一种大棚环境实时监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种大棚环境实时监控装置，包括：主节点和子节点；主节点包括：第一控制器、第一无线通信模块和监视模块；第一无线通信模块的信号输出端与第一控制器的信号接收端相连接；第一控制器与监视模块相连接；每个子节点均包括：第二控制器、第二无线通信模块、环境调控执行模块和多种数据采集传感器；各数据采集传感器的信号输出端分别与第二控制器的信号接收端相连接；第二控制器分别与第二无线通信模块和环境调控执行模块相连接。本实用新型专利技术的监控装置，基于多节点局域网技术，能够对大棚环境进行多节点实时监测，具有较强的实时性，且能够一定程度上提高工作效率。

A Real-time Monitoring Device for Greenhouse Environment

The utility model discloses a real-time monitoring device for greenhouse environment, which comprises a main node and a sub-node; the main node includes a first controller, a first wireless communication module and a monitoring module; the signal output terminal of the first wireless communication module is connected with the signal receiving terminal of the first controller; the first controller is connected with the monitoring module; each sub-node includes a second controller, a second wireless communication module and a monitoring module. The second wireless communication module, the environmental control execution module and a variety of data acquisition sensors; the signal output terminals of each data acquisition sensor are respectively connected with the signal receiving terminal of the second controller; the second controller is respectively connected with the second wireless communication module and the environmental control execution module. The monitoring device of the utility model, based on multi-node LAN technology, can monitor multi-node real-time in greenhouse environment, has strong real-time performance, and can improve work efficiency to a certain extent.

【技术实现步骤摘要】
一种大棚环境实时监控装置
本技术属于多节点局域网设计
以及环境智能监控
，特别涉及一种大棚环境实时监控装置。
技术介绍
目前，新兴农业物联网技术在政府和市场的推动下在全国各地开始逐步普及应用，尤其是农业智能大棚环境监控发展方向就是做到实用、易用、人性化。现有大棚环境监测装置存在一些问题，具体包括：需要人为实地采集数据，过程比较繁琐；现有的大棚环境采集装置能够采集的参数较为单一，不能多参数联合采集；在采集时通常为单节点模式，不能实时反应整个大棚环境的实际情况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种大棚环境实时监控装置，以解决上述存在的技术问题。本技术的监控装置，基于多节点局域网技术，能够对大棚环境进行多节点实时监测，具有较强的实时性，且能够一定程度上提高工作效率。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种大棚环境实时监控装置，包括：主节点和子节点；主节点包括：第一控制器、第一无线通信模块和监视模块；第一无线通信模块的信号输出端与第一控制器的信号接收端相连接；第一控制器与监视模块相连接；子节点的数量为多个，子节点用于设置在大棚内的监测点；每个子节点均包括：第二控制器、第二无线通信模块、环境调控执行模块和多种数据采集传感器；各数据采集传感器的信号输出端分别与第二控制器的信号接收端相连接；第二控制器分别与第二无线通信模块和环境调控执行模块相连接；其中，第一无线通信模块配置为服务器模式，第二无线通信模块配置为客户端模式，第一无线通信模块与第二无线通信模块能够实现通信。进一步的，第一控制器和第二控制器均为嵌入式控制器STM32。进一步的，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为无线通信模块ESP-01。进一步的，数据采集传感器包括：温度传感器、光照传感器、烟雾传感器、土壤湿度传感器、CO2浓度传感器和人体释热红外传感器。进一步的，温度传感器、光照传感器和烟雾传感器为DS18B20，通过单总线与子节点的第二控制器连接；土壤湿度传感器为YL69模拟量输出传感器；CO2浓度传感器为CCS811数字型传感器；人体释热红外传感器为HC-SR501开关量传感器。进一步的，监视模块包括：服务器和上位机；第一控制器与服务器相连接；服务器与上位机相连接；上位机包括监视屏幕和控制按键。进一步的，上位机与服务器串口通信方式连接；上位机采用LabVIEW。进一步的，监视模块包括：报警装置；报警装置的信号接收端与第一控制器的信号输出端相连接。进一步的，子节点的环境调控执行模块为风机；风机的信号接收端与第二控制器的信号输出端相连接。进一步的，还包括：供电模块；供电模块用于为主节点和子节点供电。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的大棚环境实时监控装置，大棚内环境重要监测位置分散设置监测子节点，各监测子节点与主节点采用无线组网方式连接，主节点与子节点之间采用一对多组网连接；监测子节点通过数据传感器采集大棚不同位置的各环境信息。子节点的第二控制器内设置有预设阈值，通过将采集的信息与预设阈值进行比较，控制子节点的环境调控执行模块对大棚环境进行实时调节控制，具有较强的实时性。子节点采集的信息通过无线传输的通信形式传递给主节点，通过监视模块可以进行远程实时监控。本技术的监控装置，基于多节点局域网技术，能够对大棚环境进行多节点实时监测，具有较强的实时性，且能够一定程度上提高工作效率。进一步的，各个监测子节点通过温度传感器、光照传感器、烟雾传感器、土壤湿度传感器、CO2浓度传感器和人体释热红外传感器实时采集大棚的温度、光照、烟雾、土壤湿度、CO2浓度和人体释热红外信息，根据大棚温度、光照、烟雾、土壤湿度、CO2浓度和人体释热红外感应信息与预设阈值比较，进而通过子节点的控制器控制环境调控执行模块动作。具体的，温度、光照和烟雾传感器模块用于检测大棚环境温度、光照和烟雾值，土壤湿度传感器用于测出大棚土壤湿度值，CO2浓度传感器用于测量大棚空气环境CO2值，人体释热红外传感器用于检测大棚内是否有其他他人员入侵。人体释热红外传感器是利用人体所发射的红外光监测是否存在人体，本技术中此传感器安装于大棚内各个入口位置，若有其他人员侵入时，会触发主节点报警装置，可以起到防止大棚入侵以及防盗作用。各传感器将检测的环境信息以数据总线的传输到控制器。进一步的，主节点与上位机串口通信方式，经主节点统一打包后上传到PC上位机LabVIEW集中显示处理，上位机可实时存储、显示监测子节点大棚环境信息，绘制各个环境参数的历史变化曲线，并且可以通过控制按键实现手动控制，提高了设备的可靠性。另外，采用LabVIEW数据可视化处理以及无线组网方式，能够提高环境监控系统设备的可扩展性、便捷性。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的一种大棚环境实时监控装置的结构示意框图；图2是本技术的一种大棚环境实时监控装置中上位机界面示意图；图3是本技术的一种大棚环境实时监控装置中各模块供电情况示意框图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术优点和方案更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术的一种大棚环境实时监控装置，包括：主节点和子节点。主节点包括：第一控制器、第一无线通信模块和监视模块；第一无线通信模块的信号输出端与第一控制器的信号接收端相连接；第一控制器与监视模块相连接。子节点的数量为多个，子节点用于设置在大棚内的监测点；每个子节点均包括：第二控制器、第二无线通信模块、环境调控执行模块和多种数据采集传感器；各数据采集传感器的信号输出端分别与第二控制器的信号接收端相连接；第二控制器分别与第二无线通信模块和环境调控执行模块相连接；其中，第一无线通信模块配置为服务器模式，第二无线通信模块配置为客户端模式，第一无线通信模块与第二无线通信模块能够实现通信。大棚环境监控系统通信方式为无线WIFI通信，主节点与子节点的无线模块分别配置为服务器与模式客户端模式，单服务器可以连接多个客户端。服务器与客户端之间采用TCP协议通信，确保通信方式的可靠性和安全性。监视模块包括：服务器、上位机和报警装置；第一控制器与服务器相连接；服务器与上位机相连接；上位机包括监视屏幕和控制按键。报警装置的信号接收端与第一控制器的信号输出端相连接。上位机与服务器串口通信方式连接；上位机采用LabVIEW。主节点和子节点均设置有供电模块；供电模块用于为主节点和子节点供电；系统包含有12V、24V直流电源模块，并且可以通过降压模块和稳压模块将电压扩展为5V和3.3V，为传感器模块、继电器模块、嵌入式控制器供电。主节点控制器包含微型LCD，子节点监测信息通过无线通信方式发送至主节点，经主节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大棚环境实时监控装置，其特征在于，包括：主节点和子节点；主节点包括：第一控制器、第一无线通信模块和监视模块；第一无线通信模块的信号输出端与第一控制器的信号接收端相连接；第一控制器与监视模块相连接；子节点的数量为多个，子节点用于设置在大棚内的监测点；每个子节点均包括：第二控制器、第二无线通信模块、环境调控执行模块和多种数据采集传感器；各数据采集传感器的信号输出端分别与第二控制器的信号接收端相连接；第二控制器分别与第二无线通信模块和环境调控执行模块相连接；其中，第一无线通信模块配置为服务器模式，第二无线通信模块配置为客户端模式，第一无线通信模块与第二无线通信模块能够实现通信。

【技术特征摘要】
1.一种大棚环境实时监控装置，其特征在于，包括：主节点和子节点；主节点包括：第一控制器、第一无线通信模块和监视模块；第一无线通信模块的信号输出端与第一控制器的信号接收端相连接；第一控制器与监视模块相连接；子节点的数量为多个，子节点用于设置在大棚内的监测点；每个子节点均包括：第二控制器、第二无线通信模块、环境调控执行模块和多种数据采集传感器；各数据采集传感器的信号输出端分别与第二控制器的信号接收端相连接；第二控制器分别与第二无线通信模块和环境调控执行模块相连接；其中，第一无线通信模块配置为服务器模式，第二无线通信模块配置为客户端模式，第一无线通信模块与第二无线通信模块能够实现通信。2.根据权利要求1所述的一种大棚环境实时监控装置，其特征在于，第一控制器和第二控制器均为嵌入式控制器STM32。3.根据权利要求1所述的一种大棚环境实时监控装置，其特征在于，第一无线通信模块和第二无线通信模块均为无线通信模块ESP-01。4.根据权利要求1所述的一种大棚环境实时监控装置，其特征在于，数据采集传感器包括：温度传感器、光照传感器、烟雾传感器、土壤湿度传感器、CO2浓度传感器和人体释热红外传...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫秀英，王乐唯，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61