，采用2.0-3.6V為內核和I/O引腳供電，其中VDD(2.0-3.6V)提供I/O引腳與內部調壓器的供電；VDDA(2.0-3.6V)為ADC、復位模塊、RC振蕩器和PLL的模擬部分提供供電。
GPRS是通用分組無線服務技術的簡稱，通常被描述成為2.5G，它利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數據傳遞；物聯網主要包括GPRS骨干網、GGSN、SGSN、本地位置寄存器HLR、移動交換中心、移動臺、分組數據網絡等；數據速率可以高達114Kbps，完全滿足山林養殖場環境監測系統的需要。
各個傳感器采集的信號值經過信號調理電路進行相應的流壓轉換、濾波調整，再由第一微處理器經過A/D轉換模塊進行采集。最終將采集的參數值經過第一無線通信模塊傳送到發送模塊。串口通信模塊用來將外部配置好的傳感器數據寫入芯片的存儲器中，存儲器中存儲著傳感節點的初始化信息。
發送模塊的第二無線通信模塊與傳感節點的第一無線通信模塊進行通信，既可以接受來自發送模塊第二微處理器的采集指令，同時又能夠將探測器上報的環境數據上報給發送模塊中第二微處理器。遠程通訊模塊負責將采集的環境數據傳送到遠程的服務器端，通訊通過串口完成。鍵盤可以通過人工的設置來確定采集的周期，精度、閾值報警信息，LED顯示模塊可以顯示當前所測節點的環境信息。
綜上所述，本發明通過探測器中的溫濕度一體化傳感器、光照傳感器、氣體傳感器、微粒傳感器等采集山林養殖場環境中的相關數據信息；通過通信模塊將數據傳輸到發送模塊；發送模塊根據鍵盤的預先設置，顯示當前的環境信息，并通過配置的遠程通訊模塊將環境信息數據轉發到遠程的服務器端，用戶可以在客戶端進行查詢當前的環境信息數據，并根據養殖場的正常環境參數信息標準，對山林養殖場環境進行監控。本發明設計節省人力、能夠優化控制，對山林養殖場的生產具有很好的監管作用。
至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，仍可根據本發明公開的內容直接確定或推導出符合本發明原理的許多其他變型或修改。因此，本發明的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。