[發明專利]溫室植物生長環境參數的在線式監測系統及其操作方法

有效

• 申請號: 202110562970.0
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113280859B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 宋濤;司玉龍;崔迎港;徐曉輝;高婕;郝淼淼;趙法川;蘇彥莽
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01J1/00;G01K13/00;G01N33/24;G01D18/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

本發明溫室植物生長環境參數的在線式監測系統及其操作方法,涉及以使用電裝置為特征的非電變量的控制或調節系統，包括電源、控制器、光照溫濕度變送器、標準土壤溫濕度傳感器、非標準土壤溫濕度傳感器、數據傳輸單元、云端監測與控制平臺、水泵、二氧化碳濃度變送器、RS485總線、TTL轉RS485模塊，該系統適時采集溫室的環境溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤濕度和土壤溫度，并能夠在云端進行監測；其中對于土壤濕度來說，能夠對其進行在線校準，在云端能夠監測到校準前后的土壤濕度數據，克服了現有技術的溫室植物生長自動監測系統存在的監測的參數不夠全面，而且不能夠進行遠程在線式監測的缺陷。

技術領域

本發明的技術方案涉及以使用電裝置為特征的非電變量的控制或調節系統，具體地說是溫室植物生長環境參數的在線式監測系統及其操作方法。

背景技術

植物生長的環境直接影響著植物的生長狀態及其產量，而如今隨著溫室培育植物的興起，在溫室中傳感器不容易受到風雨等其他環境的破壞，使得在溫室中監測植物的生長環境變得更加容易實行。如今隨著傳感器技術、微控制器技術、物聯網技術的發展，使在線式進行溫室參數監測變得可行。

在溫室中監測的參數主要包括溫度、濕度、光照強度、土壤濕度和土壤溫度，由于在溫室中溫度、濕度、二氧化碳濃度和光照強度都是可以直接將傳感器放置于溫室中進行監測，但是若要監測土壤濕度則需要將土壤濕度傳感器放置于土壤之中進行測量。在土壤中各種侵蝕元素等可能會破壞土壤溫濕度傳感器測量的準確度，因此對于土壤傳感器來說需要對其加入校準技術。

CN201820682964.2公開了溫室植物生長遠程監測與補償控制裝置，該裝置只監測到了溫室內的溫度、濕度、光照強度，其監測的參數不夠全面，而且不能夠進行遠程在線式監測。CN201611120795.5公開了一種溫室植物生長自動監測系統，該裝置不能夠實現人們遠程進行監測和控制，監測的參數也不夠全面。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供溫室植物生長環境參數的在線式監測系統及其操作方法，適時采集該溫室的環境溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤濕度和土壤溫度，并能夠在云端進行監測；其中對于土壤濕度來說，能夠對其進行在線校準，在云端能夠監測到校準前后的土壤濕度數據，克服了現有技術的溫室植物生長自動監測系統存在的監測的參數不夠全面，而且不能夠進行遠程在線式監測的缺陷。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：溫室植物生長環境參數的在線式監測系統，包括電源、控制器、光照溫濕度變送器、標準土壤溫濕度傳感器、非標準土壤溫濕度傳感器、數據傳輸單元、云端監測與控制平臺、水泵、二氧化碳濃度變送器、RS485總線、TTL轉RS485模塊，上述各個部分的連接方式是：電源通過導線分別連接控制器、光照溫濕度變送器、標準土壤溫濕度傳感器、非標準土壤溫濕度傳感器、數據傳輸單元、水泵、二氧化碳濃度變送器，并為控制器、光照溫濕度變送器、標準土壤溫濕度傳感器、非標準土壤溫濕度傳感器、數據傳輸單元、水泵、二氧化碳濃度變送器供電；控制器通過RS485總線與光照溫濕度變送器、標準土壤溫濕度傳感器、非標準土壤溫濕度傳感器和數據傳輸單元、二氧化碳濃度變送器連接；控制器通過導線與水泵連接；數據傳輸單元通過SIM卡與云監測與控制平連接；TTL轉RS485模塊內置于控制器內。

上述溫室植物生長環境參數的在線式監測系統，所述RS485總線采用Modbus協議，總線上最多能夠掛載32個設備，除去STM32F103開發板所占用的一個設備地址，能夠掛載15組光照溫濕度變送器和FDR-100傳感器。