一種農業大棚環境監控系統技術方案

本發明專利技術提供了一種農業大棚環境監控系統，屬于農業環境檢測技術領域。它解決了現有技術中有線通訊控制設備布線困難、存在信號衰減等問題。本環境監測系統包括監測單元、控制單元和執行單元，監測單元和執行單元分別一一對應的設置于大棚的各處，檢測單元包括溫濕度傳感器和光照傳感器，溫濕度傳感器和光照傳感器均通過無線網絡與控制單元連接，執行單元包括均與控制單元連接的加濕器、加熱器和可控LED燈，監測單元檢測大棚內的溫度、濕度和光照度，控制單元接收的監測結果并輸出控制指令給執行單元，執行單元根據接收的控制指令分別執行加熱、加濕或調節光照。本監控系統設計合理、準確性高且使用方便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于農業環境檢測
，涉及一種農業大棚環境監控系統。
技術介紹
隨著互聯網+的概念在農業信息化的提出，如何將農業環境檢測、水質檢測通過信息化手段實現信息化實現智能采集、檢測、數據獲取等需求受到了關注。但是在應用設備的過程中，還是有諸如采樣時需要多人持設備進行多點位的采集、每次的采樣點不能固定、采樣點檢測數據需要按點位分人工記錄與匯總等多種不便因素，使在采集數據記錄的準確性與分析數據點位的唯一性不能得到保證。如果通過有線通訊控制設備，在技術上是可行的，但是由于有線介質在傳輸過程中會有信號衰減，從而限制每次檢測點布置的區域范圍。
技術實現思路
本專利技術針對現有的技術存在的上述問題，提供一種設計合理、準確性高且使用方便的基于無線網絡的農業大棚環境監控系統。本專利技術的目的可通過下列技術方案來實現：一種農業大棚環境監控系統，包括監測單元、控制單元和執行單元，所述監測單元和執行單元分別一一對應的設置于大棚的各處，其特征在于，所述監測單元包括溫濕度傳感器和光照傳感器，所述溫濕度傳感器和光照傳感器均通過無線網絡與所述控制單元連接，所述執行單元包括均與控制單元連接的加濕器、加熱器和可控LED燈，所述監測單元檢測大棚內的溫度、濕度和光照度并發送給控制單元，所述控制單元將接收的監測結果與溫度、濕度和光照度的預設值進行對比并輸出控制指令給執行單元，所述執行單元根據接收的控制指令分別執行加熱、加濕或調節光照。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述監測單元還包括紅外探測器，所述執行單元還包括報警器，所述紅外探測器用于探測大棚內的活體以判斷是否有人進入大棚，所述報警器用于在判斷有人闖入大棚內時啟動聲光報警。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述監測單元還包括攝像頭，所述執行單元還包括顯示器模塊，所述攝像頭用于實時捕獲大棚內部的影像并通過無線網絡傳輸給控制單元，所述控制單元將接受的影像經分析處理后傳輸到顯示器模塊上進行顯示。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述環境監測系統還包括移動終端，所述移動終端通過GPRS/3G網絡訪問所述控制單元。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述控制單元包括電源模塊、接口轉換模塊、Zigbee模塊和藍牙模塊，所述電源模塊用于給接口轉換模塊、Zigbee模塊和藍牙模塊供電。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述接口轉換模塊包括USB/串口轉換器和RS232/串口轉換器。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述電源模塊包括電源輸入電路和電源處理電路，所述電源處理電路包括第一電源管理電路、第二電源管理電路和第三電源管理電路，所述第一電源管理電路和第二電源管理電路用于提供3.3V直流電源，所述第三電源管理電路用于提供5V直流電源。在上述的一種農業大棚環境監控系統中，所述移動終端為手機、筆記本電腦、iPad中的一種。與現有技術相比，本專利技術通過在大棚內設置的各個監測單元采集大棚內的溫度、濕度和光照度，由控制單元進行綜合分析處理，并通過執行單元對大棚內的溫度、濕度和光照度進行調節，從而實現大棚內的環境監控；此外還通過攝像頭、紅外探測器實時監測大棚內的安防信息，再由顯示器模塊和報警器進行報警提示，避免他人闖入大棚；再者，還可以通過移動終端訪問控制單元，實現遠程監控。附圖說明圖1是實施例中農業大棚環境監控系統的電路原理圖。圖2是本實施例中溫濕度傳感器電路圖。圖3是本實施例中可控LED燈電路圖。圖4是本實施例中顯示器模塊電路圖。圖5是本實施例中電源模塊電路圖。圖6是本實施例中串口轉換模塊電路圖。圖7是本實施例中Zigbee模塊、藍牙模塊及其外圍電路圖。具體實施方式以下是本專利技術的具體實施例并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步的描述，但本專利技術并不限于這些實施例。如圖1所示，本農業大棚環境監控系統包括監測單元、控制單元和執行單元，監測單元和執行單元分別一一對應的設置于大棚的各處，監測單元包括溫濕度傳感器、光照傳感器、紅外探測器和攝像頭，溫濕度傳感器和光照傳感器均通過無線網絡與控制單元連接，執行單元包括均與控制單元連接的加濕器、加熱器、可控LED燈、報警器和顯示器模塊，監測單元檢測大棚內的溫度、濕度和光照度并發送給控制單元，控制單元將接收的監測結果與溫度、濕度和光照度的預設值進行對比并輸出控制指令給執行單元，執行單元根據接收的控制指令分別執行加熱、加濕或調節光照。此外，紅外探測器用于探測大棚內的活體以判斷是否有人進入大棚，報警器用于在判斷有人闖入大棚內時啟動聲光報警；攝像頭用于實時捕獲大棚內部的影像并通過無線網絡傳輸給控制單元，控制單元將接受的影像經分析處理后傳輸到顯示器模塊上進行顯示。此外，本環境監測系統還括移動終端，移動終端通過GPRS/3G網絡訪問控制單元。控制單元包括電源模塊、接口轉換模塊、Zigbee模塊和藍牙模塊，電源模塊用于給接口轉換模塊、Zigbee模塊和藍牙模塊供電。具體來說，如圖2所示，溫濕度傳感器由溫濕度芯片U10及其外圍電路構成，其中溫濕度芯片U10采用瑞恩公司的SHT11芯片，接口為12C接口，電阻R1和電阻R2為12C接口的上拉電阻，電容C1為濾波電容。如圖3所示，可控LED燈包括負載LED燈D1及其外圍電路，其中三極管Q2為開關三極管，電阻R3和R4為限流電阻，電阻R5用于使開關三極管Q2可靠截止，電阻R6、電阻R7均為限流電阻，其中電阻R6可調節；Q1為NMOS管。如圖4所示，顯示器模塊由液晶顯示芯片OLED9616及其外圍電路構成。如圖5所示，電源模塊電源輸入電路和電源處理電路。其中，電源輸入電路由電源輸入端口J7、電源輸入端口J20、自恢復保險絲F1、濾波電容C14、濾波電容C15、保護二極管D3和保護二極管D4構成；電源處理電路包括第一電源管理電路、第二電源管理電路和第三電源管理電路，第一電源管理電路由3.3V電源管理芯片U5及其外圍電路構成，第二電源管理電路由3.3V電源管理芯片U7及其外圍電路構成，第三電源管理電路由5V電源管理芯片U6及其外圍電路構成，電容C11、電容C17和電容C23為電源前級濾波電容，電容C12、電容C18和電容C24為電源后加濾波電容，電容C13、電容C19和電容C25為濾波電容，FB1、FB2和FB3為磁珠。如圖6所示，接口轉換模塊包括USB/串口轉換器和RS232/串口轉換器。具體的，USB/串口轉換器由芯片U4及其外圍電路構成，電阻R14和電阻R15為緩沖電阻，芯片U4為FT232RL芯片；RS232/串口轉換器由芯片U8及其外圍電路構成，芯片U8為SP3223EEY芯片，電阻R20、電阻R21為緩沖電阻，電容C26為濾波電容，電容C28和電容C29為隔離電容，電容C27和電容C30為旁路電容。如圖7所示，控制單元的主要芯片包括芯片U1和芯片U3，其中芯片U1為CC2530芯片，用于組建大棚內的Zigbee網路；芯片U3為藍牙芯片BLE-RE-BM-S01,芯片U2為插針式Zigbee芯片或藍牙芯片的插槽。本專利技術通過在大棚內設置的各個監測單元采集大棚內的溫度、濕度和光照度，由控制單元進行綜合分析處理，并通過執行單元對大棚內的溫度、濕度和光照度進行調節，從而實現大棚內的環境監控，同時還可以通過攝像頭、紅外探測器實時本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種農業大棚環境監控系統，包括監測單元、控制單元和執行單元，所述監測單元和執行單元分別一一對應的設置于大棚的各處，其特征在于，所述監測單元包括溫濕度傳感器和光照傳感器，所述溫濕度傳感器和光照傳感器均通過無線網絡與所述控制單元連接，所述執行單元包括均與控制單元連接的加濕器、加熱器和可控LED燈，所述監測單元檢測大棚內的溫度、濕度和光照度并發送給控制單元，所述控制單元將接收的監測結果與溫度、濕度和光照度的預設值進行對比并輸出控制指令給執行單元，所述執行單元根據接收的控制指令分別執行加熱、加濕或調節光照。

【技術特征摘要】
1.一種農業大棚環境監控系統，包括監測單元、控制單元和執行單元，所述監測單元和執行單元分別一一對應的設置于大棚的各處，其特征在于，所述監測單元包括溫濕度傳感器和光照傳感器，所述溫濕度傳感器和光照傳感器均通過無線網絡與所述控制單元連接，所述執行單元包括均與控制單元連接的加濕器、加熱器和可控LED燈，所述監測單元檢測大棚內的溫度、濕度和光照度并發送給控制單元，所述控制單元將接收的監測結果與溫度、濕度和光照度的預設值進行對比并輸出控制指令給執行單元，所述執行單元根據接收的控制指令分別執行加熱、加濕或調節光照。2.根據權利要求1所述的一種農業大棚環境監控系統，其特征在于，所述監測單元還包括紅外探測器，所述執行單元還包括報警器，所述紅外探測器用于探測大棚內的活體以判斷是否有人進入大棚，所述報警器用于在判斷有人闖入大棚內時啟動聲光報警。3.根據權利要求1所述的一種農業大棚環境監控系統，其特征在于，所述監測單元還包括攝像頭，所述執行單元還包括顯示器模塊，所述攝像頭用于實時捕獲大棚內部的影像并通過無線網絡傳輸給控制單元，所述控制單元...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧曉慧，
申請(專利權)人：安徽農業大學，嘉興職業技術學院，
類型：發明
國別省市：安徽;34