一种农业小气候自动监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种农业小气候自动监测系统。包括数据采集仪（1），数据采集仪（1）通过数据通信模块（2）分别与后台服务器（7）和移动端（4）连接，数据采集仪（1）还分别连接有太阳能电源系统（6）和传感器模块（11）。本实用新型专利技术具有成本低、维护方便、传感器通用和扩充能力好、不依赖市电供电的特点，能广泛应用于农业生产中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种农业用的检测系统，特别是一种农业小气候自动监测系统。
技术介绍
太阳光照强度、大气温湿度、土壤水分、土壤酸碱度等农业小气候因子作为农业环境条件影响着农业的生产，只有当这些因子的组合满足农业生产的需求时，才能使农业产品获得最高的经济效益，反之可能对农业生产造成伤害。目前国内的自动监测站基本能实现对相应的小气候因子的监测，但大多数监测设备的功能单一，每个设备只能针对一种因子进行监测，存在成本过高、维护困难、传感器通用和扩充能力差、依赖市电供电的缺点，使得它们只能小规模的应用于交通条件比较好的试验田场合，无法广泛应用于农业生产中。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种农业小气候自动监测系统。本技术具有成本低、维护方便、传感器通用和扩充能力好、不依赖市电供电的特点，能广泛应用于农业生产中。本技术的技术方案：一种农业小气候自动监测系统，包括数据采集仪，数据采集仪通过数据通信模块分别与后台服务器和移动端连接，数据采集仪还分别连接有太阳能电源系统和传感器模块。前述的农业小气候自动监测系统中，所述太阳能电源系统,包括太阳能电池板，太阳能电池板连接有与数据采集仪连接的蓄电池，蓄电池连接有电源控制器。前述的农业小气候自动监测系统中，所述数据通信模块,包括有与后台服务器连接的GPRS通信模块和与移动端连接的蓝牙通信模块。前述的农业小气候自动监测系统中，所述的传感器模块，还包括与数据采集仪并接的空气温度传感器、空气湿度传感器、大气压强传感器、土壤酸碱度传感器、风速传感器、风向传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、粉尘浓度传感器、雨量传感器和光照强度传感器。前述的农业小气候自动监测系统中，所述的移动端为手机。本技术在太阳能电源系统内设有蓄电池，蓄电池进行蓄电，不需要依赖市电供电，能广泛应用于农业生产中。维护：通信中丰富的报错信息（包含命令错误、数据错误、传感器故障等）；手机端进行现场配置维护（包括模式设置、参数设置、实时数据显示、历史数据显示等），与传统的数码管显示或LCD显示相比，使用手机APP进行维护，显示更丰富和多样化，使现场调试与维护更方便快捷；还可以通过后台进行远程配置维护（包括参数设置、数据收集、历史数据显示等），降低了维护难度。通用扩充能力：传感器多使用RS485或IIC通信模式，采集仪上预留较多RS485和IIC接口并有相关软件支持，方便用户定义和扩充所接传感器类型和数量，一套监测设备能够监测多种因子，降低了成本。因此与现有技术相比，本技术具有成本低、维护方便、传感器通用和扩充能力好等优点。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图中的标记为：1-数据采集仪，2-数据通信模块，3-GPRS通信模块，4-移动端，5-蓝牙通信模块，6-太阳能电源系统，7-后台服务器，8-太阳能电池板，9-蓄电池，10-电源控制器，11-传感器模块，12-空气温度传感器，13-空气湿度传感器，14-气压传感器，15-土壤酸碱度传感器，16-风速传感器，17-风向传感器，18-土壤温度传感器，19-土壤湿度传感器，20-空气粉尘浓度传感器，21-雨量传感器，22-光照强度传感器。具体实施方式实施例。一种农业小气候自动监测系统，构成如图1所示，包括数据采集仪1，数据采集仪1通过数据通信模块2分别与后台服务器7和移动端4连接，数据采集仪1还分别连接有太阳能电源系统6和传感器模块11。所述太阳能电源系统6,包括太阳能电池板8，太阳能电池板8连接有与数据采集仪1连接的蓄电池9，蓄电池9连接有电源控制器10。所述数据通信模块2,包括有与后台服务器7连接的GPRS通信模块3和与移动端4连接的蓝牙通信模块5。所述的传感器模块11，还包括与数据采集仪1并接的空气温度传感器12、空气湿度传感器13、大气压强传感器14、土壤酸碱度传感器15、风速传感器16、风向传感器17、土壤温度传感器18、土壤湿度传感器19、粉尘浓度传感器20、雨量传感器21和光照强度传感器22。所述的移动端4为手机。本技术为农业小气候自动监测系统，用于对土壤水分、光照强度、风向、风速、雨量、雨速、气温、空气相对湿度、气压、海拔、土壤pH值、空气粉尘浓度等气象要素进行全天候的数据采集及监控，并且具有一定量的数据存储，具有与后台通信功能，通过多种通讯手段（GPRS等移动通信、蓝牙、有线）与后台交互。农业小气候自动监测站由各种气象传感器、数据采集仪、太阳能电源系统、通信系统，及监测站站体等部分构成，数据采集仪具有气象数据的采集和处理、实时时钟、断电节能、数据存储（掉电不丢失）、参数设定和存储（掉电不丢失）、标准通讯、防雷保护等功能。数据采集仪1，对传感器模块11中的各种传感器的采集数据进行处理；GPRS通信模块3，主要使用移动通信网络的GPRS/CDMA/GSM/3G等无线通信技术实现自动监测站与后台的通讯，包括自动监测站向后台发送采集数据信息及后台与自动监测站间的查询/配置命令和对应应答命令。蓝牙通信配置5,支持使用蓝牙模块与智能手机通讯，通过手机APP来实现设备的出厂设置、现场配置、现场调试、现场采集。太阳能电源系统6,完全采用太阳能电源系统6对自动监测站供电，摆脱了传统市电供电对自动监测站使用场合的束缚。太阳能电源系统包括太阳能电池板、蓄电池、电源控制器组成，具备电量稳定输出和电源系统保护功能。数据采集仪1可实现对蓄电池电量的检测和低电量预警。本技术可根据用户需求自定义系统的工作方式（是否休眠及休眠时间长度），支持后台实时获取实时数据或自动监测站定时采集定时发送数据。本技术使用数据存储部分由掉电非易失的铁电存储器和TF卡组成，铁电存储器存储有近期的采集数据和系统配置信息，TF卡容量足够存储系统一年的采集数据，起到数据备份的功能。本技术初始设定了土壤水分、光照强度、风向、风速、雨量、气温、空气相对湿度、大气压强、土壤pH值、粉尘浓度等传感器，支持用户根据实际需求选配。自动监测系统向后台发送的信息包括有农业小气候各气象因子的采集值、电源电量百分比、信息发出时间、系统工作模式信息、检验信息等。在采集完数据后，可由开关电路切断传感器的供电，从而降低系统功耗，延长蓄电池供电时间，特别在连续阴雨天气等情况导致蓄电池电量不足时，可同时辅以延长休眠时间、降低采集频率等方式延长自动监测站的运作时间。本技术的工作原理，系统由太阳能电源系统供电，数据采集仪连接各传感器，待工作定时时间到，数据采集仪采集各传感器的数据及系统电量，然后进行数据换算、存储备份，组织帧操作并经有线或移动通信模块发送至后台服务器。随后系统进入休眠、切断各传感器的供电，待休眠定时时间到，系统唤醒、传感器恢复供电，系统进入下一个采集/发送周期，如此循环往复。后台（包括后台服务器和移动端）对监测站发送命令（包含状态查询、模式设置、参数设置、数据获取等）时，监测站的数据采集仪通过通讯模块接收命令本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农业小气候自动监测系统，其特征在于：包括数据采集仪(1)，数据采集仪(1)通过数据通信模块(2)分别与后台服务器(7)和移动端(4)连接，数据采集仪(1)还分别连接有太阳能电源系统(6)和传感器模块(11)；所述的传感器模块(11)，还包括与数据采集仪(1)并接的空气温度传感器(12)、空气湿度传感器(13)、大气压强传感器(14)、土壤酸碱度传感器(15)、风速传感器(16)、风向传感器(17)、土壤温度传感器(18)、土壤湿度传感器(19)、粉尘浓度传感器(20)、雨量传感器(21)和光照强度传感器(22)。

【技术特征摘要】
1.一种农业小气候自动监测系统，其特征在于：包括数据采集仪(1)，数据采集仪(1)通过数据通信模块(2)分别与后台服务器(7)和移动端(4)连接，数据采集仪(1)还分别连接有太阳能电源系统(6)和传感器模块(11)；所述的传感器模块(11)，还包括与数据采集仪(1)并接的空气温度传感器(12)、空气湿度传感器(13)、大气压强传感器(14)、土壤酸碱度传感器(15)、风速传感器(16)、风向传感器(17)、土壤温度传感器(18)、土壤湿度传感器(19)、粉尘浓度传感器(20)、雨量传感器(21)和光照强度传感器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张厚武，丁振磊，张宇，
申请(专利权)人：贵州希望泥腿信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52