一种温室环境信息智能数据采集分析仪制造技术

一种温室环境信息智能数据采集分析仪，其包括有：用于提供分析仪工作的供电模块、负责数据分析处理的主机控制终端、一组传感器、至少一个用于采集各传感器数据的ＺｉｇＢｅｅ子节点和用于汇集ＺｉｇＢｅｅ子结点采集的植物生理生态参数的ＺｉｇＢｅｅ主节点；所述ＺｉｇＢｅｅ子节点将采集的各传感器信号经过处理后，利用消息发送给ＺｉｇＢｅｅ主节点；ＺｉｇＢｅｅ主节点将所有采集到的ＺｉｇＢｅｅ子节点发送的传感器信息发送到控制终端。其可在第一时间对温室大棚等设施内的空气温度和湿度、土壤温度、光照强度等参数进行测量和分析，并根据所种植的作物给出语音提示的指导意见。该温室环境信息智能数据采集分析仪操作简单、功能丰富、便于温室环境的方便使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于智能数据采集分析仪领域，特别涉及一种能够同时测量多种植物 生理生态参数并给予生产指导的温室环境信息智能数据采集分析仪。
技术介绍
温室农业不仅仅是对传统农业的一项革命，更是对现代科学技术的运用和推动。 纵观国内外温室种植业的发展，不难发现要发挥温室农业的高效性，除了采用先进的栽 培技术之外，现代化的温室计算机自动控制与管理系统在节能、降低劳动强度、提高产品质 量和品质方面也发挥着举足轻重的作用。尽管目前的温室控制系统可以满足一般的控制 要求，但温室环境调控能力普遍不强，智能化水平低，植物生理生态信息获取与传输手段落 后。在农业方面，已开发的能够用于各种植物信息获取的无线传感器节点非常少，特别是 低功耗的传感器节点。因此，如何集成现有技术在设施农业展开无线传感器网络技术的研 究，开发适合于我国国情的低成本、低功耗的无线智能传感器节点是现代农业的主要任务 之一。智能无线传感器和在此基础上集成的低成本、低功耗的无线网络化植物生理生态监 测系统，在国内尚属空白。植物外部生长环境测试技术相对发展较快，环境温度、湿度、光照 强度等测试传感器已经得到了推广应用。随着工农业生产的自动化和信息化程度的不断提 高，各种新型自动控制系统不断涌现。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种温室环境信息智能数据采集分析仪，可以监控和管 理作物的生长情况。为实现上述目的，本技术采取以下设计方案一种温室环境信息智能数据采集分析仪，其包括有用于提供分析仪工作的供电模块；负责数据分析处理的主机控制终端；一组传感器，该组传感器为温室室温传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、 叶片温度传感器、光合作用传感器和茎秆生长速率传感器中的至少一个；至少有一个用于采集各传感器数据的ZigBee子节点；用于汇集ZigBee子结点采集的植物生理生态参数的ZigBee主节点；所述ZigBee子节点将采集的各传感器信号经过处理后，利用消息发送给ZigBee 主节点；ZigBee主节点将所有采集到的ZigBee子节点发送的传感器信息发送到控制终端。还配设有一用于显示分析仪的工作状态以及采集到的数据信息的显示模块，与 ZigBee子节点和电源模块连接。亦可同时配设有一用于语音提示指导生产的真人语音发音模块，与所述供电模块 和ZigBee子节点模块的控制端连接本技术基于作物生长生理生态参数的温室环境信息智能数据采集分析仪不仅可以按照作物的生长阶段反应作物的生理生态参数即生长情况，而且能够将分布在不同 温室的环境参数通过ZigBee无线网络接入PC机进行集中监控和管理并在需要时为用户提 供便捷的语音信息提示，方便指导用户及时进行调控。本技术的优点是可以实现以ZigBee无线模块为核心的温室环境信息智能 数据采集分析，能够在第一时间对温室大棚等设施内的空气温度和湿度、土壤温度、光照强 度等参数进行测量和分析，并根据所种植的作物给出语音提示的指导意见。分析仪操作简 单、功能丰富、便于温室环境的方便使用，可快速高效的获取温室各分支点植物的生理生态 参数以给予及时的生产指导，成为温室优秀的小管家。附图说明图1为本技术温室环境信息智能数据采集分析仪构成原理示意图；图2为温室环境信息智能数据采集分析仪一实施例构成原理示意图；图3为本技术的供电模块一实施例电路原理图；图4为本技术一实施例得语音发音模块电路原理图；图5为本技术一实施例的液晶模块电路原理图。以下结合附图及具体实施例对本技术具体说明如下具体实施方式如图1所示，本技术温室环境信息智能数据采集分析仪包括有负责数据分 析处理的主机控制终端(上位机1)、用于汇集ZigBee子结点采集的植物生理生态参数的 ZigBee主节点2、至少有一个用于采集各传感器数据的ZigBee子节点3和一组传感器(传 感器模块4)；带有用于提供分析仪工作的供电模块5。无线网络结构中ZigBee主节点，将所有采集到的ZigBee子节点发送的传感器信息发送到控制终 端；ZigBee子节点，将采集的各个传感器信号经过处理后，利用消息发送给主节点；传感器模块，若干个传感器(多采用六种)与子节点连接，分别负责采集温室室 温，土壤温度，叶片温度，土壤水分，温室光合作用，茎秆生长速率；—个主机控制终端，负责数据的分析处理。本技术温室环境信息智能数据采集分析仪可有效地调节植物生长发育要求 有适宜的温度、湿度、土壤含水量、光照度等，使其在要求的范围内变化。ZigBee子节点的数量设置可以根据现场所配传感器具体需要的数量而配套设置； ZigBee子节点与传感器设置的种类及数量可以根据需要而单独设计，可以不相同配置。本技术温室环境信息智能数据采集分析仪还配设有一用于显示分析仪的工 作状态以及采集到的数据信息的显示模块(可以是液晶显示模块)6，与ZigBee模块和电源 模块连接。还可配设有一用于语音提示指导生产的真人语音发音模块7，与所述供电模块和 控制模块连接。参见图2，为本技术一具体实施例架构示意图。本实施例中，基于ZigBee的温室环境信息智能数据采集分析仪，将接收到的ZigBee子节点采集的各个传感器信号进行 处理，并通过液晶模块实时显示采集到传感器数据。采集到的各传感器数据经过比较分析 后通过真人语音提示指导用户及时进行调控。所述的ZigBee子节点和ZigBee主节点均可分别或共同采用ZigBee模块来实现 其各功能。所述ZigBee模块采用英国Jennie公司推出的高性能、低功耗的一系列无线 Soc模块JN5139。JN5139是一款兼容于IEEE802. 15. 4的低功耗、低成本无线微型控制器。 JN5139内置ROM存储器中集成了点对点通信与网状网通信的完整协议栈；而其内置的RAM 存储器，可以支持网络路由和控制器功能而不需要外部扩展任何的存储空间。内置的硬件 MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器，减小了系统的功耗和处理器的负载。它还支 持晶振休眠和系统节能功能，同时提供了 4路12位的ADC。本实施例中ZigBee子节点的4 路12位ADC可分别与4个传感器连接采集4路传感器数据并利用消息发送给主节点。本实施例中，所述的传感器采用了土壤温度传感器41、土壤水分传感器43、叶片 温度传感器45、光合作用传感器42以及茎秆生长速率传感器44等五种植物生理生态传感 器，传感器采集的各项植物生理生态信息通过无线网络传输到上位机使分析人员、数据采 集人员能够方便、直观的从计算机屏幕或者液晶显示屏上了解植物生理生态状况。其中，土壤温度传感器采用PTWD-3A温度传感器来实现对土壤温度的测量，该传 感器测量精度高、线性度好，测量范围0-50°C，测量精度为士0. 2°C。其中，叶片温度传感器采用JCJ100R温度传感器来实现对叶片温度的测量，该传 感器测量精度高、线性度好，测量范围0-50°C，测量精度为士0. 2°C。其中，土壤水分传感器采用压阻式土壤水势传感器，该传感器由陶土头、塑料连接 管、压阻传感器、真空表头4部分组成，其特点是测量准确度高，该传感器输出为电压值，且 电压值随土壤水份含量的增加而增大。其中，光照传感器。选用硅太阳能电池的感应元件及滤光系统构成光照传感器，该 传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温室环境信息智能数据采集分析仪，其特征在于包括有：用于提供分析仪工作的供电模块；负责数据分析处理的主机控制终端；一组传感器，该组传感器为温室室温传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、叶片温度传感器、光合作用传感器和茎秆生长速率传感器中的至少一个；至少有一个用于采集各传感器数据的ＺｉｇＢｅｅ子节点；用于汇集ＺｉｇＢｅｅ子结点采集的植物生理生态参数的ＺｉｇＢｅｅ主节点；所述ＺｉｇＢｅｅ子节点将采集的各传感器信号经过处理后，利用消息发送给ＺｉｇＢｅｅ主节点；ＺｉｇＢｅｅ主节点将所有采集到的ＺｉｇＢｅｅ子节点发送的传感器信息发送到控制终端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玮，王浚峰，卜云龙，吴建红，张晓文，董明明，
申请(专利权)人：北京京鹏环球科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]