專利名稱：一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種溫室環(huán)境實時監(jiān)控技術領域，尤其是涉及一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置。
背景技術：
目前溫室、塑料大棚已經廣泛用于花卉的栽培、水果和蔬菜的種植等領域，其為受如溫度、濕度、光線等生態(tài)因子影響較大的花卉、蔬菜、水果等提供了較好的生長條件，但溫室、塑料大棚內的溫度、濕度、光線、通風等生態(tài)因子很難控制，絕大多數(shù)時間仍處于自然條件狀態(tài)下，而各種花卉、蔬菜水果的培植對這些生態(tài)因子要求各異且較嚴格，靠人工調節(jié)很難滿足上述要求，也就使蘭花這類對生長環(huán)境要求較高的名貴花卉無法在最佳生長環(huán)境內生長，并且人工調節(jié)的工作強度也相當大，也很麻煩，無法滿足對溫度、濕度、光線、通風等生態(tài)因子的要求。因而由于溫室環(huán)境自動控制對作物生長起著至關重要的作用，提高自動化水平也是日光溫室現(xiàn)代化的必由之路。20世紀70年代末開始，我國陸續(xù)從以色列、美國、日本、荷蘭等國引進了許多先進的現(xiàn)代化溫室。在吸收國外高科技溫室自動監(jiān)控技術基礎上，國內對溫室控制技術和設備進行了研究，取得了一定的成果。但是由于日光溫室存在著單棟面積小、管理形式多樣(既有分散經營，也有集中管理)，而且總體投資能力較差等問題，適用于日光溫室群集中的分散管理、操作簡便、價格低廉的溫室環(huán)境控制系統(tǒng)一直是農業(yè)科研人員努力的方向。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其設計合理、安裝及維護方便、功耗低且操作簡便、性能可靠、具有遠程自動告警功能，能對溫室環(huán)境參數(shù)進行實時檢測與快速分析處理并能對分析處理結果進行同步顯示。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于包括由對被監(jiān)測溫室內的相關環(huán)境參數(shù)進行實時采集的多個傳感器組成的環(huán)境因子檢測單元、用于輸入被監(jiān)測溫室內所需達到的標準環(huán)境參數(shù)范圍的參數(shù)設置單元、對環(huán)境因子檢測單元所檢測的實際環(huán)境信息進行分析處理并將分析處理結果與所述標準環(huán)境參數(shù)范圍進行比較分析的處理器、在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示的顯示器、由處理器進行控制的告警單元和與處理器相接且為各用電單元進行供電的供電模塊，所述處理器內部集成有對處理器進行升級處理的升級處理模塊與對處理器的相關工作參數(shù)進行遠程調整的工作參數(shù)調整模塊，所述升級處理模塊和工作參數(shù)調整模塊均與處理器相接；所述顯示器由處理器進行控制，且環(huán)境因子檢測單元、參數(shù)設置單元、 顯示器和告警單元均與處理器相接。
上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是多個所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度傳感器、土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器，且多個所述傳感器均與處理器相接。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是多個所述傳感器均為模擬信號傳感器，且多個所述傳感器均通過模擬量采集模塊和A/D轉換電路與處理器相接，多個所述傳感器均與模擬量采集模塊相接且模擬量采集模塊與A/D轉換電路相接，A/D 轉換電路與處理器相接。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是所述處理器為8位高性能AVR單片機ATMEGA1281V。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是還包括與處理器相接的數(shù)據(jù)存儲單元，且數(shù)據(jù)存儲單元為芯片ATD45DB041。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是所述處理器與為其提供農業(yè)專家系統(tǒng)服務的上位機相接。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是所述告警單元為由指示燈和揚聲器組成的聲光報警裝置，且所述指示燈和揚聲器均與處理器相接。上述一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征是還包括與處理器相接的3G通信模塊，所述處理器通過3G通信模塊與用戶手機進行雙向通信。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、體積小，安裝維護方便且性能可靠。2、實現(xiàn)方便且數(shù)據(jù)傳輸速度快、功能完善。3、無線傳感器節(jié)點采用模塊化設計，且采用低功耗芯片，因而傳感器節(jié)點的生存期較長。4、數(shù)據(jù)檢測方便且傳輸過程簡便。5、智能化程度高且使用效果好，通過處理器對環(huán)境因子檢測單元所檢測的實際環(huán)境信息進行分析處理并將分析處理結果與所述標準環(huán)境參數(shù)范圍進行比較分析，且顯示器在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示，并能對主顧進行遠程告警，以對溫室設備進行控制調整。綜上所述，本發(fā)明設計合理、安裝及維護方便、功耗低且操作簡便、性能可靠、具有遠程自動告警功能，對溫室環(huán)境參數(shù)進行實時檢測與快速分析處理，并能通過通過顯示器在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。附圖標記說明1-環(huán)境因子檢測單元；1-1-溫度傳感器； 1-2-濕度傳感器；1-3-光照傳感器； 1-4-( 濃度傳感器；1-5- 土壤溫度傳感
器；1-6- 土壤濕度傳感器；1-7-模擬量采集模塊；1-8-A/D轉換電路；2-處理器；3-參數(shù)設置單元；4-顯示器；5-告警單元；5-1-指示燈；5-2-揚聲器；6-升級處理模塊；7-工作參數(shù)調整模塊；8-供電模塊；9-數(shù)據(jù)存儲單元；10-3G通信模塊；11-用戶手機；12-控制主機；13-上位機。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括由對被監(jiān)測溫室內的相關環(huán)境參數(shù)進行實時采集的多個傳感器組成的環(huán)境因子檢測單元1、用于輸入被監(jiān)測溫室內所需達到的標準環(huán)境參數(shù)范圍的參數(shù)設置單元3、對環(huán)境因子檢測單元1所檢測的實際環(huán)境信息進行分析處理并將分析處理結果與所述標準環(huán)境參數(shù)范圍進行比較分析的處理器2、在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器2的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示的顯示器4、由處理器2進行控制的告警單元5和與處理器2相接且為各用電單元進行供電的供電模塊8，所述處理器2內部集成有對處理器2進行升級處理的升級處理模塊6與對處理器2的相關工作參數(shù)進行遠程調整的工作參數(shù)調整模塊7，所述升級處理模塊6和工作參數(shù)調整模塊7均與處理器2相接。所述顯示器4由處理器2進行控制，且環(huán)境因子檢測單元1、參數(shù)設置單元3、顯示器4和告警單元5均與處理器2相接。本實施例中，多個所述傳感器包括溫度傳感器1-1、濕度傳感器1-2、光照傳感器 1-3X02濃度傳感器1-4、土壤溫度傳感器1-5和土壤濕度傳感器1-6，且多個所述傳感器均與處理器2相接。實際使用過程中，可以根據(jù)實際具體需要對所用傳感器的數(shù)量和類型進行相應調整。多個所述傳感器均為模擬信號傳感器，且多個所述傳感器均通過模擬量采集模塊 1-7和A/D轉換電路1-8與處理器2相接，多個所述傳感器均與模擬量采集模塊1-7相接且模擬量采集模塊1-7與A/D轉換電路1-8相接，A/D轉換電路1_8與處理器2相接。本實施例中，所述處理器2為8位高性能AVR單片機ATMEGA1281V。本實施例中，本發(fā)明還包括與處理器2相接的數(shù)據(jù)存儲單元9，且數(shù)據(jù)存儲單元9為芯片ATD45DB041。本實施例中，所述處理器2與為其提供農業(yè)專家系統(tǒng)服務的上位機13相接。所述告警單元5為由指示燈5-1和揚聲器5-2組成的聲光報警裝置，且所述指示燈5-1和揚聲器5-2均與處理器2相接。同時，本發(fā)明還包括與處理器2相接的3G通信模塊10，所述處理器2通過3G通信模塊10與用戶手機11進行雙向通信。另外實際使用過程中，所述處理器2與布設在被監(jiān)測溫室內且對被檢測溫室內所安裝的溫室設備進行控制的控制主機12相接。實際使用過程中，處理器2對環(huán)境因子檢測單元1所監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理后將分析處理結果同步傳送至控制主機12，控制主機12 按照預先設定的環(huán)境因素的經驗閾值對溫室設備進行控制，以對被監(jiān)測溫室內的環(huán)境因子進行調節(jié)。當溫度超出或低于設定的經驗閾值時，通過控制加熱、卷簾和開窗等方式來調節(jié)溫度；當空氣濕度超出或低于設定的經驗閾值時，通過控制開關吹風機吹入水霧來調節(jié)濕度；當光照強度低于或超出設定的經驗閾值時，通過控制卷簾和放簾來調節(jié)光照強度；當二氧化碳濃度超過或低于設定的經驗閾值時，通過控制開關天窗來調節(jié)溫室內的二氧化碳濃度；當土壤水分低于或超出設定的經驗閾值時，通過控制水泵的開啟和關閉來調整土壤濕度。即以開窗、燈照、加熱、吹風、澆灌、卷簾等方式來進行調節(jié)與控制溫室環(huán)境因子，營造有利于植物生長的環(huán)境。實際使用時，本發(fā)明將環(huán)境因子檢測單元1的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送到顯示器4予以實時顯示，且當某一參量超出閾值則會有相應的指示燈5-1亮起，并通過揚聲器 5-2進行鳴笛，告知主雇溫室內有異常情況。上述參數(shù)的閾值是根據(jù)溫室里植物或其他東西的具體要求由人工通過參數(shù)設置單元3進行設定。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于包括由對被監(jiān)測溫室內的相關環(huán)境參數(shù)進行實時采集的多個傳感器組成的環(huán)境因子檢測單元(1)、用于輸入被監(jiān)測溫室內所需達到的標準環(huán)境參數(shù)范圍的參數(shù)設置單元(3)、對環(huán)境因子檢測單元(1)所檢測的實際環(huán)境信息進行分析處理并將分析處理結果與所述標準環(huán)境參數(shù)范圍進行比較分析的處理器O)、在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器 (2)的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示的顯示器、由處理器( 進行控制的告警單元( 和與處理器( 相接且為各用電單元進行供電的供電模塊(8)，所述處理器( 內部集成有對處理器( 進行升級處理的升級處理模塊(6)與對處理器( 的相關工作參數(shù)進行遠程調整的工作參數(shù)調整模塊(7)，所述升級處理模塊(6) 和工作參數(shù)調整模塊(7)均與處理器( 相接；所述顯示器(4)由處理器( 進行控制，且環(huán)境因子檢測單元(1)、參數(shù)設置單元(3)、顯示器(4)和告警單元( 均與處理器(2)相接。
2.按照權利要求1所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于 多個所述傳感器包括溫度傳感器(1-1)、濕度傳感器(1-2)、光照傳感器(1-3)、CO2濃度傳感器(1-4)、土壤溫度傳感器(1- 和土壤濕度傳感器(1-6)，且多個所述傳感器均與處理器⑵相接。
3.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于多個所述傳感器均為模擬信號傳感器，且多個所述傳感器均通過模擬量采集模塊 (1-7)和A/D轉換電路(1-8)與處理器( 相接，多個所述傳感器均與模擬量采集模塊 (1-7)相接且模擬量采集模塊(1-7)與A/D轉換電路(1-8)相接，A/D轉換電路(1_8)與處理器⑵相接。
4.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于所述處理器(2)為8位高性能AVR單片機ATMEGA1281V。
5.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于還包括與處理器(2)相接的數(shù)據(jù)存儲單元(9)，且數(shù)據(jù)存儲單元(9)為芯片 ATD45DB041。
6.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于所述處理器( 與為其提供農業(yè)專家系統(tǒng)服務的上位機(1 相接。
7.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于所述告警單元( 為由指示燈(5-1)和揚聲器(5- 組成的聲光報警裝置，且所述指示燈(5-1)和揚聲器(5- 均與處理器( 相接。
8.按照權利要求1或2所述的一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，其特征在于還包括與處理器( 相接的3G通信模塊(10)，所述處理器( 通過3G通信模塊(10) 與用戶手機(11)進行雙向通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溫室環(huán)境實時監(jiān)測分析及同步顯示裝置，包括環(huán)境因子檢測單元、用于輸入被監(jiān)測溫室內所需達到的標準環(huán)境參數(shù)范圍的參數(shù)設置單元、處理器、在所檢測的實際環(huán)境信息不能滿足標準環(huán)境參數(shù)范圍時根據(jù)處理器的比較分析結果對需調整的環(huán)境參數(shù)與對應的調整量進行同步顯示的顯示器、告警單元和供電模塊，處理器內部集成有對處理器進行升級處理的升級處理模塊與對處理器的相關工作參數(shù)進行遠程調整的工作參數(shù)調整模塊。本發(fā)明設計合理、安裝及維護方便、功耗低且操作簡便、性能可靠、具有遠程自動告警功能，能對溫室環(huán)境參數(shù)進行實時檢測與快速分析處理并能對分析處理結果進行同步顯示。
文檔編號G01N33/00GK102539625SQ20101059593
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月18日 優(yōu)先權日2010年12月18日
發(fā)明者張強, 蒙海英 申請人:西安聯(lián)友電子科技有限公司