农业设施环境参数采集装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种农业设施环境参数采集装置、系统及方法，所述装置包括微处理器、环境参数检测传感器、本地人机交互设备和无线收发模块，所述微处理器分别与环境参数检测传感器、本地人机交互设备、无线收发模块连接，所述本地人机交互设备用于在采集点进行输入操作以及显示采集点环境参数检测传感器所采集的环境参数数值；所述系统远程终端以及至少一个上述的农业设施环境参数采集装置。本发明专利技术可以实现对农业设施环境的自动监测和预警，通过分布定点采集及数值模拟，可以对农业设施环境分布特点进行研究，为农业设施结构设计和改进提供依据。 1

【技术实现步骤摘要】
农业设施环境参数采集装置、系统及方法
本专利技术涉及一种环境参数采集装置及系统，尤其是一种农业设施环境参数采集装置、系统及方法，属于农业设施环境监控领域。
技术介绍
设施农业包括畜禽养殖和温室设施两种，随着现代农业畜牧业和植物工厂的发展，设施农业在生产作业中，环境参数对动植物的生长、产量有重要的影响，使得对环境参数的监测要求越来越高。尤其在动物养殖中，由于饲料、排泄物、空气流动等因素的影响，使得农业设施的环境状况复杂，环境质量很差。现代设施农业的发展，迫切需要解决设施内环境的参数实时、连续、全面的监测，现有的设施农业环境参数监测系统有无线监测、有线监测；有线监测系统，由于布线复杂、成本高，采集点被布设后，不方便变更。由于农业设施中环境因子的分布不均匀、迟滞、动态变化，使得仅仅停留在单点或固定点的环境参数的检测不能满足需求。养殖农业设施内环境空气质量因子包含：温度、湿度、有害气体(H2S、NH3、CO、CO2)浓度、粉尘浓度、气流速度等，养殖环境各因子的不同参数值，对动物的健康和生长影响程度不同，而针对农业设施内多环境因子集中采集的便捷、低成本的设备和系统，在市面上几乎没有。因此，有必要设计一种能对农业设施内关键环境因子(温度、湿度、气流速度、氨气浓度、粉尘浓度)的参数进行集中采集的系统。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了克服上述现有技术的缺陷与不足，提供了一种农业设施环境参数采集装置，该装置结构简单、方便实用，可以将农业设施内的多种环境因子参数进行采集，实现对养殖环境的自动监测。本专利技术的第二个目的在于提供一种农业设施环境参数采集系统。本专利技术的第三个目的在于提供一种农业设施环境参数采集方法。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种农业设施环境参数采集装置，所述装置包括微处理器、环境参数检测传感器、本地人机交互设备和第一无线收发模块，所述微处理器分别与环境检测传感器、本地人机交互设备、第一无线收发模块连接，所述本地人机交互设备用于在采集点进行输入操作以及显示采集点环境参数检测传感器所采集的环境参数数值。进一步的，所述环境参数检测传感器包括温湿度传感器、氨气传感器、粉尘传感器和风速传感器。进一步的，所述本地人机交互设备包括电脑和串口模块，所述电脑通过串口模块与微处理器连接。进一步的，所述本地人机交互设备包括触摸屏和串口模块，所述触摸屏通过串口模块与微处理器连接。进一步的，所述装置还包括惯性测量单元，该装置置于移动平台上，所述移动平台上设有导航设备，所述导航设备、惯性测量单元分别与微处理器连接。本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种农业设施环境参数采集系统，所述系统包括远程终端以及至少一个上述的农业设施环境参数采集装置；所述农业设施环境参数采集装置为一个时，所述系统还包括远程数据传输模块，农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块通过远程数据传输模块与远程终端连接；所述农业设施环境参数采集装置为多个时，所述系统还包括汇聚节点，所述汇聚节点包括第二无线收发模块和远程数据传输模块，所述第二无线收发模块与多个农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块连接，并通过远程数据传输模块与远程终端连接。进一步的，所述远程终端为远程人机交互设备。进一步的，所述远程终端包括相连接的远程人机交互设备和云数据库服务器。本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种农业设施环境参数采集方法，所述方法包括单点采集和多点分布采集；所述单点采集，具体包括：采用一个农业设施环境参数采集装置，将该农业设施环境参数采集装置布置于农业设施内需采集环境参数的一个采集点；农业设施环境参数采集装置通过环境参数检测传感器对农业设施内的多种环境因子进行参数采集；本地人机交互终端设备对农业设施环境参数采集装置的采集参数进行超限阈值设置，对采集点所采集的环境参数数值进行显示，以及对超限的环境参数进行报警；农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块将采集的环境参数发送到远程数据传输模块，并由远程数据传输模块传输给远程终端；远程终端建立环境参数数据库，显示实时环境参数、历史数据，对农业设施环境参数采集装置的采集参数进行超限阈值设置，以及对超限的环境参数进行报警；所述多点采集，具体包括：采用多个农业设施环境参数采集装置，根据农业设施的结构特点，将各个农业设施环境参数采集装置分别布置于农业设施内需采集环境参数的多个采集点；其中，所述采集点包括通风口、近门口位置、纵向风位置和横向风位置；各个农业设施环境参数采集装置通过环境参数检测传感器对农业设施内各个采集点的多种环境因子进行参数采集；本地人机交互终端设备对本地环境参数采集装置的采集参数进行超限阈值设置，对各个采集点所采集的环境参数进行数值模拟，并进行显示，实现对农业设施内环境参数的分布特点进行研究和分析，以及对超限的环境参数进行报警；各个农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块将采集的环境参数发送到汇聚节点的第二无线收发模块，并由汇聚节点的远程数据传输模块传输给远程终端；远程终端建立环境参数数据库，显示各个农业设施环境参数采集装置的实时环境参数、历史数据，对各个农业设施环境参数采集装置的采集参数进行超限阈值设置，以及对超限的环境参数进行报警。进一步的，所述方法还包括移动平台机载采集；所述移动平台机载采集，具体包括：在农业设施环境参数采集装置上设置惯性测量单元，将该农业设施环境参数采集装置置于移动平台上，该移动平台上设置导航设备，惯性检测单元采集的姿态数据，计算移动平台相对移动距离以及在农业设施内的位置坐标，与导航设备结合，检测农业设施内移动平台走过路径的空间环境连续的参数；通过将单点采集、多点分布采集和移动平台机载采集结合，实现对设施内环境参数的时间和空间的分布规律的检测与研究，实现农业设施内环境参数的全面采集。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的农业设施环境参数采集装置可以实现对农业设施内采集点的连续、实时、多参数的采集和监测，可以在没有人工的干预下，实现对农业设施的多种环境因子，如温度、湿度、氨气、粉尘、风速等环境参数的监测，通过本地人机交互终端设备，能实现本地的操作、阈值设置与显示。2、本专利技术的农业设施环境参数采集装置还设置了惯性测量单元，作为机载移动采集装置，惯性测量单元与微处理器连接，将养殖环境参数采集装置置于移动平台时，惯性测量单元可以与移动平台设置的导航设备结合，提供对移动平台的位置计算，可以实现移动平台机载采集，移动平台机载采集方式可以实现农业设施内移动平台走过或预定路径空间连续的参数。3、本专利技术的养殖环境参数采集系统可以实现养殖环境参数采集装置所采集的环境参数数据的远程传输，通过远程终端可以建立数据库，实现环境参数的远程监测、显示、超限阈值设置、预警，单个环境参数采集装置可以实现对农业设施内采集点的连续、实时、多参数的采集和监测，通过一个环境参数采集装置可以实现单点采集，单点采集方式可以实现对农业设施内环境多种参数的连续采集，对农业设施内环境参数的按时间规律进行分析，通过多个环境参数采集装置可以实现多点采集，多点采集方式可以实现对农业设施内环境多参数的连续、分布式采集，对农业设施内不同采集点的环境参数按时间规律和空间分布规律进行分析。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述装置包括微处理器、环境参数检

【技术特征摘要】
1.一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述装置包括微处理器、环境参数检测传感器、本地人机交互设备和第一无线收发模块，所述微处理器分别与环境检测传感器、本地人机交互设备、第一无线收发模块连接，所述本地人机交互设备用于在采集点进行输入操作以及显示采集点环境参数检测传感器所采集的环境参数数值。2.根据权利要求1所述的一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述环境参数检测传感器包括温湿度传感器、氨气传感器、粉尘传感器和风速传感器。3.根据权利要求1所述的一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述本地人机交互设备包括电脑和串口模块，所述电脑通过串口模块与微处理器连接。4.根据权利要求1所述的一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述本地人机交互设备包括触摸屏和串口模块，所述触摸屏通过串口模块与微处理器连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种农业设施环境参数采集装置，其特征在于：所述装置还包括惯性测量单元，该装置置于移动平台上，所述移动平台上设有导航设备，所述导航设备、惯性测量单元分别与微处理器连接。6.一种农业设施环境参数采集系统，其特征在于：所述系统包括远程终端以及至少一个权利要求1-5任一项所述的农业设施环境参数采集装置；所述农业设施环境参数采集装置为一个时，所述系统还包括远程数据传输模块，农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块通过远程数据传输模块与远程终端连接；所述农业设施环境参数采集装置为多个时，所述系统还包括汇聚节点，所述汇聚节点包括第二无线收发模块和远程数据传输模块，所述第二无线收发模块与多个农业设施环境参数采集装置的第一无线收发模块连接，并通过远程数据传输模块与远程终端连接。7.根据权利要求6所述的一种农业设施环境参数采集系统，其特征在于：所述远程终端为远程人机交互设备。8.根据权利要求6所述的一种农业设施环境参数采集系统，其特征在于：所述远程终端包括相连接的远程人机交互设备和云数据库服务器。9.一种农业设施环境参数采集方法，其特征在于：所述方法包括单点采集和多点分布采集；所述单点采集，具体包括：采用一个农业设施环境参数采集装置，将该农业设施环境参数采集装置布置于农业设施内需采集环境参数的一个采集点；农...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆海霞，张铁民，兰玉彬，林圳鑫，周文青，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44