[發明專利]野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010721202.0
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111837746B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 崔鍵;姚東瑞;周萬青;常雅軍;李金鳳;劉曉靜
• 申請（專利權）人: 江蘇省中國科學院植物研究所;天津市翰科科技發展有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L67/025;H04L67/12;G08C17/02;H04Q9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王玉

1.野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統，其特征是，包括傳感器數據采集部分、控制器控制部分和無線通訊部分，所述傳感器數據采集部分和控制器控制部分通過CAN總線與無線通訊部分相連接；

所述傳感器數據采集部分包括多個采集端，每個采集端包括傳感器和轉換模組，所述轉換模組包括第一微控制器模塊和第一CAN總線收發模塊，所述傳感器和第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊采集并處理傳感器的數據，通過第一CAN總線收發模塊把數據發送到CAN總線上；

所述控制器控制部分包括多個控制端，每個控制端包括控制器、執行設備和轉換模組，所述執行設備和控制器相連，控制器和轉換模組的第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊通過第一CAN總線收發模塊接收并解析CAN總線上相應采集端的數據并作出判斷，然后通過控制器控制執行設備進行相應的動作，并且第一微控制器模塊把當前執行設備的狀態通過第一CAN總線收發模塊發送到CAN總線上；

所述無線通訊部分包括第二CAN總線收發模塊、第二微控制器模塊和無線通訊模塊，所述CAN總線依次和第二CAN總線收發模塊、第二微控制器模塊和無線通訊模塊相連，第二微控制器模塊通過第二CAN總線收發模塊接收CAN總線上所有端口設備的數據，把數據處理后通過無線通訊模塊發送到數據庫上，第二微控制器模塊通過無線通訊模塊接收來自數據庫的數據，把數據通過第二CAN總線收發模塊發送到CAN總線，控制控制端的執行設備動作；

還包括培育箱，所述培育箱內部和外部分別設有傳感器和控制器，所述培育箱一側設有模擬液存儲罐，所述模擬液存儲罐通過水管與培育箱內的噴頭連接；

所述培育箱包括鋁合金框架，所述鋁合金框架嵌入陽光PC板和扇窗；所述模擬液存儲罐表面設有液位計，所述水管上連接有水泵；

所述采集端的傳感器包括位于培育箱外面頂部的風速傳感器、風向傳感器、降水量傳感器、雨滴傳感器，位于培育箱內部的二氧化碳濃度傳感器，位于培育箱底部插入土壤中的土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤pH值傳感器，位于模擬液存儲罐內的液位高度傳感器和模擬液存儲罐出口的水流量傳感器；

所述控制端的控制器包括位于培育箱內部的扇窗控制器和水泵控制器，所述扇窗控制器與扇窗連接，所述水泵控制器與水泵連接。

2.根據權利要求1所述的野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統，其特征是，還包括數據顯示部分，所述數據顯示部分包括顯示端，所述顯示端包括液晶顯示屏和轉換模組，液晶顯示屏和轉換模組的第一微控制器模塊相連，第一微控制器模塊通過第一CAN總線收發模塊接收并處理CAN總線上所有采集端的數據，然后把傳感器數據顯示在液晶顯示屏上。

3.根據權利要求2所述的野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統，其特征是，所述采集端、控制端和顯示端分別通過防水三通接口連接在CAN總線上。

4.根據權利要求1所述的野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統，其特征是，所述無線通訊部分還包括供電模塊，所述供電模塊與電源連接。

5.基于權利要求1-4任意一項所述的野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統的控制方法，其特征是，包括：

傳感器實時采集環境和裝置狀態數據，通過轉換模組中的第一微控制器模塊的處理，由第一CAN總線收發模塊發送到CAN總線上；

控制器通過轉換模組中的第一CAN總線收發模塊接收CAN總線上的傳感器數據，通過轉換模組中的第一微控制器模塊的處理控制執行設備動作，并把設備狀態通過第一微控制器模塊的處理由第一CAN總線收發模塊發送到CAN總線上；

第二CAN總線收發模塊接收CAN總線上的傳感器和控制器的數據，通過第二微控制器模塊處理數據，由無線通訊模塊發送數據到數據庫，并由無線通訊模塊接收來自數據庫的數據，通過第二微控制器模塊處理數據，由第二CAN總線收發模塊發送數據到CAN總線上，控制端接收數據后控制執行設備動作。

6.根據權利要求5所述的野外大氣濕沉降自動監測與同步模擬培育系統的控制方法，其特征是，還包括液晶顯示屏通過轉換模組中的第一CAN總線收發模塊接收CAN總線上的傳感器數據，通過轉換模組中的第一微控制器模塊的處理顯示傳感器數據。