一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)可以對溫室內(nèi)的多種環(huán)境參數(shù)進行有效的監(jiān)測，滿足實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。本發(fā)明專利技術(shù)包括信息感知主板模塊；其結(jié)構(gòu)要點是：還包括與所述信息感知主板模塊相互連接的環(huán)境信息感知模塊、設(shè)備控制模塊、液晶顯示模塊、無線傳輸模塊；所述環(huán)境信息感知模塊由空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度三大信息感知模塊組成，所述設(shè)備控制模塊由卷簾機、灌溉系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和加熱設(shè)備組成；所述無線傳輸模塊與上位機相互連接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與上位機進行通信。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于農(nóng)業(yè)
，特別地涉及一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
根據(jù)環(huán)境特點，大棚蔬菜的研究與推廣應(yīng)用已有30多年的歷史。內(nèi)陸溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)域，具有冬寒漫長，夏日酷暑，春秋短暫，日照充足，氣候干燥，風大沙多的特點，年平均氣溫為5℃～10℃。晝夜溫差大，全年的日照達3000小時，是中國日照和太陽輻射最充足的地區(qū)。目前，標準集約化的連棟日光溫棚已在現(xiàn)代蔬菜園區(qū)廣泛使用，為了進一步提高蔬菜精準生產(chǎn)技術(shù)，提升生產(chǎn)效率，全面降低勞動成本，對溫棚環(huán)境信息進行實時、有效、可靠地監(jiān)測與調(diào)控，可以有效增加蔬菜的產(chǎn)量與品質(zhì)，帶來農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。近年來，我國農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的快速發(fā)展為精準農(nóng)業(yè)的推廣與實施奠定了基礎(chǔ)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息的獲取與調(diào)控提供了有力的工具與可靠的保證。“感知農(nóng)業(yè)”通過在溫室內(nèi)部署的傳感器及無線采集、控制節(jié)點，將傳感器采集到的實時環(huán)境信息發(fā)送到傳感節(jié)點，然后通過有線或無線方式傳輸?shù)缴衔粰C進行解析處理，并給予相應(yīng)的調(diào)控，控制通風、灌溉、施肥等方式以改善農(nóng)作物的生長環(huán)境。智能、精確的“感知”在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮了巨大優(yōu)勢。因此，充分利用物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)引領(lǐng)寧夏現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，對轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、增強農(nóng)業(yè)競爭力、保障民生等都具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)就是針對傳統(tǒng)連棟溫棚監(jiān)測系統(tǒng)存在的成本較高、控制粗略、布線復雜等問題，提供一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；本專利技術(shù)可以對溫室內(nèi)的多種環(huán)境參數(shù)進行有效的監(jiān)測，滿足實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。為實現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案。本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括信息感知主板模塊；其結(jié)構(gòu)要點是：還包括與所述信息感知主板模塊相互連接的環(huán)境信息感知模塊、設(shè)備控制模塊、液晶顯示模塊、無線傳輸模塊；所述環(huán)境信息感知模塊由空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度三大信息感知模塊組成，所述設(shè)備控制模塊由卷簾機、灌溉系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和加熱設(shè)備組成；所述無線傳輸模塊與上位機相互連接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與上位機進行通信。作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選方案，所述信息感知主板模塊采用C8051F410單片機為中心控制模塊，所述C8051F410單片機包括輸入輸出口（I/O）的擴展、鍵盤、LED顯示電路的擴展、硬件時鐘電路；所述C8051F410單片機還帶有12位的24通道ADC，4個通用16位定時器，24個I/O接口。作為本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選方案，所述空氣溫濕度信息感知模塊采用SHT15數(shù)字溫濕度傳感器，其內(nèi)部與1個14位的A/D轉(zhuǎn)換器相連，還有1個I2C總線串行接口電路。進一步地，所述SHT15數(shù)字溫濕度傳感器的濕度測量范圍是0～100%RH，測量精度為±2%RH，響應(yīng)時間為4S；溫度測量范圍是-40～123.8℃，測量精度為±0.4℃，響應(yīng)時間為5S。作為本專利技術(shù)的另一種優(yōu)選方案，所述二氧化碳濃度信息感知模塊采用TGS4161二氧化碳傳感器。本專利技術(shù)的有益效果是。1、本專利技術(shù)提供了一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)的精確感知、高效傳輸及智能監(jiān)控的特點，由無線感知網(wǎng)絡(luò)、傳輸節(jié)點、GPRS無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、上位機管理等多個部分組成。溫棚中的監(jiān)測節(jié)點以C8051F410單片機為控制核心，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行通信，上位機以WEB服務(wù)器為平臺。系統(tǒng)能實時感知作物生長環(huán)境信息，并將參數(shù)傳輸?shù)缴衔粰C管理系統(tǒng)，經(jīng)專家系統(tǒng)判別后進行相應(yīng)反饋調(diào)控。該系統(tǒng)可以對溫室內(nèi)的多種環(huán)境參數(shù)進行有效的監(jiān)測，滿足實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求。2、本專利技術(shù)設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對作物生長環(huán)境信息的精確感知，為連棟溫棚環(huán)境中的蔬菜營造了適宜生長的人工環(huán)境，管理者還可以通過多種方式對溫棚內(nèi)的設(shè)備和數(shù)據(jù)實施遠程、實時監(jiān)控與管理。以信息感知技術(shù)為基礎(chǔ)的“精準”農(nóng)業(yè)是一種重要的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式和管理模式，是當今農(nóng)業(yè)發(fā)展的潮流，也是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。因此，本專利技術(shù)所設(shè)計的基于物聯(lián)網(wǎng)的連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)不僅可以為目前連棟蔬菜溫棚環(huán)境信息的監(jiān)測提供了一種可行、可靠的應(yīng)用模式，還可以為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供借鑒。附圖說明圖1是本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖2是本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的SHT15數(shù)字溫濕度傳感器電路連接圖。圖3是本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的TGS4161二氧化碳傳感器電路連接圖。圖4是本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的上位機軟件功能流程圖。具體實施方式如圖1所示，為本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖中，包括信息感知主板模塊；其結(jié)構(gòu)要點是：還包括與所述信息感知主板模塊相互連接的環(huán)境信息感知模塊、設(shè)備控制模塊、液晶顯示模塊、無線傳輸模塊；所述環(huán)境信息感知模塊由空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度三大信息感知模塊組成，所述設(shè)備控制模塊由卷簾機、灌溉系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和加熱設(shè)備組成；所述無線傳輸模塊與上位機相互連接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與上位機進行通信。結(jié)合附圖1說明本專利技術(shù)硬件模塊的功能：所述信息感知主板是實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)功能的核心；環(huán)境信息感知模塊實現(xiàn)環(huán)境信息的監(jiān)控；無線傳輸模塊通過GPRS方式與上位機進行通信；設(shè)備控制模塊實現(xiàn)對環(huán)境信息的精確調(diào)控。另外，附加的液晶顯示模塊實時顯示環(huán)境信息參數(shù)。所述信息感知主板模塊采用C8051F410單片機為中心控制模塊，C8051F410單片機包括輸入輸出口（I/O）的擴展、鍵盤、LED顯示電路的擴展、硬件時鐘電路等。單片機內(nèi)部的程序存儲器用來存放監(jiān)控程序、采集程序、顯示程序、通信程序、自動控制設(shè)備程序等，外部數(shù)據(jù)存儲器SRAM用來存放系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測所采集的數(shù)據(jù)。C8051F410單片機功耗低、單片機資源豐富、指令執(zhí)行速度快，同時還兼容8051單片機，具有片內(nèi)上電復位、VDD監(jiān)視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器，是能夠獨立工作的片上系統(tǒng)。另外，該微處理器還帶有12位的24通道ADC，4個通用16位定時器，24個I/O接口，完全可以滿足連棟蔬菜溫棚內(nèi)環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)。所述空氣溫濕度信息感知模塊采用SHT15數(shù)字溫濕度傳感器，SHT15傳感器是一款由多個傳感器模塊組成的全校準、數(shù)字輸出相對濕溫度的傳感器，采用了工業(yè)級CMOS技術(shù)，工作可靠、穩(wěn)定。芯片包括校準的相對溫度和濕度傳感器，內(nèi)部與1個14位的A/D轉(zhuǎn)換器相連，傳感器還有1個I2C總線串行接口電路。SHT15傳感器的特點如下：耐溫、耐壓，工作電壓為2.4V～5.5V，可全量程標定；濕度測量范圍是0～100%RH，測量精度為±2%RH，響應(yīng)時間為4S；溫度測量范圍是-40～123.8℃，測量精度為±0.4℃，響應(yīng)時間為5S。所述SHT15傳感器通過與C8051F410單片機I2C總線的連接，便可獲取實時的空氣溫濕度信息參數(shù)。如圖2所示，為本專利技術(shù)一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的SHT15數(shù)字溫濕度傳感器電路連接圖。圖中，P1.0連接數(shù)據(jù)線DATA，P1.1連接時鐘線，并在DATA端接入本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括信息感知主板模塊；其特征在于：還包括與所述信息感知主板模塊相互連接的環(huán)境信息感知模塊、設(shè)備控制模塊、液晶顯示模塊、無線傳輸模塊；所述環(huán)境信息感知模塊由空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度三大信息感知模塊組成，所述設(shè)備控制模塊由卷簾機、灌溉系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和加熱設(shè)備組成；所述無線傳輸模塊與上位機相互連接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與上位機進行通信。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括信息感知主板模塊；其特征在于：還包括與所述信息感知主板模塊相互連接的環(huán)境信息感知模塊、設(shè)備控制模塊、液晶顯示模塊、無線傳輸模塊；所述環(huán)境信息感知模塊由空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度三大信息感知模塊組成，所述設(shè)備控制模塊由卷簾機、灌溉系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和加熱設(shè)備組成；所述無線傳輸模塊與上位機相互連接，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與上位機進行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連棟蔬菜溫棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述信息感知主板模塊采用C8051F410單片機為中心控制模塊，所述C8051F410單片機包括輸入輸出口（I/O）的擴展、鍵盤、LED顯示電路的擴展、硬件時鐘電路；所述C8051F410單片機還帶有12位的24...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李曉波，
申請(專利權(quán))人：李曉波，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21
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