本发明专利技术提供一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置，包括主控单元、ZIGBEE无线传输单元以及智能终端，主控单元与智能终端之间通过ZIGBEE无线传感网络进行连接，其中智能终端包括多信息采集模块和功能执行模块。本发明专利技术利用多信息融合技术，通过无线传感器网络将设施农业中常规的感知量传输给主控制单元，结合农业专家知识库、数据可追溯性管理，实现对采集来的参数进行显示、分析，并给出决策指导和自动控制。系统具有很强的伸缩性，单套装置实现对小规模的设施农业生产过程中的全程监控，多套主控单元可以组网构建综合型监控系统。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置，包括主控单元、ZIGBEE无线传输单元以及智能终端，主控单元与智能终端之间通过ZIGBEE无线传感网络进行连接，其中智能终端包括多信息采集模块和功能执行模块。本专利技术利用多信息融合技术，通过无线传感器网络将设施农业中常规的感知量传输给主控制单元，结合农业专家知识库、数据可追溯性管理，实现对采集来的参数进行显示、分析，并给出决策指导和自动控制。系统具有很强的伸缩性，单套装置实现对小规模的设施农业生产过程中的全程监控，多套主控单元可以组网构建综合型监控系统。【专利说明】多信息融合的设施农业生产过程监控装置
本专利技术涉及监控系统
，具体涉及一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置。
技术介绍
设施农业中多类型感知数据的采集与融合是通过采用现代农业工程技术，利用人工建造的设施，通过人工调控，改变自然环境，为种植业和养殖业、微生物(食用菌)、水产生物以及产品的储藏保鲜等提供相对可控制，甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，而在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产的农业，以获得速生、高产、优质、高效的农产品的新型农作方式。在设施农业生产过程中一般存在苗床系统、制冷系统、加热系统、加湿系统、除湿系统、新风换气系统、扰流系统、光照系统、CO2补气系统、灌概水肥系统等多种系统，每个分系统又涉及众多感知量和控制量。常规的感知量包括:室外温度、室外湿度、风速、风向、光照辐射、雨雪、内部环境温度、内部环境湿度、光照、通风、基质温度、基质湿度、基质肥力、基质PH值、基质EC值、CO2浓度等。由于检测的物理量不同，数据接口千差万别，系统复杂程度高，无法自主完成全过程监控。
技术实现思路
本专利技术提供一种能将多信息融合输出，并通过无线传感网络进行传输控制的设施农业生产过程监控装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案: 一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置，包括主控单元、ZIGBEE无线传输单元以及用于采集多种感知量和执行多种控制量的智能终端，主控单元与智能终端之间通过ZIGBEE无线传感网络进行连接，其中智能终端包括多信息采集模块和功能执行模块，所述多信息采集模块包括信号调理电路和A/D转换器，所述A/D转换器的信号输出端连接智能终端的信号采集端口。所述ZIGBEE无线传输单元包括CC2530和RFX2401C，所述CC2530连接通讯接口，RFX2401C通过IPX天线接口连接用于收发信号的2.4G天线。所述主控单元建立在Cortex A8基础上，具有IG主频，IG DDR RAM,8G NANDFLASH,包括TFT电容式加固显示屏，所述ARM Cortex-A8处理器流水线架构基于双对称的，顺序发射的，13级流水线，带有先进的动态分支预测，可实现2.0 DMIPS/MHz。所述主控单元建立在嵌入式Linux2.6.35.7内核系统上，设置有基础驱动，该基础驱动包括串行口、网络、3G通信、显示、触屏以及U盘，所述主控单元的应用系统软件包括数据收集与共享、历史数据库、WEB Server、农业专家知识系统、远程预警模块、自主控制组态、数据可追溯管理接口。进一步地，所述监控装置还包括无线数据收发模块、实时数据库模块、历史数据库模块、对外数据接口模块以及自动控制模块，各模块之间的连接关系... 所述无线数据收发模块通过ZIGBEE硬件接口，收集无线传感网络上各智能终端采集数据，解析、汇总，将控制指令下发到各终端。所述实时数据库模块对所有智能终端的同一类型测控量进行统一编址，统一编址后的地址与ZIGBEE节点地址对应的测控量进行地址映射，任何数据更新和控制量变化将在实时数据库中反应。所述历史数据库模块选用Sqlite或者Mysql数据库，历史数据库包括实时采集数据、操作记录、系统运行日志，专家知识，以电平变化方式保存智能终端离散数据的变化，定时存储终端数据模拟口的数据变化。所述外数据接口模块包括远程预警接口、3G数据服务接口、网络数据服务和工控软件接口 ；其中远程预警接口分为报警值设置和短信预警两部分，报警值设置单元可以对系统关注的开关量状态，模拟量的阀值自行组态报警值，系统运行时自动监控各采集量，出现预设状态时，打包发送当前的状态量和预设报警提示信息；3G数据服务接口，提供通过移动3G网络的远程数据访问，使用各远程终端通过移动通信网或互联网实现对装置的远程访问；网络数据服务接入本地局域网，实现与局域网监控中心机的数据共享；工控软件接口，提供工控组态软件接口，利用国产或国外的工控组态软件实现对装置的数据收发。进一步地，所述主控单元还设有数据可追溯性接口，该数据可追溯性接配合人工录入附加信号，以生产批次为基本组织单位，以RFID编码或其他追溯序号为查询条件，实现生产过程中的环境参数、土肥参数、人员、时间、施药、生长图片等等信息的统一管理。由以上技术方案可知，本专利技术利用多信息融合技术，通过无线传感器网络将设施农业中常规的感知量传输给主控制单元，结合农业专家知识库、数据可追溯性管理，实现对采集来的参数进行显示、分析，并给出决策指导和自动控制。系统具有很强的伸缩性，单套装置实现对小规模的设施农业生产过程中的全程监控，多套主控单元可以组网构建综合型监控系统。本装置可对设施农业中的蔬菜、瓜果、园艺等生产过程进行全程监控，主要功能表现为图形化仿真监控、数据追溯性查询、远程预警、多回路自动控制、数据外部传输、海量数据存储、数据查询、实时趋势分析、历史趋势、报警日志存储与查询、WEB发布、数据统计与分析等。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术中监控装置系统总体框架图； 图2为本专利技术中ZIGBEE无线传输单元的硬件设计框图； 图3为本专利技术中智能终端的电路原理框图； 图4为本专利技术中智能终端单路模拟数据换算流程； 图5为本专利技术中控制单元硬件设计框图； 图6为本专利技术中监控装置软件功能模块； 图7为本专利技术中小型系统构建的低成本设施农业监控装置； 图8为本专利技术中综合应用系统的设施农业监控装置。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图1所示，本专利技术提供一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置，该监控装置由硬件和软件两部分组成。其中硬件包括一个主控单元和多个智能终端，智能终端用于采集多种设施农业生产过程中的感知量和执行多种控制量，通过无线传感器网络、移动通信网络、数据总线等传输手段，将设施农业中如温度、压力、流量等常规的感知量传输给主控制单元，并利用相关软件对采集来的参数进行分析并对电机、阀门等部件加以控制。本实施例中主控单元与智能终端之间是通过ZIGBEE无线传感网络进行连接，如图2所示，无线传感网络数据传输单元使用CC2530和RFX2401C构成，CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案，CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存。RFX2401C是Rfaxis推出的全集成、单芯片射频前端集成电路，满足IEEE 802.15.4要求的所有RF功能，方便的应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多信息融合的设施农业生产过程监控装置，其特征在于，包括主控单元、ZIGBEE无线传输单元以及用于采集多种感知量和执行多种控制量的智能终端，主控单元与智能终端之间通过ZIGBEE无线传感网络进行连接，其中智能终端包括多信息采集模块和功能执行模块，所述多信息采集模块包括信号调理电路和A/D转换器，所述A/D转换器的信号输出端连接智能终端的信号采集端口。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘安勇，汪建新，赵大鹏，
申请(专利权)人：安徽福讯信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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