[實用新型]一種基于電力載波通訊的智慧農業監控系統

有效

• 申請號: 201721043292.2
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN207302323U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 徐華
• 申請（專利權）人: 南京南大天域智能科技有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H04L29/08;H04B3/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型的基礎技術領域涉及電力線載波通訊，應用技術領域涉及智慧農業。是一種基于電力載波通訊的智慧農業監控系統。其特征在于該監控系統的信息傳輸通過電力線，因而節省了數據線的布置，較大程度的降低了智慧農業監控系統的建設成本。

背景技術

智慧農業是運用傳感器對種植環境的空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照度、二氧化碳濃度等信息進行采集，運用軟件等對采集的數據進行分析，根據參數的變化實施調控或自動控制溫控系統、灌溉系統等現場生產設備，保證農作物最優質的生長環境、促進農業生產的優質、高效、高產。

智慧農業監控系統一定會涉及到信號的傳輸方法，該方法關系到該系統的建設成本和可靠性。目前使用較多的是布置數據線的有線傳輸方法和Zigbee模式的無線傳輸方法。Zigbee模式的無線傳輸是一種類似于微型基站的無線通訊，這種無線通訊方式的建設成本要低于數據線的有線通訊。但是，穩定性、可靠性難以和有線通訊相比，特別是是災害性天氣，往往會受到影響。

電力線載波通訊是一項傳統技術。其在35kV高壓和10kV中壓電網上應用比較成熟。在380V/220V低壓電力線上，早年也可以使用。但近年，低壓電力線上搭載的電子設備太多，網絡噪聲太大。已經很難被用于信號傳輸。雖然，已有電力線遠程抄表、家用電器控制等技術，但效果都不理想，所以沒有得到推廣。

本實用新型的載波檢測端口模塊、載波控制端口模塊和控制器端強弱電數據轉換模都具有較強的抗干擾能力。在國際上首次較好的解決高噪聲環境下，信號實時傳輸和接收，信號傳輸穩定，無相互干擾，可用于設備控制。本實用新型，傳感器、被控設備和控制器，分別通過載波檢測端口模塊、載波控制端口模塊和強弱電數據轉換模塊直接接在電力線上，較大程度地節省了數據線布置。本實用新型，也是真正意義的電力線載波通訊應首次應用于智慧農業，在保證可靠性的前提下，較大程度的降低了智慧農業監控系統的建設成本。

發明內容

一種基于電力載波通訊的智慧農業監控系統，其特征在于：由電力線(1)、傳感器(2)、載波檢測端口模塊(3)、控制器強弱電數據轉換模塊(4)、控制器(5)、載波控制端口模塊(6)、被控設備(7)組成，傳感器(2)與載波檢測端口模塊(3)相接，載波檢測端口模塊(3)再與電力線(1)相接；控制器(5)控制器與控制器強弱電數據轉換模(4)相接，控制器強弱電數據轉換模(4)再與電力線(1)相接；被控設備(7)與載波控制端口模塊(6)相接，載波控制端口模塊(6)再與電力線(1)相接。傳感器(2)、被控設備(7)和控制器(5)，分別通過載波檢測端口模塊(3)、載波控制端口模塊(6)和控制器強弱電數據轉換模塊(4)直接接在電力線上。電力線(1)為三相380V或兩相220V交流電電力線。智慧農業監控系統的所有設備都在同一變壓器范圍內的低壓電網中。

傳感器(2)測量的模擬信號，通過載波檢測端口模塊(3)中的模擬/數字信號轉換功能模塊首先轉換為數字信號，再由地址碼功能模塊生成地址碼，最后通過強弱電數據轉換功能模塊傳至電力線(1)上。測量信號通過電力線(1)傳至控制器強弱電數據轉換模塊(4)，再傳至控制器(5)。控制器(5)會根據地址碼分析出信號來源于何處。并經控制器(5)內的軟件分析，如指標偏離標準值，控制器(5)將發出帶有地址碼的控制信號。控制信號通過控制器強弱電數據轉換模塊傳至電力線(1)，再通過電力線(1)傳至載波控制端口模塊(6)，控制信號首先通過強弱電數據轉功能換模將強電信號轉為弱電信號，再通過地址碼功能模塊分辨地址碼，當該地址碼和載波控制端口模塊(6)的地址碼相對應時，控制執行功能模塊發出執行信號控制被控設備(7)，被控設備(7)開始工作，直到指標回到標準值，控制器(5)再發停止信號。地址碼功能模塊具有發送和識別地址碼二個功能。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖。

具體實施方式

根據本實用新型的結構圖，在30m×80m的蔬菜大棚內安裝電力載波通訊的智慧農業監控系統，設5個測試點，每個點分別有空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、土壤PH值、CO₂和光照強度7個傳感器。被控設備為滴灌系統、大棚風機、智能遮陽簾、植物生長燈。控制器采用計算機，計算機可讀取測試數據和被控設備的運行參數，并對設備進行控制。種植植物為西紅柿等。表1為2017/08/08/12:19:40獲取的測試數據。本實用新型實施的電力載波通訊的智慧農業監控系統運行已超過一年，運行情況良好。

表1 獲取時間：2017/08/08/12:19:40