使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置，包括：多个传感单元和控制电路，所述传感单元为可组合多级腔式在线环境用管状腔式传感器构成，形成所需求的测控数据立体矩阵单元点，将测控信号转换就电信号，进行数模转换，再通过数据总线以串口形式发送到控制电路；所述控制电路包括模拟信号传输转换单元、单片机控制单元、串口通讯单元，实现测控信号的处理传输。本实用新型专利技术将多级组合式管状腔式传感放置于种植环境中，实现立体点阵式农业种植环境监测；通过立体矩阵式多参数同时检测农业种植环境中的温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量数据，为农业生产工厂化的应用打下了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术是一种使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置，包括：多个传感单元和控制电路，所述传感单元为可组合多级腔式在线环境用管状腔式传感器构成，形成所需求的测控数据立体矩阵单元点，将测控信号转换就电信号，进行数模转换，再通过数据总线以串口形式发送到控制电路；所述控制电路包括模拟信号传输转换单元、单片机控制单元、串口通讯单元，实现测控信号的处理传输。本技术将多级组合式管状腔式传感放置于种植环境中，实现立体点阵式农业种植环境监测；通过立体矩阵式多参数同时检测农业种植环境中的温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量数据，为农业生产工厂化的应用打下了坚实的基础。【专利说明】使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置
本技术涉及农业技术，尤其是涉及测量设施农业植物生长环境的温度、湿度、 光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量等在线监测及分析装置。
技术介绍
目前，随着工业化农业植物种植技术的发展，对于植物种植环境监测及控制的需 求越来越大，而农业种植中的环境监测比如温度、湿度、光照度等的数据需要实时性的监测 以便进行种植环境的控制。现有的农业种植环境监测采用单一的数据点的监测，每个点采 用分散的方式进行采集，由于空间影响，致使农业种植环境数据的完整性及全面性受到局 限。而农业种植环境的要求是一个整体的配套的项目工程，鉴于此，需要一种可组合在线环 境专用的传感器以及相应的在线监控装置，使各种数据可同时进行传输和集中控制，便于 农业种植实现精准化控制，实现农业种植的工厂化流水作业。
技术实现思路
本技术的目的是实现对农业种植环境进行温度、湿度、光照强度、光照色度、 二氧化炭含量、氧含量等参数在线监测及分析，为农业种植实现工厂化流水作业建立可行 的环境数据监测方案，确保农业种植数据的完整、实时和及时的上传以供对植物生长的精 准控制。 为了实现本技术的目的，提出以下技术方案： -种使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置，所述植物种植环境 在线监控装置包括：多个传感单元和控制电路， 所述传感单元为可组合多级腔式在线环境用管状腔式传感器构成，每个传感单元 独自成系统，通过对所述管状腔式传感器的多级组合，形成测控数据立体矩阵单元点，再 经过排列组合，形成矩阵排列方式；通过所述控制电路针对组合的特点，连接相应的传感单 元，将温湿气光信号转换就电信号，进行AD转换，再通过数据总线以串口形式发送到控制 电路； 所述控制电路包括模拟信号传输转换单元、单片机控制单元、串口通讯单元；其 中， 所述模拟信号传输转换单元包括AD转换模块和数据总线，所述AD转换模块将传 感单元送回的信号进行AD转换，数字信号通过数据总线传送给单片机控制单元； 所述单片机控制单元包括CPU处理器和缓存区，所述CPU对数据进行数据汇总及 分析处理、换算，并处理后的数据传送至所述缓存区，根据上位系统的指令进行上传； 所述串口通讯单元是将每个传感单元数据进行转换，由单片机串口转换为485通 讯接口。 所述传感单元包括底座电源部分、组合数据传感部分、无线数据发送部分，所述底 座电源部分包括蓄电池；所述组合数据传感部分由通讯总线、电源总线、多种传感元件、模 拟量转换模块、通讯模块组成；所述无线数据发送组件，由通讯总线、电源总线、无线发射单 元、及串行通讯单元组成。 所述多种传感元件包括： 温湿度传感器，用于检测检测点的温湿度，所述温湿度传感器采用DHT11系列数 字式传感器； 光照强度传感器，所述光照强度传感器采用16BITBH1750FVI芯片进行采集； 色度传感器，所述色度传感器采用TCS3200D-TR传感器； 氧含量传感器，所述氧含量传感器采用CITY40XV ; 二氧化碳含量传感器，所述二氧化碳含量传感器采用CITY IRceLC02红外二氧化 碳传感器。 所述模拟信号传输转换单元采用AD1764芯片进行AD转换，单片机控制单元采用 STC12C5A16AD系列单片机系统，所述串口通讯单元采用171Y-MAX485ESA485通讯芯片进行 转换。 所述植物种植环境在线监控装置还包括供电单元，所述供电单元包括电源总线为 所述监控装置提供电力支持，并将DC24V电转换为所述监控装置所需的多种电压。 所述所述植物种植环境在线监控装置还包括无线通讯单元，所述无线通讯单元将 信号转换为无线通讯信号进行传输，用于不方便布线的应用场合。 所述无线通讯单元配置于传感单元和控制电路，该单元采用TI公司的无线通 信CC1101芯片，其最大传输数率500Kbps，可修改波特率，传输距离达200-300米，灵敏 度-llOdBm，并具有无线唤醒功能。 本技术的有益效果是：多级组合式管状腔式传感放置于种植环境中，可实现 立体点阵式农业种植环境监测；通过立体矩阵式多参数同时检测农业种植环境中的温度、 湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量数据，为农业生产工厂化的应用打下了坚 实的基础。 【专利附图】【附图说明】 图1是是养殖环境传感器指令操作说明： 图2显示各个通讯地址设置方式； 图3是控制电路组成方框图。 【具体实施方式】 为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实 施例，对本技术进一步详细说明。 为了实现对农业种植环境的发酵胚进行温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化 炭含量、氧含量参数在线监测及分析等的在线监测，需要一种可组合的多级腔式在线环境 专用传感器，将温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量监测元件封装在一 个透明腔式单元传感器内，且实现多级互联，形成立体距阵排列，并进行无线和有线传输， 并实现储能无源的操作方式，监测数据通过单片机控制技术，实现农业种植环境监测数据 的在线采集、传输，从而为农业种植实现工厂化流水作业建立切实可行的环境数据监测方 案。 本技术采用根据需求的多级组合式管状腔式传感及底座和发射平台套件，通 过对组合式管状腔式传感单元的多级组合，形成所需求的测控数据立体矩阵单元点，再经 过所需求的排列组合，形成系统化、立体化的矩阵排列方式，应用于农业种植环境中，可实 现立体点阵式农业种植环境监测。 通过可组合式一体化系统集成，将立体矩阵的温度、湿度、光照强度、光照色度、二 氧化炭含量、氧含量参数汇成模拟量信号进行分析、计算、汇总，形成通讯量数据，通过单片 机控制技术进行在线式无线及有线连接，发送到数据控制中心进行数据管理。由蓄电式电 源或在线式直连电源为传感器提供能量支持，保证农业种植数据的完整、实时、准时的上 传。 每个矩阵单元点数据测控传感器分为三个组成分点，底座电源部分、组合数据传 感部分、无线数据发送部分。 底座电源部分包括蓄电池； 组合数据传感部分，由通讯总线、电源总线、温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧 化炭含量、氧含量数据传感元件、模拟量转换模块、通讯模块组成； 无线数据发送组件，由通讯总线、电源总线、无线发射单元、及串行通讯单元组成。 组合数据传本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置，其特征在于，所述植物种植环境在线监控装置包括：多个传感单元和控制电路， 所述传感单元为可组合多级腔式在线环境用管状腔式传感器构成，每个传感单元独自成系统，通过对所述管状腔式传感器的多级组合，形成测控数据立体矩阵单元点，再经过排列组合，形成矩阵排列方式；通过所述控制电路针对组合的特点，连接相应的传感单元，将温湿气光信号转换就电信号，进行AD转换，再通过数据总线以串口形式发送到控制电路； 所述控制电路包括模拟信号传输转换单元、单片机控制单元、串口通讯单元；其中， 所述模拟信号传输转换单元包括AD转换模块和数据总线，所述AD转换模块将传感单元送回的信号进行AD转换，数字信号通过数据总线传送给单片机控制单元； 所述单片机控制单元包括CPU处理器和缓存区，所述CPU对数据进行数据汇总及分析处理、换算，并处理后的数据传送至所述缓存区，根据上位系统的指令进行上传； 所述串口通讯单元是将每个传感单元数据进行转换，由单片机串口转换为485通讯接口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙以川，宋盟社，
申请(专利权)人：孙以川，
类型：新型
国别省市：山东;37