一种农资仓库环境监测与控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种农资仓库环境监测与控制系统，包括传感器节点、控制节点、网关模块、人机交互界面、远程服务器和远程监控网站，控制节点可以控制众多设备，例如风机、灯泡等，控制节点与传感器节点连接至网关模块的第一端，网关模块第二端与人机交互界面连接，网关模块第三端与远程服务器第一端连接，远程服务器第二端通过本地数据库与远程监控网站连接，通过本发明专利技术让用户实时得知农资仓库的安全状况，实现仓储现代化和信息化的管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于农业物联网的智能控制的
，具体涉及一种用于农资仓库环境监测与控制系统及其方法。
技术介绍
农药和化肥在储存过程中一般会产生有毒气体。农药在储存过程中会产生如甲拌磷、甲醛、甲胺、氯气、二氧化硫、氯化氢、二氧化氯、氟化氢和硫化氢等有毒气体。化肥储存过程中则一般会产生氨气、二氧化硫、氮氧化物等气体。如果上述气体在局部积聚，将会对人体健康以及安全生产产生严重的危害。因此，对农药、化肥仓储环境中的环境参数进行检测以及调控非常重要。目前，农药、化肥仓储较为简单，相关技术中采用的存储系统存在以下技术问题：由于缺少对仓储环境的气体监控设备，现有常规处理的手段为以人工定时换气为主；这种方式费时又费力,既造成了人力物力及能源的浪费，又有可能会出现意外情况危急人身和农资安全，对实现仓储现代化、信息化都有较大影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种农资仓库环境监测与控制系统及方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：本专利技术提供一种农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：包括传感器节点、控制节点、网关模块、人机交互界面、远程服务器和远程监控网站，所述传感器节点用于采集信息，并连接至所述控制节点，所述控制节点与所述传感器节点连接至所述网关模块的第一端，所述网关模块第二端与所述人机交互界面连接，所述网关模块第三端与所述远程服务器第一端连接；所述远程服务器第二端通过本地数据库与所述远程监控网站连接。优选地，所述远程服务器第三端还与手机客户端连接。优选地，所述传感器节点包括MCU8051核心处理器、CC2530射频芯片、RFX2401功率放大芯片、为所述系统设计外围电路的无线通信模块、外围电路的传感器模块和电源模块，所述传感器模块包括烟雾传感器、硫化物传感器、氨气传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器，所述电源模块包括以AMS1117电源芯片为核心的电源。优选地，所述烟雾传感器为MQ-2烟雾传感器，所述硫化物传感器为MQ-135硫化物传感器，所述氨气传感器为MQ-137氨气传感器，所述氧气传感器为CITY-40XV氧气传感器，所述二氧化碳传感器为MH-Z19二氧化碳传感器，所述空气温湿度传感器为DHT11空气温湿度传感器，所述光照度传感器为GY－30光照度传感器。优选地，所述控制节点包括MCU8051核心处理器、CC2530射频芯片、RFX2401功率放大芯片、为所述系统设计外围电路的无线通信模块、220V继电器开关模块和电源模块，所述电源模块包括以AMS1117电源芯片为核心的电源。优选地，所述网关模块以ARM Cortex-M3为内核，其芯片型号选择STM32F103，所述STM32F103通过串口与GPRS-DTU和ZigBee协调器连接。优选地，所述人机交互界面采用面向对象Visual C++语言实现。优选地，所述远程服务器运用TCP/IP协议和多线程技术，采用面向对象Visual C++语言实现。优选地，所述远程监控网站运用Div+CSS布局和Javascript技术，以MySQL为本地数据库，采用面向对象PHP语言实现。本专利技术还提供了一种农资仓库环境监测与控制的方法，其特征在于，包括下述步骤：S001:传感器节点采集农资仓库的环境参数的信息，所述环境参数的信息包括烟雾、硫化物、氨气、氧气、二氧化碳、温度、湿度和光照度信息，所述传感器节点将多路数据整合为数据流后通过ZigBee蜂窝网络传输到网关模块；S002:网关模块将接收到的数据信息进行解压、分析和压缩格式化处理后，通过ZigBee协调器与远程服务器建立起TCP/IP连接，并将格式化处理后的数据信息发送到所述远程服务器，所述网关模块通过芯片的串口与人机交互界面连接，用户通过所述人机交互界面查看实时环境信息并发送指令控制所述反向控制节点进行相应的220V继电器开关模块工作；S003:所述远程服务器将接收到的经格式化后的数据信息接收并显示在前端，并将数据存储到本地数据库的MySQL里,用户可以利用所述远程服务器发送指令控制反向控制节点进行相应的220V继电器开关模块工作，；其中，远程监控网站通过本地数据库与所述远程服务器连接，所述远程监控网站包括实时数据查看、绘制历史数据波形图、实时数据预警和后台管理功能，当监测的参数偏离设定的安全值时，所述远程监控网站发送指令控制反向控制节点节点进行相应的220V继电器开关模块工作；手机客户端与所述远程服务器连接，所述手机客户端模块包含实时数据查看、绘制历史数据波形图、实时数据预警和后台管理功能，用户实时得知农资仓库的安全状况。本专利技术有如下有益效果：1、本专利技术结合Zigbee技术、GPRS技术和Internet技术，将农资仓库的实时环境信息正确地显示在远程监控网站和手机客户端上，实现了真正意义上的对农资仓库环境的无线远程实时监控。2、本专利技术通过将MQ-2烟雾传感器、MQ-135硫化物传感器、MQ-137氨气传感器、CITY-40XV氧气传感器、MH-Z19二氧化碳传感器、DHT11空气温湿度传感器、GY-30光照度传感器作为传感器模块，实时采集农资仓库温度、湿度、光照度、烟雾、硫化物、氨气、氧气和二氧化碳等多项信息，避免了仓库需要有人值守、人工换气检查等问题而易引起人为事故发生，有效确保了人员和仓库安全，提高了仓库管理的可靠性。3、本专利技术中，用户通过远程服务器和远程监控网站设置了农资仓库的气体浓度的阈值，当气体浓度的值偏离了阈值，远程服务器或远程监控网站就会自动发送相关命令对相应的控制节点进行控制，控制节点会控制风机和电灯等设备，避免了管理者因为没有及时察觉仓库的环境变化而导致物资受到损害。4、本专利技术中，用户可以通过远程服务器或远程监控网站手动发送相关命令对相应的节点进行控制，避免了由于远程服务器或者远程监控网站程序出错带来的控制失误。5、本专利技术中，用户还可以通过手机客户端，发送不同命令对相应的控制节点进行不同的控制，实现了农资仓库环境的远程控制，使得仓库环境的监控不再受到距离的局限。6、本专利技术中，控制节点以CC2530为射频芯片，接收来自用户的命令；风机控制节点以MCU8051为核心，分析命令并且通过控制相应的节点进而控制风机和电灯的工作；控制节点以继电器实现开关控制，实现了对仓库环境实时调节的目的。附图说明利用附图对专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术一种用于农资仓库环境监测与控制系统及其方法的整体结构图。图2是本专利技术的局部连接示意图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。如图1所示，以物联网为核心的农资仓库环境监测与控制系统，包括传感器节点、控制节点、网关模块、人机交互界面、远程服务器和远程监控网站，传感器节点用于采集信息，控制节点与传感器节点电性连接至网关模块，网关模块一端与人机交互界面电性连接，网关模块另一端与远程服务器连接，远程监控网站与远程服务器连接。本实施例中，远程服务器一端还连接有手机客户端，远程服务器另一端通过本地数据库与远程监控网站连接。本实施例中，传感器节点包括MCU8051核心处理器、C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：包括传感器节点、控制节点、网关模块、人机交互界面、远程服务器和远程监控网站，所述传感器节点用于采集信息，所述控制节点与所述传感器节点连接至所述网关模块的第一端，所述网关模块第二端与所述人机交互界面连接，所述网关模块第三端与所述远程服务器第一端连接，所述远程服务器第二端通过本地数据库与所述远程监控网站连接。

【技术特征摘要】
1.一种农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：包括传感器节点、控制节点、网关模块、人机交互界面、远程服务器和远程监控网站，所述传感器节点用于采集信息，所述控制节点与所述传感器节点连接至所述网关模块的第一端，所述网关模块第二端与所述人机交互界面连接，所述网关模块第三端与所述远程服务器第一端连接，所述远程服务器第二端通过本地数据库与所述远程监控网站连接。2.根据权利要求1所述的农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：所述远程服务器第三端还与手机客户端连接。3.根据权利要求1所述的农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：所述传感器节点包括MCU8051核心处理器、CC2530射频芯片、RFX2401功率放大芯片、为所述系统设计外围电路的无线通信模块、外围电路的传感器模块和电源模块，所述传感器模块包括烟雾传感器、硫化物传感器、氨气传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、空气温湿度传感器和光照度传感器，所述电源模块包括以AMS1117电源芯片为核心的电源。4.根据权利要求3所述的农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：所述烟雾传感器为MQ-2烟雾传感器，所述硫化物传感器为MQ-135硫化物传感器，所述氨气传感器为MQ-137氨气传感器，所述氧气传感器为CITY-40XV氧气传感器，所述二氧化碳传感器为MH-Z19二氧化碳传感器，所述空气温湿度传感器为DHT11空气温湿度传感器，所述光照度传感器为GY－30光照度传感器。5.根据权利要求1所述的农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：所述控制节点包括MCU8051核心处理器、CC2530射频芯片、RFX2401功率放大芯片、为所述系统设计外围电路的无线通信模块、220V继电器开关模块和电源模块，所述电源模块包括以AMS1117电源芯片为核心的电源。6.根据权利要求1所述的农资仓库环境监测与控制系统，其特征在于：所述网关模块以ARM Cortex-M3为内核，其芯片型号选择STM32F103，所述STM32F103通过串口与GPRS-D...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢家兴，吕恩利，余国雄，高鹏，曾流文，赵俊宏，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44