[實用新型]適用于農業物聯網應用的多源傳感信息采集與控制一體化通用裝置

有效

• 申請號: 201520885857.6
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN205103648U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 高一川;張尉;陳鴻;肖進;吳澤鑫;高星星;周朝
• 申請（專利權）人: 武漢市農業機械化科學研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;楊曉燕

技術領域

本實用新型涉及農業物聯網應用領域，具體涉及一種適用于農業物聯網應用的多源傳感信息采集與控制一體化通用裝置。

背景技術

農業物聯網是指通過農業信息感知設備，按照約定協議，把農業系統中動植物生命體、環境要素、生產工具等物理部件和各種虛擬“物件”與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現對農業對象和過程智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。農業是物聯網應用的一個重要領域，物聯網技術與農業生產、經營、管理、服務全產業鏈的深度融合，對改造傳統農業、提升農業現代化水平具有重要意義。

農業物聯網應用領域非常廣泛，就行業來說包括設施農業、大田種植、水產養殖、畜禽養殖、以及農產品溯源等。可以說其應用主要集中在農業種、養殖生產過程全程信息化記錄與自動化控制。

物聯網主要由三個層面構成：感知層、網絡層和應用層。目前，農業物聯網應用大部分集中在信息感知、數據傳輸和監測環節，終端的智能控制應用較少，多是單一功能，單一的采集器，控制器，或者執行機構，有感知無決策、有決策無控制的單環節應用比較普遍。要實現農業物聯網的高級應用(智能監控)，就必須構建“感知-決策-控制”閉環體系。而其中的關鍵環節即多種傳感器信息的采集、數據綜合處理、分析、存儲、與遠程監控中心建立雙向通信、以及控制電氣設備等。現有的農業信息化設備的大部分是傳感器的采集、存儲、傳輸，無法完成物聯網的閉環控制；或者通過構建功能更加強大的PLC系統實現農業現場電氣的設備控制，但系統整體成本昂貴、一旦應用場景或者掛接的采集執行設備有變化就需要重新設計控制器，擴展性差、不適合農業低成本。

因此，迫切需要一種通用的，易于擴展的集成感知，決策控制的通用的設備。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有農業物聯網應用存在的上述問題，分析總結農業現場常用的采集傳感器設備、執行設備的通用特點，提出一種集感知、決策控制一體的適用于農業物聯網應用的多源傳感信息采集與控制的一體化通用裝置，可靠性高、簡單實用。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種適用于農業物聯網應用的多源傳感信息采集與控制一體化通用裝置，它包括電源模塊、采樣檢測單元、反饋控制單元、通信單元、數據存儲模塊、時鐘電路單元、液晶顯示單元、LED狀態顯示單元和微控制器MCU，所述采樣檢測單元、反饋控制單元、通信單元、數據存儲模塊、時鐘電路單元、液晶顯示單元、LED狀態顯示單元、微控制器MCU均與電源模塊連接；同時，所述采樣檢測單元與微控制器MCU的IIC接口連接；所述反饋控制單元包括反饋檢測單元和繼電器驅動單元，反饋檢測單元與微控制器MCU外部中斷口INT連接，微控制器MCU的IO接口與繼電器驅動單元連接；所述通信單元與微控制器MCU的USART接口連接；所述數據存儲模塊與微控制器MCU的SPI接口連接，時鐘電路單元與微控制器MCU的IIC接口連接，液晶顯示單元與微控制器MCU的USART接口連接，LED狀態顯示單元與微控制器MCU的IO接口連接。

按上述方案，所述電源模塊包括3.3V電源單元、可控傳感器供電單元、RS-485通信供電單元、3路可控12V供電單元，其中，3.3V電源單元通過3.3V開關穩壓器實現直流24V到3.3V直流輸出的轉換，3.3V電源單元供給微控制器MCU、采樣檢測單元、通信單元、數據存儲模塊以及周邊接口電路；可控傳感器供電單元通過12V開關穩壓器、5V開關穩壓器提供3種電源供應，分別是直流24V、12V、5V，實現相應電源轉換；RS-485通信供電單元提供RS-485通信芯片通信總線側隔離電源的供應；3路可控12V供電單元提供遠程無線通信模塊、液晶顯示單元、備用模塊的電源供應。

按上述方案，所述采樣檢測單元至少對接電流信號、電壓信號、數字量型信號三種類型的傳感器，實現電流型、電壓型、數字量型的信號采集。