[發明專利]一種智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制裝置及其應用

在審

• 申請號: 201410290388.3
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104090547A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 尚明華;秦磊磊;劉淑云;王福軍;李化峰
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院科技信息研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制裝置及其應用，屬于信息通信技術領域。

背景技術

對農業生產環境的各類信息進行采集、監測和控制，是實現農業精準高效與安全生產的基礎和前提。農業生產本身的復雜性，決定了農業各領域在信息采集、監測和控制方面具有不同的應用需求。在設施園藝領域，要求實時監測設施內的溫、光、土、肥、水、氣等環境參數，實時控制通風、遮陽、水簾等設備；在畜禽養殖領域，要求實時監測畜禽舍內的空氣溫濕度和氨氣濃度等環境參數，并控制風機、燈光等現場設備；在水產養殖領域，要求實時監測水體中的溶解氧、pH值和電導率等參數，并遠程控制加氧機等設備。在工程實踐中，上述領域內不同的監測和控制設備一般具有不同的通訊協議和工作模式，大大增加了整個系統集成的復雜性。此外，上述領域還具有一個共同的需求，即都需要實時采集和傳輸生產現場的視頻信息，以供遠端用戶能夠隨時查看或回放現場狀態。

針對上述應用需求，目前的解決方案多是將傳感器數據和視頻數據分別進行傳輸處理。對于傳感器的數據，由于數據量較少，一般通過兩種方式進行傳輸：一是基于無線傳感器網絡，將各節點信息進行匯聚并傳輸至網關節點，然后以GPRS/3G等方式將數據集中傳輸至遠程主機；二是每個節點單獨進行數據傳輸，節點數據采集后直接以GPRS的方式傳輸至遠程主機。對于視頻數據，由于數據量大，一般通過有線方式將數據傳輸至本地，并通過端口映射等實現外網訪問。目前的解決方案主要存在兩大弊端：一是數據傳輸費流量且布線復雜、施工成本高；二是系統整體集成難度大，應用不夠靈活。

為解決上述問題，我們設計研發了一種智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制裝置，能夠廣泛適應各種傳感器的采集通訊協議，能夠將傳感器數據與視頻數據進行一體化無線傳輸，能夠對現場設備進行遠程智能控制，從而較好地解決了農業生產環境綜合監測的傳輸瓶頸問題。該裝置具有良好的應用前景。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制裝置。

本發明還公布了一種利用上述裝置實現智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制的應用。

本發明的技術方案如下：

一種智能多協議一體化無線網絡傳輸與控制裝置，包括供電單元、傳感通訊單元、信息處理交互單元、本地控制單元、信號接入單元、攝像機與遠程傳輸單元，所述的傳感通訊單元與所述的信息處理交互單元連接，所述的信息處理交互單元與所述的本地控制單元連接，所述的信息處理交互單元與所述的信號接入單元連接，所述的信號接入單元與攝像機連接，所述的信號接入單元與所述的遠程傳輸單元連接，所述的供電單元為所述的傳感通訊單元、信息處理交互單元、本地控制單元、信號接入單元、遠程傳輸單元供電。

根據本發明優選的，所述的傳感通訊單元與布設在農業生產環境現場的多種環境信息傳感器進行無線通訊，并實時獲取傳感器數據；所述的信息處理交互單元用于完成各類輸入輸出信息的處理、信息顯示、人機交互、數據管理、異常報警功能；所述的本地控制單元接收來自信息處理交互單元的指令并輸出開關量，從而控制本地設備；所述的本地設備包括布設在農業生產環境現場的環境參數傳感器和環境調控設備；所述的環境參數包括空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照強度和CO₂濃度；所述的環境調控設備包括風機、濕簾、遮陽網和CO₂發生器；所述的遠程傳輸單元將視頻和傳感器數據一起進行無線遠程傳輸，并實現PoE供電。

根據本發明優選的，所述的供電單元的型號為LW80-V3；所述的傳感通訊單元的型號為SZ05-ADV；所述的信息處理交互單元的型號為MCGS?TPC7062HI；所述的本地控制單元的型號為FT-RS-04；所述的信號接入單元的型號為SF-1005+；所述的攝像機的型號為DS-2DE7172-A；所述的遠程傳輸單元的型號為LIM?ZR5802。

根據本發明優選的，所述的傳感通訊單元通過RS485總線與信息處理交互單元連接，所述的信息處理交互單元通過RS485總線與所述的本地控制單元連接，所述的傳感通訊單元設有2.4GHz無線通訊模塊，所述的遠程傳輸單元設有5.8GHz無線通訊模塊，所述的本地控制單元設有繼電器模塊，所述的繼電器模塊設有4路繼電器，分別控制所述的本地設備。