一种经济型多功能农田环境信息采集器制造技术

本实用新型专利技术属于农业信息化领域。该采集器包括微处理器、数字信号采集电路、模拟信号采集电路、Ａ／Ｄ转换电路、电流／电压转换电路、串口扩展电路、ＲＳ２３２／４８５接口转换器、ＧＰＳ模块、无线通信模块、话音模块、ＵＳＢ接口电路、大量数据存储电路、电源模块、硬件复位电路、显示模块、键盘电路、并口电路及报警电路。本采集器可以用短消息的方式设定采集参数；可以采集多种传感器信息，包括图像信息；并通过有线或无线网络方式传输给远程监控中心；另外该采集器还可以实现与现场的通话功能。本实用新型专利技术具有低成本、高可靠性、高实时性、易携带、操作简单等特点，可作为一种通用的信息采集器用于温室、农田等信息的采集。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Economic multifunctional farmland environment information collector

The utility model belongs to the field of agricultural information. The system comprises a microprocessor, digital signal acquisition circuit, analog signal acquisition circuit, A / D conversion circuit, current / voltage conversion circuit, serial port circuit, RS232 / 485 interface converter, GPS module, wireless communication module, voice module, USB interface circuit, data storage circuit, power module, reset circuit, display hardware module, keyboard circuit, parallel circuit and alarm circuit. This collector can set the acquisition parameters for Short Message way; can collect a variety of sensor information, including image information; and transmitted to a remote monitoring center through the wired or wireless network; in addition it can also realize the scene with the call function. The utility model has the advantages of low cost, high reliability, high real-time performance, portability, simple operation, etc. the utility model can be used as a general information collector for collecting information of greenhouse and farmland.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业信息化领域，具体涉及一种经济型多功能农田环境信息 采集器。
技术介绍
目前市场上出售的采集器大多为手持便携式数据采集器，只能对当前信息进 行采集、记录，其缺点是需要人值守，且只能对小环境信息进行采集。对于无人值守、距离远、设备多、分布散、难管理的农田来讲，为及时总揽农田现场环 境信息而设计一个具有远程监控功能的采集器是相当必要的。传统的远程监控系统的传输方 式分为有线传输和无线传输两种，在有线传输方式中，按网络构架其代表为RS485总线,其不 足之处在于传输距离有限(1000米)，当需要采集信息的点多且与监控中心距离远时，布线难， 维修费用高；而无线传输方式代表为电台方式、GSM方式和GPS方式，电台方式其弊端在于传 输距离有限，需要入网许可；GSM方式不能实现采集器在农田的精确定位，且通信费用较高； GPS方式要完成环境信息传输还需要解决移动网和Internet网互联、终端设备的身份识别等问 题.
技术实现思路
本技术的目的，在于提供一种可以对多处农田实现多类多路信号采集、 空间定位、并与远程监控中心进行有线传输、定时无线传输、报警等通信功能且无人值守的 经济型多功能农田环境信息采集器。本技术的技术方案具体如下本信息釆集器，包括—微处理器l;—数字信号采集电路2，与所述微处理器l连接，该电路至少有两个可接收外部数字信号 的输入端，用于采集数字传感器的数字信号；—A/D转换电路3，与所述微处理器1连接，该电路至少有两个可接收外部模拟电压信号 的输入端；一模拟电压信号采集电路4，与所述A/D转换电路3连接，该电路至少有两个可接收外部 模拟电压信号的输入端，用于采集电压模拟传感器的电压信号；_电流/电压转换电路5，与所述A/D转换电路3连接，用于实现线电流信号到电压信号 的转换；—模拟电流信号采集电路6，与所述电流/电压转换电路5连接，该电路至少有两个可接 收外部模拟电流信号的输入端，用于采集电流模拟传感器的电流信号；—串口扩展电路7，与所述微处理器1连接，该电路至少可以扩展三个串口 第二串口 9、第三串口 ii和第四串n 13;—第一串口8，与所述微处理器l连接，该串口 8提供一个RS232端口； 一RS232/485接口转换器10，与第二串口9相连，该接口转换器提供一个用于与有线网 络通信的RS485端口；—GPS模块12，与所述第三串口ll连接，用于提供采集现场的位置信息； —无线通信模块14，与所述第四串口13连接，用于与无线网络通信； 一SIM卡15，与无线通信模块14连接，用于提供SIM卡的插槽； —语音模块16，与所述无线通信模块14连接，用于语音通信； —USB电路17，与所述微处理器1连接，用于连接摄像头进行图像信息采集； —大量数据存储电路18,与所述微处理器l连接，M于数据的存储； 一电源模块19,用于为采集器各部分电路提供稳定的电源； —报警电路20，与所述微处理器l连接，用于采集器的报警； 一并口电路21，与所述微处理器l连接，用于与PC机通信； 一键盘电路22，与所述微处理器l连接，用于采集器参数的设置和功能的操作； —显示模块23，与所述微处理器l连接，用于数据和操作界面的显示； —硬件复位电路24，与所述微处理器l连接，用于在紧急情况下为系统提供复位功能。 一外壳。用于安装控制面板、标准的信号输入端口和采集器电路板，所述控制面板上有 信号指示灯、键盘、显示模块；所述标准的信号输入端口包括数字信号输入端口、模拟电压 信号和模拟电流信号输入端口、 RS485总线端口、 RS232端口、电源插口和并口；采集器电路 板放在外壳中，端口在外壳一侧引出。本技术的工作原理是采集器被放在农田(或温室)中，并与相关的传感器相连接， 用来完成农田环境信息的采集，并将采集到的气象信息和报警信息、位置信息、系统电量信息 按有线或无线传输方式发送到远程监控中心；远程监控中心根据位置信息来对采集信息进行 管理，并将最新的控制信息发送给农田中的采集器，如信息采集周期、报警范围、信息发 送定时长度等。这样管理人员在远离农田的异地便可及时了解现场环境信息，提前做出决策。 首先，管理人员根据采集对象情况来选择信息传输方式，对于一些小型温室来讲，管理 人员选用有线传输方式来进行环境信息的采集，具体操作方式为先将RS232/485接口转换器 与RS485总线连接，然后利用键盘电路来选择有线传输方式，接着管理人员通过远程监控中 心或键盘将信息采集周期、信息发送定时长度和报警范围等参数输入给采集器，并进行存储， 采集电路会根据采集周期进行现场环境信息的采集，并根据信息发送定时长度将现场信息发送给监控中心，如果有某一环境因子越界，采集器同样将报警信息发送给监控中心。而对于一些大型农田，管理人员可选择无线传输方式，无线传输方式有两种通信机制， l)定时发送方式在任意时刻，管理人员都可以根据SIM卡号用短消息的方式对现场采集器进 行参数设置(包含信息采集周期、报警范围和信息发送定时长度)，采集器则根据定时长度将 最新的采集信息发送给监控中心。2)报警发送方式在此方式中，采集器将采集信息与当前 相应的数据报警范围进行判断，如果环境数据越界，采集器则会报警，并发送当前越界信息。 当采集点现场有工作人员时，现场人员和远程监控中心工作人员可进行语音通信。 与现有技术相比，本技术的有益效果是。1. 由于本装置采用了多种采集电路及一点(远程监控中心)对多点(不同地点的农田或温 室)的通信方式，可以实现多类多路信号的采集；2. 由于采用了RS232/485接口转换器，使本装置具有有线网络通信的功能，系统能够实 现有线和无线两种传输方式，可以供工作人员根据实际情况进行选择，具有很大的灵活性和 实用性；3. 由于系统不仅实现了温度、湿度等环境因子的采集，还实现了图象信息的采集和提供 了语音通信的功能，为现场人员和远程监控中心工作人员进行通德提供了方便。4. 在无线传输方式中，由于系统采用定时发送方式及GPS定位，实现了空间定位时，管 理人员可以定时了解现场环境信息。此外，在报警方式中，由于采集器只有在环境信息越界 的时候才将采集信息发送到监控中心，这样可以增加系统报警的实时性，并能减少系统开支。5. 由于系统采用价格低廉、方便快捷的短消息方式进行通信，因此系统也具有低成本、 实时性好、经济等优点。6. 此外系统还具有操作简单、易携带等优点。附图说明以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明，但实施例不是对本实用 新型的限制。图1为本技术所提供一个较佳施例的电路框图； 图2为本技术所提供一个电流电压转换电路图； 图3为本技术所提供一个大量数据存储电路图； 图4为本技术所提供一个串口扩展电路图。图中，1微处理器；2数字信号采集电路；3A/D转换电路；4模拟电压信号采集电 路；5电流/电压转换电路；6模拟电流信号采集电路；7串口扩展电路；8第一串口； 9第二串口； 10 RS232/485接口转换器；ll第三串口； 12GPS模块；13第四串口； 14无 线通信模块；15SIM卡；16语音模块；17USB电路；18大量数据存储电路；19电源模块；520报警电路；21并口电路；22键盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经济型多功能农田环境信息采集器，其特征在于，本采集器包括：　－微处理器（１）；　－数字信号采集电路（２），与所述微处理器（１）连接，该电路至少有两个可接收外部数字信号的输入端，用于采集数字信号传感器的数字信号；　－Ａ／Ｄ转换电路（３），与所述微处理器（１）连接，该电路至少有两个可接收外部模拟电压信号的输入端；　－模拟电压信号采集电路（４），与所述Ａ／Ｄ转换电路（３）连接，该电路至少有两个可接收外部模拟电压信号的输入端，用于采集电压模拟传感器的电压信号；　－电流／电压转换电路（５），与所述Ａ／Ｄ转换电路（３）连接，用于实现线电流信号到电压信号的转换；　－模拟电流信号采集电路（６），与所述电流／电压转换电路（５）连接，该电路至少有两个可接收外部模拟电流信号的输入端，用于采集电流模拟传感器的电流信号；　－串口扩展电路（７），与所述微处理器（１）连接，该电路至少可以扩展三个串口：第二串口（９）、第三串口（１１）和第四串口（１３）；　－第一串口（８），与所述微处理器（１）连接，该串口（８）提供一个ＲＳ２３２端口；　－ＲＳ２３２／４８５接口转换器（１０），与串口（９）相连，该接口转换器提供一个用于与有线网络通信的ＲＳ４８５端口；　－ＧＰＳ模块（１２），与所述串口（１１）连接，用于提供采集现场位置信息；　－无线通信模块（１４），与所述串口（１３）连接，用于与无线网络通信；　－ＳＩＭ卡（１５），与无线通信模块（１４）连接，用于为ＳＩＭ卡提供插槽；　－语音模块（１６），与所述无线通信模块（１４）连接，用于语音通信；　－ＵＳＢ电路（１７），与所述微处理器（１）连接，用于连接摄像头进行图像信息采集；　－大量数据存储电路（１８），与所述微处理器（１）连接，用于数据的存储；　－电源模块（１９），用于为采集器各部分电路提供稳定的电源；　－报警电路（２０），与所述微处理器（１）连接，用于采集器的报警；　－并口电路（２１），与所述微处理器（１）连接，用于与ＰＣ机通信；　－键盘电路（２２），与所述微处理器（１）连接，用于采集器参数的设置和功能的操作；　－显示模块（２３），与所述微处理器（１）连接，用于数据和操作界面的显示；　－硬件复位电路（２４），与所述微处理器（１）连接，用于在紧急情况下为系统提供复位功能；　一外壳，用于安装控制面板、标准的信号输入端口和采集器电路板，所述控制面板上有信号指示灯、键盘、显示模块；所述标准的信号输入端口包括数...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张云伟，郭志伟，蒋海波，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]