一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于农业控制领域，具体提供一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统，包括设置在每个温室大棚内的感知系统和控制系统，感知系统和控制系统通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信，ZigBee协调器通过RS232串口与智能网关进行通信，智能网关通过Socket通信方式与智能终端和云数据中心进行通信，同时智能终端通过WCF与云数据中心进行通信。本实用新型专利技术可以在实现温室大棚远程控制的基础上，通过多路由与协调器相结合，扩大实施的有效范围，保证系统的稳定性，且通过云数据中心的处理功能，能够在增强系统稳定性的同时，提升系统的功能，在远程控制的基础上实现智能化控制。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业控制系统，具体涉及智慧农业控制系统，尤其涉及一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统。
技术介绍
智慧农业就是将传统农业和物联网技术相结合，通过一系列的智能硬件与软件相结合，将传统农业模式转变成“互联网+农业”的新型农业模式。现有的智慧农业控制系统还停留在信息的简单采集和命令发送上，基本上只实现了自动化、还没有实现智能化，且大多停留在实验室阶段，由于实验室环境的稳定性及区域的限制，导致很多现有的智慧农业系统在真正实施时，会存在许多问题。如稳定性问题、性能问题、应用范围问题等。在稳定性方面、如何保证系统数据的增加不会影响系统的响应时间；在性能方面，如何保证传感器的增多不会导致传输速度降低太多；在应用范围方面，如何保证智慧农业能在较大范围内应用，而不局限于单个大棚的模式。
技术实现思路
为了解决现有的智慧农业控制系统存在的功能少、稳定性差、应用范围小等问题，本技术从智慧农业控制系统的功能、性能、应用范围方面考虑，提出一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统。本技术采用以下技术方案：一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统，包括设置在每个温室大棚内的感知系统和控制系统，感知系统和控制系统通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信，ZigBee协调器通过RS232串口与智能网关进行通信，智能网关通过Socket通信方式与智能终端和云数据中心进行通信，同时通过WCF与云数据中心进行通信；智能网关包括中央服务器，与中央服务器相连的ZigBee通信模块、WIFI模块、TCP/IP模块、网络接口，还包括为智能网关供电的电源模块，智能网关通过ZigBee通信模块与ZigBee协调器进行通信，通过WIFI模块或TCP/IP模块或网络接口与智能终端和云数据中心进行通信；感知系统包括控制装置和与控制装置相连的温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器、摄像头，所述温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器、摄像头均不少于一个；控制系统包括控制器和与控制器相连的鼓风机、加湿器、加氧器、灌溉设备、光照设备，所述鼓风机、加湿器、加氧器、灌溉设备、光照设备均不少于一个。智能终端包括手机、平板、PC机。每个温室大棚内均设置有不少于一个的下级路由器，下级路由器与感知系统和控制系统相连，不少于一个的温室大棚的下级路由器均与总的ZigBee路由器相连，通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信。本技术的有益效果：本技术可以在实现温室大棚远程控制的基础上，通过多路由与协调器相结合，扩大实施的有效范围，保证系统的稳定性，且通过云数据中心的大量数据存储处理功能，能够在增强系统稳定性的同时，提升系统的功能。附图说明图1为本技术的系统结构图。图2智能网关结构图。具体实施方式如图1所示，本技术提供的一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统，该系统包括多个温室大棚组成的独立区域，每个独立区域内均设置有感知系统和控制系统，感知系统包括控制装置和与控制装置相连的各种常用农业传感器和摄像头，这些传感器和摄像头均不少于一个，根据温室大棚的面积和环境状况灵活设置。控制系统包括控制器和与控制器相连的鼓风机、加湿器、加氧器、灌溉设备、光照设备等农机设备，这些农机设备也均不少于一个，根据大棚面积和环境进行灵活设置。感知系统和控制系统的设备通过ZigBee自组织网络，通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信，ZigBee协调器通过RS232串口与智能网关进行通信，智能网关通过Socket通信方式与智能终端和云数据中心进行通信，同时智能终端通过WCF与云数据中心进行通信，可由用户通过智能终端访问云数据中心进行数据的查看。智能终端为现有的终端系统，包括手机、平板、PC机。如图2所示，智能网关包括中央服务器，与中央服务器相连的ZigBee通信模块、WIFI模块、TCP/IP模块、网络接口，还包括为智能网关供电的电源模块。上述智能网关通过ZigBee通信模块与ZigBee协调器进行通信，通过WIFI模块或者网络接口与智能终端进行通信，通过TCP/IP模块或网络接口与云数据中心进行通信，将收集到的农业数据直接发送到数据中心进行存储和处理，同时还能够将数据中心的指令转发给感知系统和控制系统的设备。在上述的多个温室大棚中，每个温室大棚均设置至少一个与感知系统和控制系统相连的下级路由器，然后这些下级路由器通过一个总的ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信。上述的感知系统包括温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器、摄像头，所述温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器等传感器，可以对土壤中的干湿度、二氧化碳浓度、土壤氮磷钾含量等进行实时采集，摄像头可以实时采集大棚中的图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统，其特征在于：包括设置在每个温室大棚内的感知系统和控制系统，感知系统和控制系统通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信，ZigBee协调器通过RS232串口与智能网关进行通信，智能网关通过Socket通信方式与智能终端和云数据中心进行通信，同时智能终端通过WCF与云数据中心进行通信；所述智能网关包括中央服务器，与中央服务器相连的ZigBee通信模块、WIFI模块、TCP/IP模块、网络接口，还包括为智能网关供电的电源模块，智能网关通过ZigBee通信模块与ZigBee协调器进行通信，通过WIFI模块或TCP/IP模块或网络接口与智能终端和云数据中心进行通信；所述感知系统包括控制装置和与控制装置相连的温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器和摄像头，所述温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、水中溶氧度传感器、土壤pH值传感器、摄像头均不少于一个；所述控制系统包括控制器和与控制器相连的鼓风机、加湿器、加氧器、灌溉设备和光照设备，所述鼓风机、加湿器、加氧器、灌溉设备、光照设备均不少于一个。

【技术特征摘要】
1.一种适用于大规模范围的智慧农业控制系统，其特征在于：包括设置在每个温室大棚内的感知系统和控制系统，感知系统和控制系统通过ZigBee路由器与ZigBee协调器进行通信，ZigBee协调器通过RS232串口与智能网关进行通信，智能网关通过Socket通信方式与智能终端和云数据中心进行通信，同时智能终端通过WCF与云数据中心进行通信；
所述智能网关包括中央服务器，与中央服务器相连的ZigBee通信模块、WIFI模块、TCP/IP模块、网络接口，还包括为智能网关供电的电源模块，智能网关通过ZigBee通信模块与ZigBee协调器进行通信，通过WIFI模块或TCP/IP模块或网络接口与智能终端和云数据中心进行通信；
所述感知系统包括控制装置和与控制装置相连的温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁瑞华，刘湘玉，朱海，王洪峰，陈立勇，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：新型
国别省市：河南;41