一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，種植環(huán)境實(shí)時監(jiān)測與控制有著十分重要的意義，為實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。在目前生產(chǎn)中，大棚管理人員想要知道棚內(nèi)空氣的溫濕度、照度、土壤的溫濕度、土壤水分和土壤內(nèi)無機(jī)元素含量等信息必須通過親自查看大棚內(nèi)溫度計(jì)、濕度顯示儀、土壤內(nèi)無機(jī)元素顯示設(shè)備等來獲得當(dāng)前棚內(nèi)作物的生長環(huán)境信息。一旦人離開了大棚就無法去了解大棚內(nèi)的實(shí)時信息了。而且，這種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一般是采用一臺工控機(jī)之間使用有線連接的方式，這樣一來數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的位置擺放就會受到很大的制約，這在很大程度上會降低整個系統(tǒng)部署上的靈活性，同時，如果數(shù)據(jù)連接線較多較長的話，如何合理防漏電布線將成為一個較難解決的問題。目前還缺乏一種能夠讓大棚管理人員隨時隨地實(shí)時監(jiān)控大棚內(nèi)作物生長的環(huán)境因素的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決大棚管理人員不能隨時隨地實(shí)時監(jiān)測和控制大棚內(nèi)作物生長環(huán)境因素及若干大棚之間不能整體部署、合理布線的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種布線合理、智能監(jiān)測、智能控制、更為高效的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于，至少包括:
一個數(shù)據(jù)采集單元，其包括空氣傳感器、照度傳感器、土壤溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器，其置于大棚內(nèi)，用于實(shí)時采集大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)接收設(shè)備；
一個執(zhí)行設(shè)備單元，其包括卷簾機(jī)、轉(zhuǎn)膜機(jī)、燈具、電動水泵、電磁閥門，用于調(diào)節(jié)控制種植環(huán)境參數(shù)；
一個中央控制器，其包含數(shù)據(jù)接收單元、存儲單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)通信模塊、輸入輸出模塊及電源，所述數(shù)據(jù)接收單元、存儲單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)通信模塊、輸入輸出模塊、電源之間電性連接，所述中央控制器用于控制和連接數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元；一個zigbee無線控制器，其與所述中央控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于增加連接數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元的節(jié)點(diǎn)數(shù)；
一個智能無線網(wǎng)關(guān)，用于將數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元、中央控制器、zigbee無線控制器之間組成網(wǎng)絡(luò)連接。
[0005]所述數(shù)據(jù)接收單元用于向大棚中的zigbee無線控制器發(fā)出數(shù)據(jù)傳送請求，將大棚中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收單元，數(shù)據(jù)接收單元再將接收到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理單元。
[0006]所述數(shù)據(jù)接收單元設(shè)有模擬電流采集接口和數(shù)字采集接口的彈簧式接線端子，用于接入數(shù)據(jù)采集單元。
[0007]所述存儲單元用于保存數(shù)據(jù)處理單元獲取到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0008]所述數(shù)據(jù)處理單元用于對獲取到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與內(nèi)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行比對，是否超上限或下限參數(shù)，判斷是否開啟或關(guān)閉執(zhí)行設(shè)備。
[0009]所述數(shù)據(jù)處理單元連接有四路繼電器，四路繼電器電路連接有四個彈簧式接線端子，用于連接四路執(zhí)行設(shè)備。
[0010]所述數(shù)據(jù)通信模塊用于和外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)處理單元會實(shí)時將各種數(shù)據(jù)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞給移動終端或個人PC端，對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
[0011 ] 所述數(shù)據(jù)通信模塊包括GPRS模塊和zigbee模塊，所述數(shù)據(jù)通信模塊與zigbee無線控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于數(shù)據(jù)通信模塊與zigbee無線控制器之間數(shù)據(jù)傳輸，所述GPRS模塊和zigbee模塊對應(yīng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)和zigbee網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信號傳送至移動終端或個人PC端。
[0012]所述數(shù)據(jù)通信模塊還連接有RS-485接口、zigbee天線和GPRS天線，用于實(shí)現(xiàn)RS-485有線組網(wǎng)通信、zigbee網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)通信、GPRS網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程組網(wǎng)通信。
[0013]所述輸入輸出模塊包括操作按鍵和顯示屏，用于控制人員輸入控制參數(shù)，執(zhí)行設(shè)置操作，以及顯示人機(jī)交互的界面。
[0014]所述操作按鍵為觸摸式操作按鍵，所述顯示屏為工業(yè)級點(diǎn)陣顯示屏。
[0015]電源包括內(nèi)置電池和外接市電，用于為中央控制器供電。
所述中央控制器還包括微型電流互感器，用于檢測和保護(hù)中央控制器和外接數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元運(yùn)行電路。
[0016]所述zigbee無線控制器也設(shè)有微型電流互感器，用于檢測和保護(hù)外接數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元運(yùn)行電路。
[0017]所述本系統(tǒng)還包括無線光電報(bào)警器，其置于大棚內(nèi)，與中央控制器、zigbee無線控制器之間網(wǎng)絡(luò)信號連接，用于中央控制器、數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元運(yùn)行電路異常時報(bào)
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[0018]所述中央控制器還設(shè)有蜂鳴器和指示燈，與數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)通信模塊、輸入輸出模塊、電源電性連接，所述蜂鳴器用于操作按鍵有效觸摸提示音和中央控制器或外接的數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元運(yùn)行電路異常時蜂鳴報(bào)警，所述指示燈用于顯示中央控制器運(yùn)行狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明的有益效果為:
第一、運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域，通過智能無線網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)模式，將傳感器、執(zhí)行器、中央控制器和移動終端、個人PC端之間建立網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)時檢測農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩種控制模式，其一，中央控制器通過預(yù)設(shè)置自動控制執(zhí)行設(shè)備，其二，通過無線網(wǎng)絡(luò)，智能手機(jī)、平板、計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制中央控制器實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)及控制執(zhí)行設(shè)備，從而達(dá)到及時調(diào)整農(nóng)作物生長環(huán)境參數(shù)的目的；
第二、自動采集大棚里的空氣溫度、空氣濕度、照度、土壤溫度、土壤濕度等環(huán)境參數(shù)，自動判斷各項(xiàng)參數(shù)是否超上限值、下限值，從而中央控制器控制卷簾機(jī)、轉(zhuǎn)膜機(jī)、燈具、電動水泵、電磁閥門等設(shè)備的開啟或關(guān)閉，從而控制大棚內(nèi)的環(huán)境，具有智能化程度高的特點(diǎn)，節(jié)省人工投入；
第三、系統(tǒng)在傳感器、執(zhí)行設(shè)備和中央控制器之間使用的是無線傳輸通信，因此具有移動方便，布線簡單，節(jié)約空間，易于擴(kuò)展的特點(diǎn)；
【附圖說明】
:
圖1為本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的中央控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中央控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3為本發(fā)明zigbee無線控制器連接數(shù)據(jù)采集單元、執(zhí)行設(shè)備單元與中央控制器組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖4為本發(fā)明中央控制器整體示意圖。
[0023]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]參照附圖，一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能控制系統(tǒng)，其特征在于，至少包括:
一個數(shù)據(jù)采集單元102，其包括空氣傳感器、照度傳感器、土壤溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器中的一種或多種，不限于這些傳感器還可以包括其它，其置于大棚內(nèi)，用于實(shí)時采集大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)接收設(shè)備；
一個執(zhí)行設(shè)備單元103，其包括卷簾機(jī)、轉(zhuǎn)膜機(jī)、燈具、電動水泵、電磁閥門中的一種或多種，不限于這些設(shè)備還可以包括其它的，用于調(diào)節(jié)控制種植環(huán)境參數(shù)；
一個中央控制器101，其包含數(shù)據(jù)接收單元203、存儲單元204、數(shù)據(jù)處理單元205、數(shù)據(jù)通信模塊206、輸入輸出模塊202、電源201，所述數(shù)據(jù)接收單元203、存儲單元204、數(shù)據(jù)處理單元205、數(shù)據(jù)通信模塊206、輸入輸出模塊202、電源201之間電性連接，所述中央控制器101用于連接和控制數(shù)據(jù)采集單元102、執(zhí)行設(shè)備單元103 ；
一個zigbee無線控制器201，其與所述中央控制器101通過網(wǎng)絡(luò)連接，用于增加連接數(shù)據(jù)采集單元102、執(zhí)行設(shè)備單元103的節(jié)點(diǎn)數(shù)；
一個智能無線網(wǎng)關(guān)107，用于將數(shù)據(jù)采集單元102、執(zhí)行設(shè)備單元103、中央控制器101、zigbee無線控制器201之間組成網(wǎng)絡(luò)連接。
[0025]所述輸入輸出模塊202包括操作按鍵8和顯示屏7，用于控制人員輸入控制參數(shù)，執(zhí)行設(shè)置操作，以及顯示人機(jī)交互的界面。
[0026]進(jìn)一步所述，操作按鍵8為觸摸式操作按鍵，所述顯示屏7為工業(yè)級點(diǎn)陣顯示屏。
[0027]所述電源201包括內(nèi)置電池10和外接市電，用于為中央控制器101供電。
進(jìn)一步所述，數(shù)據(jù)接收單元203用于接收大棚中的zigbee無線控制器201發(fā)出數(shù)據(jù)傳送請求，將大棚中的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收單元203，數(shù)據(jù)接收單元203再將接收到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理單元205。
[0028]進(jìn)一步所述，數(shù)據(jù)接收單元203設(shè)有模擬電流采集接口和數(shù)字采集接口的彈簧式接線端子14，用于接入數(shù)據(jù)采集單元102。
[0029]進(jìn)一步所述，存儲單元204用于保存數(shù)據(jù)處理單元獲取到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0030]進(jìn)一步所述，數(shù)據(jù)處理單元205用于對獲取到的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與內(nèi)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行比對，