[發(fā)明專利]一種可帶多傳感器的農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410171259.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104006848A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽(yáng)敏;禹云輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙敏源電子有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;H04L29/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別涉及一種可帶多傳感器的農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系。

背景技術(shù)

目前，農(nóng)戶獲得農(nóng)田農(nóng)情信息方法主要是兩種，一種是傳統(tǒng)田間觀察，即農(nóng)戶親自到農(nóng)田里根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)做出判斷，該方法對(duì)農(nóng)戶自身的經(jīng)驗(yàn)要求較高，而且監(jiān)測(cè)范圍受限，準(zhǔn)確性低；另一種方法是從實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控的監(jiān)測(cè)人員或研究人員中獲取農(nóng)田農(nóng)情信息，該方法比傳統(tǒng)田間觀察方法客觀、準(zhǔn)確，但從監(jiān)測(cè)人員得到農(nóng)田農(nóng)情信息然后再發(fā)送給農(nóng)戶，農(nóng)戶獲取信息延遲較大，難以滿足農(nóng)情信息實(shí)時(shí)性的要求。

多傳感器的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)是一種新型的信息獲取技術(shù)，該網(wǎng)絡(luò)由散布在工作區(qū)域中大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，各傳感器節(jié)點(diǎn)具有無(wú)線通信、傳感和數(shù)據(jù)處理能力，體積小、成本低。農(nóng)田農(nóng)情信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)多傳感器節(jié)點(diǎn)可以完成對(duì)目標(biāo)信息的釆集、交換、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、識(shí)別和提取、加工和利用，通過(guò)GPRS無(wú)線模塊將傳感器節(jié)點(diǎn)的信息傳送到用戶移動(dòng)平臺(tái)或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。

因此，將多傳感器信息融合和GPRS無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田農(nóng)情信息檢測(cè)，設(shè)計(jì)出一種既能實(shí)時(shí)實(shí)地完整監(jiān)測(cè)農(nóng)情信息、又能通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收農(nóng)情信息的系統(tǒng)具有極高的理論和實(shí)際意義，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)個(gè)人、單位科學(xué)、特色種植提供依據(jù)，同時(shí)也為各級(jí)政府與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)提供了管理決策依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)、特色農(nóng)業(yè)種植新裝備，提出一種多傳感器的農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)實(shí)地完整監(jiān)測(cè)農(nóng)情信息、又能通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收農(nóng)情信息。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種可帶多傳感器的農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊、太陽(yáng)能電池板、鋰電池模塊、液晶顯示模塊和多個(gè)環(huán)境和土壤信息傳感器；土壤信息傳感器采集的信號(hào)通過(guò)多路開(kāi)關(guān)切換，并送入數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行A/D?轉(zhuǎn)換，環(huán)境信息傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊的串口進(jìn)行接收，各傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換后在液晶顯示模塊上顯示；同時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊將采集信息編碼為數(shù)據(jù)包后通過(guò)GPRS無(wú)線通信模塊將數(shù)據(jù)傳送農(nóng)戶手機(jī)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，研究人員可通過(guò)移動(dòng)終端或計(jì)算機(jī)客戶端訪問(wèn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)器來(lái)獲取農(nóng)田監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。

所述農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊和液晶顯示模塊，以及各環(huán)境和土壤信息傳感器均采用太陽(yáng)能電池板或鋰電池，在陽(yáng)光充足時(shí)，太陽(yáng)能電池板對(duì)各模塊進(jìn)行供電，同時(shí)對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，在沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)，由鋰電池對(duì)各模塊進(jìn)行供電。

作為優(yōu)選方案，所述每個(gè)農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括：部署在農(nóng)田土壤中不同深度的對(duì)土壤含水量、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器；部署在農(nóng)田中心區(qū)域的對(duì)空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、降雨量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器。

更進(jìn)一步的，所述對(duì)空氣溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的傳感器都配有金屬防輻射罩。采用金屬防輻射罩可有效防止室外輻射對(duì)空氣溫濕度傳感器的工作影響，也可用于對(duì)傳感器的保護(hù)。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述的無(wú)線通信模塊采用工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線通信模塊，該模塊具有低復(fù)雜度、低功耗、低成本以及易開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的工作原理如下：農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含有檢測(cè)土壤中的含水量、電導(dǎo)率、溫度和空氣溫度、濕度、光照、降雨量等信息的各類傳感器，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能定時(shí)檢測(cè)土壤中的含水量、電導(dǎo)率、溫度和空氣溫度、濕度、光照、降雨量，監(jiān)測(cè)所獲信息實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上，并通過(guò)工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線通信模塊將獲取的信息進(jìn)行打包，發(fā)送給農(nóng)戶手機(jī)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；農(nóng)戶可以根據(jù)手機(jī)信息或?qū)崟r(shí)液晶顯示的信息獲知農(nóng)田土壤、大氣環(huán)境，而客戶端計(jì)算機(jī)或研究人員則可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制端獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析計(jì)算，從而更準(zhǔn)確地獲知農(nóng)田的農(nóng)情信息。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明將土壤和空氣環(huán)境傳感器應(yīng)用于農(nóng)田農(nóng)情信息的采集，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)感知、采樣和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線通信模塊為研究人員提供在線的實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)挖掘與分析，且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的全覆蓋監(jiān)測(cè)，適用于山地、平地和溫室大棚，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田管理的規(guī)范化和科學(xué)化。

2、本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)，采用業(yè)界公認(rèn)的低功耗處理芯片，太陽(yáng)能電池板和鋰電池交互供電，保障了節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和生命周期。

3、本發(fā)明中農(nóng)田農(nóng)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配有液晶顯示模塊，能夠?qū)崟r(shí)顯示和反饋各項(xiàng)農(nóng)情信息，為農(nóng)戶提供大量的農(nóng)情信息并附帶預(yù)警作用，能更好地指導(dǎo)農(nóng)田的管理和生產(chǎn)。