[發明專利]遠程監測溫室的環境和土壤信息的裝置及使用方法

在審

• 申請號: 201410734133.1
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104503310A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 王建春;張雪飛;仇繼東;劉紹偉;李鳳菊
• 申請（專利權）人: 天津市農業科學院信息研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明涉及一種應用于設施農業中，能夠遠程監控溫室的環境溫濕度、土壤溫度和含水量的采集設備，更具體地說是一種遠程監測溫室環境溫濕度、土壤溫度和含水量的裝置。

背景技術

設施農業是現代農業的顯著標志，屬于高投入高產出，資金、技術、勞動力密集型的產業，是傳統農業逐步擺脫自然環境與土地資源束縛，走向現代農業工廠化、標準化生產的必由之路，也是農產品打破傳統農業的季節性，實現農產品的反季節均衡上市，進一步滿足多元化、多層次消費需求，增加農民收入的有效方法。傳統農業大棚自動化程度極低，以溫濕度為例，需人工讀取溫濕度數據，根據現有溫濕度與額定溫濕度進行比較判斷，再通過人工采取升溫、降溫手段以保證棚內溫濕度恒定。而農業傳感器技術作為設施農業的主要技術，被廣泛在溫室應用中。通過將溫室中的環境、土壤的數據信息進行采集，并在參數超標能及時的反饋給農民，以便采取相應的措施來控制溫室的溫室和土壤的信息。從而釋放了大量的勞動力，提高了工作效率和精度，逐步提高了農業自動化的水平。

????在溫室中，環境的溫濕度、土壤的溫度和含水量對植物的生長發育至關重要，也直接影響的作物的產量及農民的收益。基于傳感器技術的環境土壤信息采集方法作為設施農業的重要技術目前已經廣泛應用在大棚生產、溫室中。由于該方法不受空間和時間的限制，即使遇到惡劣天氣，也能正常工作。相比于傳統農業有著無法比擬的優勢。

目前，在設施農業中大部分的遠程監控采集設備都是通過遠程的PC對溫室中的設備進行控制，也就是說需要溫室的傳感器將采集到的信息通過GPRS或者3G網絡傳送給遠程的服務端。服務端對數據進行分析，分析后的數據直接展示用農戶。而上述的方法過于龐大和復雜，需要服務器一直啟動，并且總是需要工人一直在電腦附近進行監督。而且一旦服務器斷電，就無從得知終端溫室中的傳感器采集到的信息。

發明內容

本發明所要解決的問題是：克服了現有技術的不足，提供了一種可以通過手機遠程監控溫室的環境和土壤信息的設備。該設備通過手機可以設置環境溫濕度、土壤溫度和含水量的閾值；通過手機來設置定時獲取環境和土壤信息的時間間隔；通過手機來設置新增用戶或刪除已有用戶的手機號碼；通過手機來查詢當前的環境和土壤信息；通過LCD實現在溫室內現場的數據實時顯示；通過標準鍵盤來設置環境溫濕度和土壤溫度含水量的閾值；通過標準鍵盤來設置管理員的手機號。本發明所公開的采集器具有操作簡單，安裝便捷，采集準確，響應速度快，體積小，重量輕等特點。

為實現上述目的，本發明公開了如下的技術方案：

一種遠程監控溫室的環境溫濕度、土壤溫度和含水量的設備，其特征在于該設備包括：監測主電路板、監測主機外殼的上蓋、監測主機的殼體、能夠收發短信的手機一部；

所述的監測主電路板包括：單片機數據處理單元、無線傳輸單元、LCD液晶顯示單元、標準鍵盤單元、存儲芯片、外部時鐘芯片、復位電路、傳感器接口電路、電源管理電路，

監測主電路板的工作原理如下：

首先整套設備上電后，上電完成后對無線傳輸單元、LCD顯示屏、標準鍵盤、時鐘芯片、存儲芯片進行初始化，然后將傳感器采集到的環境的溫濕度、土壤的溫度和含水量的信息參數通過A/D信號轉換及調理電路輸出數字信號，通過總線的方式與監測主電路板上的傳感器接口電路相連并傳送至單片機的引腳，通過單片機來接收并進行數據的處理，單片機內部有程序把環境溫濕度、土壤溫度、土壤含水量數據與用戶設置的閾值進行比較，如果超過閾值，就啟動無線傳輸單元發送短信給用戶提示，然后環境和土壤的信息數據通過引腳傳送給LCD液晶顯示屏進行顯示。用戶可以通過標準鍵盤可以輸入環境溫濕度、土壤溫度、含水量的閾值，及管理員的手機號碼，這些信息會通過鍵盤電路然后傳送給單片機，單片機會將這些信息存儲到存儲芯片中，當采集上來環境和土壤信息的時候，進行對比判斷，然后啟動是否要發送短信。電源管理電路負責為整個監測主機供電，復位電路用于系統重啟和復位。

所述的監測主機外殼的上蓋包括：上蓋2、上下蓋固定孔11、液晶屏固定孔12、標準鍵盤固定孔13；上蓋2設有LCD液晶顯示屏窗口3、標準鍵盤窗口9，LCD液晶顯示屏通過固定孔12固定在上蓋上，標準鍵盤通過標準鍵盤固定孔13固定在上蓋上。

所述的監測主機殼體包括：殼體1、電路板固定孔15、螺紋固定孔14、