基于物联网技术的温室大棚智能监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的温室大棚智能监控系统。目前温室大棚中使用有线组网方式布线复杂且维护升级困难、多处温室大棚监管困难、监控管理人员不能离开或任意走动等问题的温室大棚智能监控系统。基于物联网的温室大棚智能监控系统，其组成包括：现场级数据监控单元、区域级监控管理中心和智能手机客户端三部分，区域级监控管理中心即区域中心的监控软件终端，安装在温室大棚内设定监控管理一个或多个温室大棚，所述的现场级数据监控单元包括多个定点数据采集设备、一个移动数据采集设备、无线通信设备和现场级监控管理中心。本发明专利技术解决了上述问题，使大规模和智能化监管温室大棚变得十分方便可靠，有利于温室大棚技术的普及。

Intelligent monitoring system for greenhouse based on Internet of things technology

The invention provides an intelligent monitoring system for greenhouse based on the Internet of things. At present, the greenhouse large greenhouse intelligent monitoring system is used in the greenhouse, which is complicated by wire networking and difficult to maintain and upgrade, many problems are difficult to supervise in greenhouse, and the monitoring managers can not leave or move freely. Based on the Internet of things, the greenhouse intelligent monitoring system is composed of three parts: the field level data monitoring unit, the regional level monitoring and management center and the smart phone client. The regional monitoring and management center, that is, the monitoring software terminal of the regional center, is installed in the greenhouse to set up monitoring and management of one or more greenhouse greenhouse. The field level data monitoring unit includes a plurality of fixed-point data acquisition devices, a mobile data acquisition device, a wireless communication device and a field level monitoring and management center. The invention solves the above problems, enabling large-scale and intelligent monitoring of greenhouse greenhouses to be very convenient and reliable, and is conducive to the popularization of greenhouse greenhouses.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网技术的温室大棚智能监控系统
：本专利技术涉及一种基于物联网技术的温室大棚智能监控系统，尤其是涉及应用无线传感传输技术、用于实时监控温室大棚内作物或畜禽生长环境和生长状态并实现自动补偿的智能监控系统、控制装置和控制方法。
技术介绍
：温室大棚已成为我国一些农村的重要产业，并逐渐呈现大规模、集团化的特点，因此在无人值守的条件下，有效监控温室大棚内的环境条件并自动调整以更适应作物或畜禽的生长已成为一个十分重大且具有现实意义的课题。本专利技术着眼于此，设计了一种能适应温室大棚内作物或畜禽生长特性的智能监控系统，利用移动或定点数据采集设备实时检测温室大棚内地表温度、土壤湿度、光照强度、CO2浓度、土壤养分浓度等环境条件，利用可移动数字摄像机拍摄作物或畜禽的生长状态，进而分析处理以便系统控制执行机构自动调整或者管理人员制定出适合的调整方案。
技术实现思路
：本专利技术针对目前温室大棚中使用有线组网方式布线复杂且维护升级困难、多处温室大棚监管困难、监控管理人员不能离开或任意走动的问题，提供一种基于物联网技术的温室大棚智能监控系统、控制装置和控制方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，其组成包括：现场级数据监控单元、区域级监控管理中心和智能手机客户端三部分，区域级监控管理中心即区域中心的监控软件终端，安装在温室大棚内设定监控管理一个或多个温室大棚，所述的现场级数据监控单元包括多个定点数据采集设备、一个移动数据采集设备、无线通信设备和现场级监控管理中心。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述定点数据采集设备和移动数据采集设备都是用于检测指定位置的环境状况和作物或畜禽的生长状态的设备，所述定点数据采集设备和移动数据采集设备均包含多个多种传感器、微处理器、无线收发模块、执行机构和语音播放模块，移动数据采集设备还包含机械移动装置、数字摄像机。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述传感器包括温湿度传感器、土壤水分传感器、CO2浓度传感器、光照强度传感器和土壤养分浓度传感器等中的一种或多种，用于实时检测温室大棚内的各种环境数据；移动数据采集设备还包括有定位传感器，以获得设备的确切位置。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述无线通信设备，包括短程无线通信和远程无线通信两部分，用于传递各种通信信息、组建无线传感器网络，所述短程无线通信设备，用于接收传感信息、组建无线传感器网络，用BlueTooth、Wi-Fi、ZigBee短程无线通讯方式；所述远程无线通信设备，用于现场级数据监控管理中心、区域级数据监控管理中心和智能手机客户端三者之间的通讯，使用蜂窝移动通信、移动互联网、有线或无线互联网等远程无线通讯方式。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述微处理器，用于接收并初步处理传感数据或视频信息，将初步处理结果传送至现场级监控管理中心；用于响应报警状态或监控中心的命令信息，控制执行机构对相应数据进行补偿调整；所述短程无线发射模块，用于将微控制器经过初步处理的传感信息或视频数据发射给现场级数据监控管理中心；所述执行机构为电动机或者阀门，运作时能实现对温度、湿度、土壤湿度、CO2浓度、光照强度、土壤养分浓度等的调整；所述语音播放模块，用于检测到数据越限或作物、畜禽生长状态不正常时产生语音报警，在执行机构有操作时产生语音提示，空闲的时候还可以选择播放一些可以促进作物或畜禽生长的音乐；所述数字摄像机，用于采集指定位置作物或家禽生长状况的视频数据；所述机械移动装置，用于完成移动数据采集设备中各装置的移动和机械联动。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述现场级监控管理中心即位于温室大棚内的监控软件平台，用于设置系统的监控模式及参数、接收传感信息或视频图像并处理分析、显示温室大棚内各位置的状况、提醒管理人员进行相关操作以及与区域级监控管理中心和智能手机客户端进行通信。所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，系统中的移动数据采集设备的运行方式，依据是否有人为干预分为巡检和指定点检测两种：巡检——系统在没有人为干预的情况下自动运行，在检测到报警状态后报警，同时控制执行机构对相应数据进行补偿，完成闭环控制过程；指定点检测——管理人员通过智能手机客户端、区域级数据监控管理中心或现场级数据监控管理中心发出指令，指定移动数据采集设备到达指定位置进行数据采集或指定执行机构进行相关操作。有益效果：1．为了提高系统的普适性，系统设计了三个监控管理层次，分别是现场级、区域级和智能手机客户端，这样管理人员可以不必在每个温室大棚内巡视就可以随时随地了解各温室大棚内的状况、并且能够实现无人值守时温室大棚内能自动调整保持合适的环境条件，从而解决了大规模温室大棚监控管理任务艰巨和不能便捷地管理温室大棚的难题。2．有线方式速度快、数据流量大、可靠性高，在实际应用中显示了很多优点，但在温室大棚这种空旷、分散的的场合，其缺点十分突出：前期布线工作量大、一旦安装固定便很难移动，线路出现故障很难排查，后期的设备维护和管理成本大。随着射频技术、集成电路的发展，无线通信变得越来越容易，数据通信的速率也越来越快，尤其近几年来出现了一些典型的无线应用。3．物联网是指通过传感器、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术是在基于传感器技术和无线数据通信技术发展起来的一种特殊互联网。目前比较成熟的无线数据通信技术，传输范围从几米到几十米，下面是比较常见的几种：(1)蓝牙技术（Bluetooth）该技术是一种使用2.4GHz频段的短距离高速通信技术，通信速度一般在1Mbps以上，通信距离低于20米。它采用快速跳频、前向纠错和优化编码等技术，使得其具有抗干扰能力强、通信质量稳定的优点，同时它还具有低功耗、低成本、使用便捷和电磁污染小等特点。蓝牙技术的这些优势，为其在传感器网络中的实际应用提供了条件。(2)超宽带技术该技术不用载波，而采用时间间隔极短（小于1ns）的脉冲进行通信。基于UWB技术的传感产品主要用在定位，入侵检测等方面上，家庭贵重物品以及家庭成员（老人或儿童）定位业务可以采用在家庭网关上实现UWB传感器功能，并将定位标签附着在定位物体或人员上，便于对其进行重点监视或监护。(3)Wi-Fi技术该技术使用802.11b标准，是由1999年无线以太网相容联盟(2002年改名为wi-fi联盟)提出的。Wi-Fi技术使用2.4GHz的频段，传输速率最大达到11Mbps，能够在上百米的范围内支持互联网接入无线信号，为用户提供无线宽带上网。(4)Zigbee技术这是基于网络底层803.15.4的短距离数据通信网络协议，是由在2002年成立的Zigbee联盟所订立的，当该协议发展到2007版时各层协议都已经趋于完善。Zigbee网络适用于一定区域范围内的网络覆盖，可通过网关等设备与外部网络实现无缝连接。目前Zigbee技术广泛应用于温度、湿度、亮度传感器等产品中。(5)Wihree技术当他作为超低功耗（ULP，UltraLowPower）蓝牙技术而纳入蓝牙规范之后，这项原本由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，其组成包括：现场级数据监控单元、区域级监控管理中心和智能手机客户端三部分，其特征是：区域级监控管理中心即区域中心的监控软件终端连接在温室大棚内设定监控管理一个或多个温室大棚，所述的现场级数据监控单元包括多个定点数据采集设备、一个移动数据采集设备、无线通信设备和现场级监控管理中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，其组成包括：现场级数据监控单元、区域级监控管理中心和智能手机客户端三部分，其特征是：区域级监控管理中心即区域中心的监控软件终端连接在温室大棚内设定监控管理一个或多个温室大棚，所述的现场级数据监控单元包括多个定点数据采集设备、一个移动数据采集设备、无线通信设备和现场级监控管理中心。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，其特征是：所述定点数据采集设备和移动数据采集设备都是用于检测指定位置的环境状况和...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：黑龙江万向鹏程科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23