本发明专利技术涉及一种采用无线监测方法进行温室黄瓜生长环境的无线监测节点装置，安装在温室大棚的无线测控网络中。部署在温室作物生产现场，通过传感器节点采集环境数据，将采集到的环境数据（叶片温度、室温、土壤温度、土壤湿度、光照值）发送给监控中心，可以根据黄瓜生长发育的不同周期按照专家知识库进行分析数据，给出适宜的环境参数。模型通过融合算法对黄瓜生长发育的发芽期、幼苗期、甩条期和结果期的环境参数进行权重定义，形成一个数字化表达方式，便于计算机直接计算和使用。本发明专利技术为无线传感网络的无线监测设备，高效、可靠、操作方便，用于采用无线传感方法进行温室生产全过程的环境监测难题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用无线监测方法进行温室黄瓜生长环境的无线监测节点装置，安装在温室大棚的无线测控网络中。
技术介绍
黄瓜喜温，要求的环境条件严格，由于生长环境的监测不及时和不准确，所以生产 中发生了大量的问题。另一方面，黄瓜有时会有苦味产生，多因环境条件、植株营养状况、生 活力强弱均可以影响苦味的产生，因此，精确控制生长环境是提高黄瓜质量的关键所在。目 前温室环境以人工控制为主或者以有线控制设备为主，且控制方式多以人为主观判断的方 式为主，具有不精确、不实时的缺点。因此，针对温室黄瓜的生长发育周期建立完整的环境 模型，是实现精准作业的技术核心。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于监测温室黄瓜生长环境的无线监测节点装置，解 决了温室黄瓜生长环境全过程的记录监测的难题。 为了实现以上目的，针对于鲜叶测温，本项专利技术提供了利用红外测量叶片温度，给 出了数据对应关系，解决了原位测量难题；本专利技术可以同时监测大棚室内温度，土壤基质温 度、湿度，叶片温度，光照值，实现黄瓜生长全过程环境监测；本专利技术嵌入了专家知识库，可 以对温室黄瓜生长发育全过程的环境要求实现监测。 本专利技术的有益效果为专利技术提供了一种利用叶片表面温度、土壤温度和大棚室内 温度建立黄瓜生长全过程的积温量化模型，根据叶片表面温度、土壤温湿度、光照值建立光 合参考模型。利用本装置可以较为客观反映出温室黄瓜生长全过程的环境数据，为研究外 部环境对黄瓜生长影响提供依据。附图说明 图1为本专利技术的组成模块示意图。 图2为本专利技术的硬件设计示意图。 图3为本专利技术的功能示意图。 图4为本专利技术的软件流程图。具体实施例方式以下结合附图及实例对本专利技术作进一步描述。 温室黄瓜生长环境智能装置，其组成模块由显示模块、存储模块、无线传输模块及 测量模块构成。微处理的10 口 P0. 10-P0. 17用来作为液晶屏的8位数据线PI. 20、P1. 21、 PI. 22、P1. 23作为控制信号；PO. 5、P0. 6、P0. 7、P0. 8作为输入信号端，连接叶片温度、室温、 土壤温湿度和光照强度环境信息，TX1、RX1用来与无线传输模块之间进行通信；PO. 2、P0. 3用来实现与存储模块之间进行时钟和串口数据的连接。 首先，装置上电自检后，进入"设置"界面，主要完成采样周期、种植黄瓜品种、温室 类型等选项；系统会根据种植黄瓜的品种和温室类型和季节等数据，给出黄瓜的四个生长 阶段的对应的天数，以及每个阶段的环境要求.按下"开始"按钮，监测系统开始监测工作， 根据采样周期进行环境监测，先进行叶片温度的测量，如果所测得的叶片温度在适宜范围 内，写入数据并继续下一个测量，否则报警；接下来，进行土壤温湿度的测量，如果所测得的 土壤温湿度在适宜范围内，写入数据并继续下一个测量，否则报警；接下来，进行室温的测 量，如果所测得的室温在适宜范围内，写入数据并继续下一个测量，否则报警；最后，进行光 照强度的测量，如果所测得的光照强度在适宜范围内，写入数据并继续，否则报警；然后，装 置将所测得所有的数据处理成为一条信息，通过GPRS传送至数据中心，同时写入屏幕并显 示，以及写入现场存储单元中. 在数据中心，根据专家知识，把黄瓜的生长环境划分为非常适宜、适宜、较适宜、不 适宜四个生长区域，为每一个生长模式定义一系列运行操作.为了体现生长环境是一个" 整体"的概念，它与温度、湿度、气压、光照强度等多种因素有关，它们之间相互耦合作用，我 们引入"影响系数"来定量它们之间的相互耦合作用.我们根据专家知识，对黄瓜的各个生 长时期对环境各因子要求依赖不同，确定了各个生长阶段对各种环境因子的影响系数.生 长环境模式是由特征向量的取值范围所决定，采用积分进行环境信息融合.利用现场装置 将现场测量的环境参数(叶片表面温度、室温、土壤温度、土壤湿度、光照强度)的值经过信 息融合计算得到一个精确的结果，这个结果反映距离四个生长模式(非常适宜、适宜、较适 宜、不适宜)样本重心点的距离值，其中的最大值即表明距离该模式最近，根据这个结果就 可以识别当前属于哪一个具体的生长环境模式. 确定各参数规则 温室黄瓜环境参数( 一般20到25天) 黄瓜的生长发育周期可分为发芽期、幼苗期、甩条期和结果期四个时期。 Day :天数；Dtmp :白天温度(°C ) ;Ntmp :夜间温度(°C ) ;Ttmp :土壤温度(°C );ill咖光照(单位万勒克斯)；humidity :湿度(单位土壤持水量的百分比)发芽期:5-10天。Day =HOthen Dtmp > 25 & Dtmp < 30 ;Day =1-lOthen Ntmp = 15 ;Day =HOthen Ttmp > 32 & Ttmp < 38 ;Day =HOthen ilium > 2 & ilium < 6 ;Day =1-lOthen humidity > 60% & humidity < 70% ;幼苗期:30-40天。Day =ll-40then Dtmp > 24 & Dtmp < 28 ;Day =1 HOthen Ntmp = 15 ;Day =ll-40then Ttmp > 32 & Ttmp < 38 ;Day =ll-40then ilium > 2 & ilium < 6 ;Day =ll-40then humidity > 60% & humidity < 70%甩条期:20-25天。4Day = 41-65then Dtmp > 25 & Dtmp < 32 ; Day = 41-65then Ntmp = 14 ; Day = 41-65then Ttmp > 20 & Ttmp < 25 ; Day = 41_65then ilium > 2 & ilium < 6 ;Day = 41_65then humidity > 80% & humidity < 90% ;; 结果期40天。 Day = 66-llOthen Dtmp > 25 & Dtmp < 32 ; Day = 66-llOthen Ntmp = 14 ; Day = 66-llOthen Ttmp > 32 & Ttmp < 38 ; Day = 66-llOthen ilium > 2 & ilium < 6 ;Day = 66-llOthen humidity > 80% & humidity < 90% ;; 本专利技术装置采用的主要技术如下 1、嵌入式技术 对于装置的设计，是基于嵌入式技术进行的，嵌入式技术的优点是可处理大量 采集信号，主控制器采用PHILIPS公司基于ARM7TDMI-S核、单电源供电、LQFP64封装的 LPC2131，它具有RS232转换电路，可与通讯模块进行方便的串口数据通讯，具有IIC接口 ， 可用本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于温室大棚无线传感网络中的作物生长环境监测节点装置。装置硬件包括微处理器、ＧＰＲＳ通讯模块、显示模块、存储模块及各器件间的电信号连接。所述的装置硬件由基于ＬＰＣ２１３１的控制器分别与液晶屏和外置存储设备构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：池涛，陈明，刘慧芳，陈湘芳，朱文婷，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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