CN102096428A - 一种日光室土壤水分含量及温度远程监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，包括对日光室内土壤水分含量进行实时检测的土壤水分传感器、与土壤水分传感器相接且对布设在日光室内的滴灌设备进行控制的控制模块以及分别与控制模块相接的无线通信模块、存储模块、现场告警单元和供电单元，现场告警单元安装在日光室内；滴灌设备的供水管道上安装有电磁阀，电磁阀的开关状态和开度均由控制模块进行控制且电磁阀与控制模块相接。本发明成本低、功耗小、不需布线、即插即用且监测数据及时准确、健壮性好、智能化程度高，能有效解决传统温室监控***采用有线通信方式所存在的安装施工量大、工期过长、成本较高、部署调整不便等缺点。

Description

一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***

技术领域

本发明属于无线传感器网络应用技术领域，尤其是涉及一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***。

背景技术

近年来，我国以日光温室为主体的精准农业正迅速发展，但与国外相比，存在科技含量低、生产水平和效益低下等缺陷。我国传统的温室监控***大部分采用有线通信方式，实际使用过程中通常存在安装施工量大、工期过长、成本较高、部署调整不便等缺点，因而影响了温室测控技术地大面积推广和温室产业效益地进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其成本低、功耗小、不需布线、即插即用且监测数据及时准确、健壮性好、智能化程度高，能有效解决传统温室监控***采用有线通信方式所存在的安装施工量大、工期过长、成本较高、部署调整不便等缺点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其特征在于：包括对日光室内土壤水分含量进行实时监测的土壤水分传感器、对日光室内土壤温度进行实时监测的温度传感器、分别与土壤水分传感器和温度传感器相接的控制模块、与控制模块相接且接入Internet网的通信服务器、对控制模块所上传监测数据进行统计分析并自动相应生成统计报表的上位监控机以及分别与控制模块相接的无线通信模块、存储模块、现场告警单元和供电单元，所述现场告警单元安装在日光室内；所述通信服务器和上位监控机相接且二者间通过Internet网进行双向通讯，控制模块与通信服务器间以有线或无线方式进行双向通讯。

所述控制模块与布设在日光室内的供水管道上所安装的电磁阀相接，所述供水管道与为日光室内土壤供水的滴灌设备相接。

所述供电单元包括电池和与电池相接的电源管理模块，电源管理模块与控制模块相接。

所述电池为太阳能可供电电池。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、成本低且使用操作简便。

2、安装布设方便，不需布线，即插即用。

3、监测数据及时准确、健壮性好、智能化程度高且使用效果好，通过土壤水分传感器和温度传感器实时监控日光室内的土壤水分含量和温度信息且将所监测土壤水分含量与温度信息同步上传至控制模块，控制模块将所接收土壤水分传感器与温度传感器实时所监测数值和预设土壤水分含量及温度范围进行比较分析并相应作出是否需发出预警信息的处理结果，当土壤水分传感器所监测土壤水分含量数值或者温度传感器所监测温度数值高于预设范围的上限值或低于预设范围的下限值时，控制模块作出通过无线通信模块向用户发出预警信息的控制指令，同时安装在日光室内的现场告警单元进行现场报警提示，继而实现通过无线通信模块与现场告警单元自动向农户发出土壤水分含量过多或过少或者土壤温度过高或过低的预警信息的目的。

4、功耗小，本发明采用电源管理模块管理整个装置的能耗，延长装置的使用寿命，其低功耗控制方法是指控制模块周期地进入低功耗状态并间歇地切断土壤水分传感器的电源，同时控制无线通信模块进入休眠状态，从而把功耗降到最低。

综上所述，本发明成本低、功耗小、不需布线、即插即用且监测数据及时准确、健壮性好、智能化程度高，能有效解决传统温室监控***采用有线通信方式所存在的安装施工量大、工期过长、成本较高、部署调整不便等缺点。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-土壤水分传感器；2-控制模块；    3-通信服务器；

4-存储模块；      5-供电单元；    5-1-电池；

5-2-电源管理模块；6-现场告警单元；7-温度传感器；

8-上位监控机；    9-电磁阀。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括对日光室内土壤水分含量进行实时监测的土壤水分传感器1、对日光室内土壤温度进行实时监测的温度传感器7、分别与土壤水分传感器1和温度传感器7相接的控制模块2、与控制模块2相接且接入Internet网的通信服务器3、对控制模块2所上传监测数据进行统计分析并自动相应生成统计报表的上位监控机8以及分别与控制模块2相接的无线通信模块3、存储模块4、现场告警单元6和供电单元5，所述现场告警单元6安装在日光室内。所述通信服务器3和上位监控机8相接且二者间通过Internet网进行双向通讯，控制模块2与通信服务器3间以有线或无线方式进行双向通讯。

所述控制模块2与布设在日光室内的供水管道上所安装的电磁阀9相接，所述供水管道与为日光室内土壤供水的滴灌设备相接。

本实施例中，所述供电单元5包括电池5-1和与电池5-1相接的电源管理模块5-2，电源管理模块5-2与控制模块2相接，并且所述电池5-1为太阳能可供电电池。

本发明的工作过程是：实际使用之前，先根据作物相应生长阶段的供水需求，通过控制模块2设定土壤水分含量和温度范围；实际使用过程中，土壤水分传感器1实时对日光室内的土壤水分含量进行监测且将所监测土壤水分含量信息同步上传至控制模块2，同时温度传感器7对日光室内土壤温度进行实时监测且将所监测土壤温度信息同步上传至控制模块2，

所述控制模块2将所接收土壤水分传感器1与温度传感器7实时所监测数值和预设土壤水分含量及温度范围进行比较分析并相应作出是否需发出预警信息的处理结果，当土壤水分传感器1所监测土壤水分含量数值或者温度传感器7所监测温度数值高于预设范围的上限值或低于预设范围的下限值时，控制模块2作出通过无线通信模块3向用户发出预警信息的控制指令，同时安装在日光室内的现场告警单元6进行现场报警提示，继而实现通过无线通信模块3与现场告警单元6自动向农户发出土壤水分含量过多或过少或者土壤温度过高或过低的预警信息的目的。同时，控制模块2相应对电磁阀7的开关状态和开度进行控制调整，继而实现对自动控制滴灌设备供水量的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其特征在于：包括对日光室内土壤水分含量进行实时监测的土壤水分传感器(1)、对日光室内土壤温度进行实时监测的温度传感器(7)、分别与土壤水分传感器(1)和温度传感器(7)相接的控制模块(2)、与控制模块(2)相接且接入Internet网的通信服务器(3)、对控制模块(2)所上传监测数据进行统计分析并自动相应生成统计报表的上位监控机(8)以及分别与控制模块(2)相接的无线通信模块(3)、存储模块(4)、现场告警单元(6)和供电单元(5)，所述现场告警单元(6)安装在日光室内；所述通信服务器(3)和上位监控机(8)相接且二者间通过Internet网进行双向通讯，控制模块(2)与通信服务器(3)间以有线或无线方式进行双向通讯。

2.按照权利要求1所述的一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其特征在于：所述控制模块(2)与布设在日光室内的供水管道上所安装的电磁阀(9)相接，所述供水管道与为日光室内土壤供水的滴灌设备相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其特征在于：所述供电单元(5)包括电池(5-1)和与电池(5-1)相接的电源管理模块(5-2)，电源管理模块(5-2)与控制模块(2)相接。

4.按照权利要求3所述的一种日光室土壤水分含量及温度远程监控***，其特征在于：所述电池(5-1)为太阳能可供电电池。

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