一种智慧农业实训系统及实训方法技术方案

本公开提出了一种智慧农业实训系统及实训方法，实训系统包括数据采集单元、通信单元、主控单元和联动单元，数据采集单元采集传感数据通过通信单元与主控单元连接，主控单元根据传感数据判断并控制联动单元的执行装置动作；所述通信单元包括多个无线传输模块，所述每个无线传输模块和主控单元分别连接设置显示装置，当无线传输模块进行数据发送和接收时，实时显示数据传输信息。系统中各个部件可以单独放置，可以根据实训内容连接各个部件，将部件放置在实训箱内实现装置的便携，每个无线传输模块连接以及主控单元分别设置了显示装置，可以直观的显示传输的数据和传输时间，实现直观实训，适用于各个知识水平的被实训人员的培训，提高实训效果。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧农业实训系统及实训方法
本公开涉及智慧农业相关
，具体的说，是涉及一种智慧农业实训系统及实训方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，并不必然构成在先技术。随着物联网的应用越来越广，智能生产已成了各行各业正在看齐的方向，工业4.0即是物联网与工业结合的一个成功案例，而在农业方面，尤其是我国的农业，普遍存在的问题就是自动化严重不足，仍然是劳动力密集。如何解放生产力，提供农业生产的效率，就是摆在我国农业面前的一道难题。目前，我国农业正处于传统农业向现代农业转型期，农业物联网将发挥独特而重要的作用，也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。农业物联网能够实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。物联网普及使用，不仅需要培训设计人员，还要对使用物联网系统的操作人员甚至农民进行培训，才能在物联网的普及使用过程中解决基础技术问题，使得智慧农业能够顺利推行。专利技术人发现，现有的实训设备，能够将抽象的技术知识进行直观化展示，一般为沙盘或者在实验室种植农作物以模拟农作物的生长环境，一方面设备大，不利于便携，需要在设备的设置处(如学校)进行培训，另一方面设备配置复杂，不能进行直观化培训，培训效果不佳，适用范围较小。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了一种智慧农业实训系统及实训方法，系统中各个部件可以单独放置，可以根据实训内容连接各个部件，将部件放置在实训箱内实现装置的便携，每个无线传输模块连接以及主控单元分别设置了显示装置，可以直观的显示传输的数据和传输时间，实现直观实训，适用于各个知识水平的被实训人员的培训，提高实训效果。为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：一个或多个实施例提供了一种智慧农业实训系统，包括数据采集单元、通信单元、主控单元和联动单元，数据采集单元采集传感数据并通过通信单元与主控单元连接，主控单元根据传感数据判断并控制联动单元的执行装置动作；所述通信单元包括多个无线传输模块，所述每个无线传输模块和主控单元分别连接设置显示装置，当无线传输模块进行数据发送和接收时，实时显示数据传输信息。一个或多个实施例提供了一种智慧农业实训方法，包括将上述述的一种智慧农业实训系统中的各个部件连接，搭建下面一种或多种数据传输通路，根据搭建的通路进行实训：建立ZigBee无线传输通路：一个或多个传感器通过接口连接ZigBee无线传输模块；ZigBee无线协调器通过串口连接至主控单元；设置ZigBee无线传输的配置数据，建立ZigBee无线传输模块以及ZigBee无线协调器的无线连接；建立LoRa无线传输通路：一个或多个传感器连接第一LoRa无线传输模块作为LoRa节点，所述主控单元通过串口连接第二LoRa无线传输模块；设置LoRa节点实现点对点的通信配置数据，LoRa节点与第二LoRa无线传输模块建立点对点的连接；建立有线传输通路：传感器直接通过数据传输线连接至主控单元。与现有技术相比，本公开的有益效果为：(1)本公开的农业实训系统，系统中各个部件可以单独放置，可以根据实训内容连接各个部件，将部件放置在实训箱内实现装置的便携。(2)实训系统采集模块功能丰富，包括气压、光照、PM2.5、CO2、土壤温湿度、空气温湿度数据的采集。可设置多种无线组网协议，对不同的无线通信方式进行实训。(3)多种显示数据的方式，包括OLED、串口屏和上位机软件显示，可以直观的查看数据的通讯链路，联动单元的执行装置包括自动控制和手动控制方式，控制灵活。(4)搭建多种数据传输通路，提供了ZigBee无线传输实训以及LoRa无线传输实训程，集多种实训方式于一体。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。图1是本公开实施例的实训系统的架构图；图2是本公开实施例的上位机逻辑模块。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种智慧农业实训系统，包括数据采集单元、通信单元、主控单元和联动单元，数据采集单元用于采集传感数据通信单元与主控单元连接，主控单元根据传感数据判断并控制联动单元的执行装置动作；所述通信单元包括多个无线传输模块，所述每个无线传输模块和主控单元分别连接设置显示装置，当无线传输模块进行数据发送和接收时，实时显示数据传输信息。无线传输模块连接的显示装置显示的数据传输信息，可以包括当前无线传输模块的工作模式、传输的具体参数与对应参数测量的数值、传输时间等。可选的，可以采用OLED屏，可以与无线传输模块焊接在同一PCB板上，进行实时数据的显示。主控单元的显示装置用于根据接收到的信息实时更新显示，包括数据采集单元采集的传感数据和联动单元的执行装置动作状态，如关闭或打开。可选的，可以采用串口屏，可以为液晶屏或者LED屏。每个无线传输模块连接一个传感器，形成一个无线传感节点，可以根据设置的无线通信模块的类型进行相应通信协议的实训，实时查看数据传输端的显示装置和主控单元的显示装置的数据变化，用于确定数据是否进行了传输，数据是否丢包，直观性强，当出现传输故障可以直接发现，通过检查线路或者设置进行故障的排除。由于被培训人员对于物联网的知识掌握程度不同，本实训装置适用性强，实用度广，适用于各个知识水平的人员培训，有效提高了实训的直观性，从而可以有效提高实训的效果。数据采集单元的传感器可以根据需要设置，可以包括但是不限于温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气压传感器和PM2.5/PM10传感器，还可以包括CO2传感器和土壤温湿度传感器，分别用于采集空气温湿度、光照、大气压和PM2.5/PM10数据，以及CO2浓度和土壤温湿度数据。可选的，本实施例中温度传感器和湿度传感器的型号可以为SHT11，PM2.5/PM10传感器可以采用SDS018，检测范围0.0-999.9ug/m3，光照传感器额信号可以为BH1750，CO2传感器可以采用COZIR-Ambient，土壤温湿度传感器可以采用SMTS-II-50。可选的，所述无线传输模块可以包括Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧农业实训系统，其特征是：包括数据采集单元、通信单元、主控单元和联动单元，数据采集单元采集传感数据并通过通信单元与主控单元连接，主控单元根据传感数据判断并控制联动单元的执行装置动作；所述通信单元包括多个无线传输模块，所述每个无线传输模块和主控单元分别连接设置显示装置，当无线传输模块进行数据发送和接收时，实时显示数据传输信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种智慧农业实训系统，其特征是：包括数据采集单元、通信单元、主控单元和联动单元，数据采集单元采集传感数据并通过通信单元与主控单元连接，主控单元根据传感数据判断并控制联动单元的执行装置动作；所述通信单元包括多个无线传输模块，所述每个无线传输模块和主控单元分别连接设置显示装置，当无线传输模块进行数据发送和接收时，实时显示数据传输信息。


2.如权利要求1所述的一种智慧农业实训系统，其特征是：数据采集单元包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、气压传感器、PM2.5/PM10传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器。


3.如权利要求1所述的一种智慧农业实训系统，其特征是：通信单元还包括无线协调器，所述无线协调器与无线传输模块通信连接，所述无线传输模块通过无线协调器与主控单元电连接，将接收的无线传输模块的数据传输至主控单元。


4.如权利要求1所述的一种智慧农业实训系统，其特征是：无线传输模块包括ZigBee无线传输模块和LoRa无线传输模块。


5.如权利要求4所述的一种智慧农业实训系统，其特征是：根据实训需要将采集单元、通信单元、主控单元和联动单元的装置进行连接进行相应的实训，通信单元包括以下一种或多种传输通路组合：
ZigBee无线传输通路：一个或多个传感器连接ZigBee无线传输模块构成ZigBee节点，ZigBee节点与ZigBee无线协调器无线连接，ZigBee节点传输的传感数据通过ZigBee无线协调器传输至主控单元；
LoRa无线传输通路：一个或多个传感器连接第一LoRa无线传输模块作为LoRa节点，所述主控单元通过串口连接第二LoRa无线传输模块，LoRa节点与第二LoRa无线传输模块建立点对点的连接；
有线传输通路：传感器通过数据传输线连接至主控单元。


6.如权利要求1所述的一种智慧农业实训系统，其特征是：主控单元根据传感数据判断控制联动单元的执行装置动作，控制方式包括自动控制和手动控制方式：自动模式通过设置阈值来实现，当检测到数据大于或者小于阈值时会自动控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：董美亚，刘子铭，王帅，李鹏，赵阳，
申请(专利权)人：江苏艾什顿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32