[發明專利]一種溫室環境智能檢測系統

在審

• 申請號: 201410575946.0
• 申請日: 2014-10-25
• 公開（公告）號: CN105630040A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 趙儉
• 申請（專利權）人: 趙儉
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電學技術領域，尤其涉及一種環境檢測系統。

背景技術

溫室作物的生長環境對溫室作物的影響很大，對溫室作物生長環境的監測也越來越重要。在溫室監測的同時，還要求系統能夠在當環境異常時及時準確地報警來提醒用戶以減少異常環境對溫室作物產生的傷害和損失。農業溫室環境的主要監測方式有人工手工記錄和電子設備自動記錄方式等。電子設備處理和傳輸采集數據的方式主要為數據保存在設備自身、采集數據通過有線方式傳輸到計算機及采集數據通過GPRS遠程傳輸到服務器等。隨著無線小型組網技術的發展，采用2.4G或433M等頻段短距離局域組網再以GPRS遠程無線傳輸的方式在農業溫室上的應用也越來越多。這種組網方式體現了一定的優越性同時也暴露了一些問題，如網頁用戶端不容易完成對采集節點的遠程配置；報警方式不及時、智能；短距離無線組網和GPRS遠距離無線傳輸使整個系統無法長時間穩定運行，即當系統出現故障時，無法自我恢復等問題日益突出。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種網頁客戶端容易實現遠程控制、報警及時、可實現自我恢復的一種溫室環境智能檢測系統。

為了實現上述目的，本發明主要有采集節點、路由采集節點、網關節點、服務器及用戶終端組成，其特征在于：采集節點和路由采集節點負責采集溫室作物的生長環境信息并匯聚到網關節點，可以由一個或多個路由采集節點組成，也可以沒有路由采集節點。網關節點通過GPRS連接到遠程服務器，在服務器端布置數據庫和網頁服務，用戶通過網頁或手持終端或LED顯示屏查看在線實時數據。在網頁端，用戶可以根據權限完成瀏覽、下載數據等功能。

作為一種優選方案，本發明采集節點主要由微型處理器和ZigBee通訊模塊兩部分組成。

本發明有益效果。

本發明完成了采集節點、路由采集節點、網關節點的無線組網和到服務器的無線傳輸，實現了對溫室作物環境信息的智能監測和報警，并且在服務器搭建了數據庫和網頁服務，用戶通過用戶終端遠程查看溫室的實時數據和歷史數據。在服務器網頁平臺成功實現了對單個采集節點的遠程報警上下限和采集時間間隔配置，實現了溫室環境異常時本地聲光報警、短信智能報警等多方位報警方式。加入的采集節點與網關節點的穩定運行機制，可以使出現故障或斷網的設備恢復正常運行。搭建的系統在北京郊區多家農民專業合作社得到很好的示范應用，整個系統可以穩定運行，可以滿足溫室作物環境信息監測和智能報警的需求。

附圖說明

圖1是本發明電路原理框圖。

具體實施方式

如圖所示，本發明主要有采集節點、路由采集節點、網關節點、服務器及用戶終端組成，其特征在于：采集節點和路由采集節點負責采集溫室作物的生長環境信息并匯聚到網關節點，可以由一個或多個路由采集節點組成，也可以沒有路由采集節點。網關節點通過GPRS連接到遠程服務器，在服務器端布置數據庫和網頁服務，用戶通過網頁或手持終端或LED顯示屏查看在線實時數據。在網頁端，用戶可以根據權限完成瀏覽、下載數據等功能。

作為一種優選方案，本發明采集節點主要由微型處理器和ZigBee通訊模塊兩部分組成。

微型處理器通過各功能傳感器采集溫室作物生長環境信息，傳感器類型主要有環境溫度、環境濕度、土壤溫度、土壤含水量、光照強度、CO2、土壤pH及土壤電導率等，實際應用時應根據不同的作物監測需求添加不同類型傳感器。實時時鐘為節點提供時間信息。服務器端把采集節點的配置信息保存在掉電不遺失的E2PROM存儲模塊里。傳感器節點實時顯示采集的數據，當環境參數超過設定的正常警戒值時，節點通過報警單元聲光報警。微型處理器采集的各參數信息通過采集節點發送給網關節點，實現采集現場數據的實時上傳功能。路由采集節點的硬件組成和采集節點相同，只是軟件設置不同。

網關節點硬件構成網關節點主要有微型處理器、GSM/GPＲS通訊模塊和ZigBee匯聚節點構成，微型處理器主要負責ZigBee匯聚節點到GSM/GPＲS模塊的數據處理和數據傳輸。網關節點有兩個天線:一個是GSM/GPＲS天線，一個是2.4GZigBee天線。

采集節點上電初始化，初始化后開始尋找網關節點建立的PAN網絡并且申請加入；當采集節點加入到PAN網絡后，節點打開總中斷，然后采集各個傳感器的數據并且液晶實時顯示;定時器按每秒累計計時；采集節點采集到的各個傳感器數據與配置的警戒值參數進行對比，然后判斷定時器是否達到配置的上傳周期。當未達到配置的上傳周期時返回到采集階段；當定時器計時到了配置的上傳周期時，定時器計時清零，采集節點把采集到的數據以點對點短距離無線通訊方式發送到網關節點。