基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫室大棚領(lǐng)域，尤其涉及一種基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國、糧食生產(chǎn)大國，也是糧食消費大國。農(nóng)業(yè)始終是我國最為重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一部分，溫室大棚種植在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中始終處于重要的地位。隨著我國農(nóng)業(yè)大棚技術(shù)的逐漸成熟，人們越來越多的利用溫室大棚種植蔬菜和其他經(jīng)濟作物。伴隨著近年來計算機、通信技術(shù)和智能硬件設(shè)備的發(fā)展，具有智能化的溫室大棚逐漸出現(xiàn)。
[0003]然而，由于現(xiàn)有的通信頻譜資源(或稱通信頻段)被各種通信設(shè)備大量占用，使得有限的頻譜資源變的極為緊缺，現(xiàn)有的溫室大棚技術(shù)其智能化仍然較低，并且在利用監(jiān)控終端檢測溫室大棚中的各種數(shù)據(jù)時，溫室大棚中的龐大數(shù)據(jù)難以通過通信模塊被順暢地發(fā)送至監(jiān)控終端處。因此，當監(jiān)控終端與溫室大棚進行龐大的數(shù)據(jù)通信時，現(xiàn)有的溫室大棚已經(jīng)遠遠不能滿足智能化溫室大棚種植的需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種既能滿足遠程監(jiān)測、控制溫室大棚，又能夠與監(jiān)控終端之間進行龐大數(shù)據(jù)順暢通信需求的基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括溫室大棚和遠程監(jiān)控終端，所述溫室大棚包括中央處理器、WIFI中繼通信模塊、Zigbee中繼通信節(jié)點、存儲器、頻譜感知融合節(jié)點、第一 LTE通信模塊、紅外線檢測器、空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、光照強度傳感器、C02濃度傳感器、風速傳感器、土壤pH值傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、攝像頭、加溫補光裝置、加濕裝置、遮陽裝置、通風裝置、噴淋澆灌裝置和供電裝置；
[0006]所述中央處理器分別連接WIFI中繼通信模塊、Zigbee中繼通信節(jié)點、頻譜感知融合節(jié)點和第一 LTE通信模塊；所述WIFI中繼通信模塊、Zigbee中繼通信節(jié)點和第一 LTE通信模塊分別連接存儲器；
[0007]所述紅外線檢測器、空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、光照強度傳感器、0)2濃度傳感器、風速傳感器、土壤pH值傳感器、土壤溫度傳感器和土壤濕度傳感器上均設(shè)置有Zigbee通信模塊和第一頻譜感知模塊，所述Zigbee通信模塊連接第一頻譜感知模塊；
[0008]所述攝像頭、加溫補光裝置、加濕裝置、遮陽裝置、通風裝置和噴淋澆灌裝置上均設(shè)置有WIFI通信模塊和第二頻譜感知模塊，所述WIFI通信模塊連接第二頻譜感知模塊；
[0009]所述供電裝置包括可充電電源、光電轉(zhuǎn)換模塊和熱電轉(zhuǎn)換模塊，所述光電轉(zhuǎn)換模塊、熱電轉(zhuǎn)換模塊分別連接可充電電源；
[0010]所述遠程監(jiān)控終端上設(shè)置有第二LTE通信模塊以及能夠連接WIFI中繼通信模塊的第二WIFI通信模塊。
[0011]進一步地，所述溫室大棚內(nèi)還設(shè)置有連接中央處理器的報警器。
[0012]可選擇地，所述遠程監(jiān)控終端為智能手機或平板電腦或PC電腦。
[〇〇13]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:遠程監(jiān)控終端與溫室大棚中的中央處理器通過第一 LTE通信模塊、第二LTE通信模塊建立通信連接；溫室大棚中的各種環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器實時將檢測到的環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)Zigbee通信模塊、Zigbee中繼通信節(jié)點發(fā)送給中央處理器和存儲器，然后由中央處理器根據(jù)接收的環(huán)境數(shù)據(jù)，通過WIFI中繼通信模塊、第一WIFI通信模塊命令對應(yīng)的攝像頭、加溫補光裝置、加濕裝置、遮陽裝置、通風裝置或噴淋澆灌裝置啟動工作；在需要將存儲器中的大數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程監(jiān)控終端時，則由頻譜感知融合節(jié)點根據(jù)溫室大棚內(nèi)各頻譜感知模塊發(fā)送的頻譜檢測結(jié)果進行融合，并計算得到當前處于空閑狀態(tài)的通信頻段值，中央處理器則命令第一 LTE通信模塊切換到該空閑通信頻段上進行通信，從而將溫室大棚內(nèi)的大量數(shù)據(jù)順暢地發(fā)送給遠程監(jiān)控終端，既實現(xiàn)了遠程監(jiān)測、控制溫室大棚，又實現(xiàn)了與遠程監(jiān)控終端之間的大數(shù)據(jù)順暢通信。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例中基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1所示系統(tǒng)中供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0017]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例中基于頻譜感知的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)，包括溫室大棚1和遠程監(jiān)控終端2,溫室大棚1包括中央處理器100、WIFI中繼通信模塊101、Zigbee中繼通信節(jié)點102、存儲器103、頻譜感知融合節(jié)點104、第一 LTE通信模塊105、紅外線檢測器106、空氣溫度傳感器107、空氣濕度傳感器108、光照強度傳感器109、C02濃度傳感器110、風速傳感器111、土壤pH值傳感器112、土壤溫度傳感器113、土壤濕度傳感器114、攝像頭115、加溫補光裝置116、加濕裝置117、遮陽裝置118、通風裝置119、噴淋澆灌裝置120和供電裝置121 ;遠程監(jiān)控終端2根據(jù)需要，可以選擇智能手機或平板電腦或PC電腦。
[0018]中央處理器100分別連接WIFI中繼通信模塊101、Zigbee中繼通信節(jié)點102、頻譜感知融合節(jié)點104和第一 LTE通信模塊105 ;WIFI中繼通信模塊101、Zigbee中繼通信節(jié)點102和第一 LTE通信模塊105分別連接存儲器103 ;其中，
[0019]中央處理器100, 一方面用于接收各傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收的傳感器數(shù)據(jù)作出判斷，命令對應(yīng)的加溫補光裝置116、加濕裝置117、遮陽裝置118、通風裝置119或噴淋澆灌裝置120執(zhí)行啟動動作；一方面，接收遠程監(jiān)控終端2經(jīng)第二LTE通信模塊20、第一 LTE通信模塊105發(fā)送來的命令，并命令對應(yīng)的裝置啟動；另一方面，接收頻譜感知融合節(jié)點104發(fā)送來的空閑通信頻段值，并命令第一 LTE通信模塊105切換至該空閑通信頻段上進行通信，從而將溫室大棚內(nèi)1內(nèi)的大量數(shù)據(jù)在該空閑頻段上順暢的發(fā)送給遠程監(jiān)控終端2。
[0020]WIFI中繼通信模塊101，用以連接各裝置中的WIFI通信模塊124,并轉(zhuǎn)發(fā)中央處理器100發(fā)送的命令給對應(yīng)的裝置，轉(zhuǎn)發(fā)攝像頭115錄制的視頻或拍攝的照片數(shù)據(jù)保存到存儲器103中；
[0021]Zigbee中繼通信節(jié)點102,用以接收各傳感器上Zigbee通信模塊122發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)給中央處理器1〇〇和存儲器103 ;
[0022]頻譜感知融合節(jié)點104,用以接收各第一頻譜感知模塊123、第二頻譜感知模塊125發(fā)送來的頻段狀態(tài)檢測結(jié)果，并根據(jù)接收的頻段檢測結(jié)果，計算獲得當前處于空閑狀態(tài)的通信頻段值，然后將空閑狀態(tài)的通信頻段值發(fā)送給中央處理器100 ;而第一頻譜感知模塊123、第二頻譜感知模塊125則分別對應(yīng)檢測其周圍的通信頻段占用或空閑狀態(tài)情況，并將檢測的通信頻段占用或空閑狀態(tài)情況發(fā)送給頻譜感知融合節(jié)點104進行融合、計算處理；
[0023]紅外線檢測器106、空氣溫度傳感器107、空氣濕度傳感器108、光照強度傳感器109、C02濃度傳感器110、風速傳感器111、土壤pH值傳感器112、土壤溫度傳感器113和土壤濕度傳感器114上均設(shè)置有Zigbee通信模塊