一种农业多功能物联网监控系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供了一种农业多功能物联网监控系统，通过工业级多种编程PLC与工业级网络通信盒子组合，工业级柜子能抵抗野外环境多种自然因素；传输信号以有线和无线相互配合，最大程度上保证数据传输的稳定性和远程控制的可靠性；工业级多种编程PLC通过工业级网络通信盒子与平台实时同步，可远程通过平台修改PLC程序，使系统变的灵活多变；一个网络通讯盒子可以连接多个PLC，使其通过一个网络通信盒子把数据同步到一个平台上，通过一种多功能系统能满足农业物联网物种的不同，满足农企业多种控制需求。

Monitoring system for agricultural multifunctional Internet of things

The embodiment of the utility model provides a multi function agriculture network monitoring system, through a variety of industrial grade and industrial grade PLC programming network communication box combination, industrial grade cabinets can resist the wild variety of natural factors; signal transmission cooperate with each other in wired and wireless, to ensure maximum reliability and stability of data transmission and remote control PLC through a variety of programming; industrial grade industrial grade box and network communication platform for real-time synchronization, remote platform through modifying the PLC program, the system is flexible; a network communication box can be connected to multiple PLC, which through a network communication box and data synchronization to a platform, through a multi the function of the system can meet the different species of agricultural IOT, to meet the needs of a variety of agricultural enterprises.

【技术实现步骤摘要】
一种农业多功能物联网监控系统
本技术涉及农业物联网领域，特别涉及一种农业多功能物联网监控系统及监控方法。
技术介绍
物联网(InternetofThings，简称：IoT)从字面上讲，就是物物相连的互联网。它的目的是将泛在(Ubiquitous)的终端设备，包括传感器、控制器、智能手机终端、家居智能设备等连接起来，实现实时的信息交换和通讯。物联网被普遍认为是下一代信息技术发展的新兴热点。农业物联网是物联网应用的重要领域，它综合运用物联网及各种通讯技术，将农业生产场所的温度、湿度、pH值、光照度、土壤养分等传感器连接起来，获取农业生产环境数据；并连接风机、喷滴灌、卷膜、地热、遮阳篷等农业设施，远程或自动地控制这些设备的启停，调节环境使之处于最适宜作物生长的状态。现有技术存在的问题和缺点农业物联网控制方面，多基于网络模块相互协调来控制风机、喷滴灌、卷膜、地热、遮阳篷等农业设施，这些模块都是不成熟的产品，在农业生产环境复杂的情况下，一些控制模块外壳和内部芯片会因为昼夜热胀冷缩而变形，更不用说其中有些模块都是一些没有经验的加工厂生产就直接拿出去使用。假设在通信良好的情况下，由于控制模块在野外时间较长发生变形，根本不能控制风机、喷滴灌、卷膜、地热、遮阳篷等农业设施。模块发生变形或损坏，现场手动控制都不能使用，这样会给农业企业带来巨大的损失。农业物联网多基于Zigbee，低功耗Bluetooth等无线组网技术，由于嵌入式硬件计算能力弱，通讯能力受功耗、成本及组网原理的限制，导致数据丢失率高、网络延迟率大、系统健壮性差。对于一些只有数据采集监测的物联网应用，这些限制还不算突出；而对于大规模的分布式物联网控制应用，网络的上述特性会造成诸如控制反馈不及时、控制指令丢失率高、控制可靠性差等问题，控制效率显著降低，严重阻碍农业物联网监控系统的大规模发展应用。农业物联网针对的物种的不同，使用的系统程序和控制方法也应该不同。动物所需要的环境和植物所需要的环境是不同的，假设农业企业有动物和植物两种物种，导致农业企业需要有两张系统来控制，给农业企业带来控制的不便。分析其根源，有以下两方面原因：第一，目前物联网监控系统一般采用“上报数据——远端服务器运算——下发控制指令”的模式，中心服务器充当了“指挥官”或者“智慧大脑”的角色，现场的物联传感器只是远端服务器的“千里眼”和“机器手”。由于从传感器到中心服务器之间的网络层次多，可能会有Zigbee、Bluetooth、Wifi、GPRS、CDMA、3G、4G等多种通讯协议间的转换，网络的高丢包率和大延迟导致通讯链路的任何一环故障，都会造成“智慧大脑”看不到听不到、无事件可处理、发出的指令无法执行。这样，再智能的“控制大脑”也会瘫痪不可用。第二，农业企业的野外环境的复杂性使得它的控制要求也变得复杂起来而目前物联网监控系统难以满足灵活组态的需求。远端中心服务器上的自动控制逻辑是针对所有农业企业设计，往往只能实现比较通用简单规则，如定时控制、超限控制等，涉及多变量因素的复杂控制要求难以实现，针对具体农企的特色控制需求无法灵活组态。针对此问题，一些生产厂家拿一些所谓大学学院开发的模块，能灵活组合使用的来给农户使用，却忽略农业野外环境的复杂性，导致模块在野外或更恶劣的环境下模块变形，连最起码的手动控制都不能使用，从而给农业企业带来巨大的损失。第三，农业物联网针对的物种的不同，使用的系统程序和控制方法也应该不同。动物所需要的环境和植物所需要的环境是不同的，假设农业企业有动物和植物两种物种，那么农业企业就需要用两种系统来控制，给农业企业控制系统带来不便。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种农业多功能物联网监控系统及监控方法，最大程度上保证数据传输的稳定性和远程控制的可靠性，通过一种多功能系统能满足农业物联网物种的不同，满足农企业多种控制需求。本技术提供的一种农业多功能物联网监控系统，包括传感器设备、农业设施、控制器、通讯盒子、物联网平台以及用户终端；其中，所述传感器设备将监测到的环境数据发送给控制器，所述控制器为可编程控制器控制器PLC，其接收环境数据后经整理根据内置的程序或者接收外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作；所述通讯盒子为控制器与外部网络间搭建网络通道，使控制器与用户终端可以通过公共网络进行信息交互；所述物联网平台通过通讯盒子与控制器进行信息交互，为系统提供数据存储与显示功能。物联网平台还可以显示监测的数据值和设置控制命令。所述农业设施包括植物农业设施和畜牧舍农业设施，并分别配置有植物传感器和畜牧舍传感器。所述控制器分为植物控制器和畜牧舍控制器，所述植物控制器其接收植物传感器发送的环境数据后经整理根据内置的程序或者接受外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到植物农业设施，控制植物农业设施的动作；所述畜牧舍控制器其接收畜牧舍传感器发送的环境数据后经整理根据内置的程序或者接受外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到畜牧舍农业设施，控制畜牧舍农业设施的动作。所述通讯盒子为工业级的网络通讯盒子，所述控制器为工业级的可编程控制器控制器PLC，并且所述控制器与通讯盒子设置在工业级的智能电控柜中。所述电控柜分为植物电控柜和畜牧舍电控柜，在所述植物电控柜和畜牧舍电控柜间通过路由器进行信息交互。一种农业多功能物联网监控方法，该方法基于传感器设备从现场采集的环境数据，通过可编程控制器控制器PLC集中控制，对农业设备进行现场控制；采用工业级智能控制柜将数据传输到物联网平台以及用户终端上，实现远程控制。该方法具体为：所述传感器设备采集环境数据并发送至可编程控制器控制器上，所述可编程控制器控制器接收环境数据后经整理根据内置的程序并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作；或者可编程控制器控制器接收环境数据后，接收外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作。所述可编程控制器控制器接收环境数据后，接收外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作具体为：所述可编程控制器控制器通过通讯盒子接入到公共网络，并将其接收到的环境数据发送给用户终端；所述用户终端设置有APP程序，用户通过APP程序检测现场环境情况，并发出控制指令给可编程控制器控制器；所述可编程控制器控制器将控制指令发送给农业设施控制其动作；所述农业设施的工作情况再由可编程控制器控制器发送到用户终端上。所述农业设施包括植物农业设施和畜牧舍农业设施，并分别配置有植物传感器和畜牧舍传感器；所述控制器分为植物控制器和畜牧舍控制器，所述植物控制器其接收植物传感器发送的环境数据后经整理根据内置的程序或者接受外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到植物农业设施，控制植物农业设施的动作；所述畜牧舍控制器其接收畜牧舍传感器发送的环境数据后经整理根据内置的程序或者接受外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到畜牧舍农业设施，控制畜牧舍农业设施的动作。所述控制器与通讯盒子设置在工业级的智能电控柜中，所述智能电控柜上设有人工调节开关，所述人工调节开关连接可编程控制器控制器，通过所述人工调节开关可人为强制开启或关闭农业设施。本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农业多功能物联网监控系统，其特征在于，包括传感器设备、农业设施、控制器、通讯盒子、物联网平台以及用户终端；其中，所述传感器设备将监测到的环境数据发送给控制器，所述控制器为可编程控制器控制器PLC，其接收环境数据后经整理根据内置的程序或者接收外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作；所述通讯盒子为控制器与外部网络间搭建网络通道，使控制器与用户终端可以通过公共网络进行信息交互；所述物联网平台通过通讯盒子与控制器进行信息交互，为系统提供数据存储与显示功能。

【技术特征摘要】
1.一种农业多功能物联网监控系统，其特征在于，包括传感器设备、农业设施、控制器、通讯盒子、物联网平台以及用户终端；其中，所述传感器设备将监测到的环境数据发送给控制器，所述控制器为可编程控制器控制器PLC，其接收环境数据后经整理根据内置的程序或者接收外部控制程序生成控制指令，并将控制指令发送到农业设施，控制农业设施的动作；所述通讯盒子为控制器与外部网络间搭建网络通道，使控制器与用户终端可以通过公共网络进行信息交互；所述物联网平台通过通讯盒子与控制器进行信息交互，为系统提供数据存储与显示功能。2.根据权利要求1所述的一种农业多功能物联网监控系统，其特征在于，所述农业设施包括植物农业设施和畜牧舍农业设施，并分别配置有植物传感器和畜牧舍传感器。3.根据权利要求2所述的一种农业多功能物联网监控系统，其特征在于，所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栩晨，陈献强，陈琳，张国峰，陈超，陈妍嘉，
申请(专利权)人：宜兴市中诚物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32