專利名稱：基于can總線的溫室群環境監控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫室群環境監控裝置，尤其是一種基于CAN(Controller Area Network，簡稱為控制局域網絡)總線的溫室群環境監控裝置。
背景技術：
現有的溫室群監控設備，如專利號為200420093471.3，專利名稱是溫室環境監控裝置的中國實用新型專利，公開了一種溫室環境監控裝置，包括殼體、頂罩、傳感器以及中央處理模塊；其殼體為豎直的圓筒狀，其上部開口，下部筒徑較小并于側壁上開有孔隙，殼體的上方開有頂罩，該頂罩與殼體上部的開有留有空隙，該空隙與殼體以及殼體下部側壁上的孔隙行程一可供氣流通過的風道；傳感器設置在殼體內靠近空隙的上方，殼體內靠近上部開口處設置有中央處理模塊，該中央處理模塊與傳感器電路連接，并設置有與外部設備聯絡的網絡模塊。該溫室環境監控設備僅僅適用于單個溫室的監控。已有的監控設備不能滿足對溫室群環境的有效監控。
發明內容為了克服已有技術中不能對溫室群環境進行有效監控的不足，本實用新型提供一種能夠對溫室群環境進行有效監控的基于CAN總線的溫室群環境監控裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，該溫室群環境監控裝置包括用于對每個溫室的環境參數進行監測和管理的中央監控層、對各個溫室進行相應控制的現場監控層和采集溫室的環境參數和控制信號的執行的設備層，所述的中央監控層與現場監控層通過上層CAN總線通訊連接，所述的現場監控層與設備層通過下層CAN總線通訊連接；所述的中央監控層包括溫室群監控計算機、中央監控層節點，所述的溫室群監控計算機監測和管理每個溫室的環境參數、以及設置控制信號，所述的中央監控層節點連接所述的上層CAN總線；所述的溫室群監控計算機通過網絡端口連接TCP/IP網絡，所述的TCP/IP網絡連接遠程監控計算機；所述的設備層包括傳感器數據采集節點、控制信號的執行節點，所述的傳感器數據采集節點連接安裝在溫室內的環境參數傳感器；控制信號的執行節點接收溫室群監控計算機、現場監控層的控制輸出信號，控制溫室執行機構，所述的控制信號的執行節點連接安裝在溫室內的溫室執行機構。
進一步，溫室內還安裝有視頻攝像頭，所述的視頻攝像頭連接所述現場監控層的節點，所述的溫室群監控計算機、遠程監控計算機設有視頻監控模塊。
再進一步，所述的環境參數傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照傳感器。
更進一步，所述的溫室執行機構包括通風裝置、加熱裝置、遮陽裝置、濕簾風機裝置、加熱裝置、補光裝置、灌溉裝置和CO2發生器裝置。
本實用新型的工作原理是在溫室現場應用現代工業節點控制技術，實現現場數據采集和上傳、控制策略的下載與分發、控制信號的輸出，以及現場的人機交互，實現溫室群的環境監控。采用CAN總線控制技術連接，實現采集數據和控制信號的傳送，從而實現溫室環境監控裝置。
本實用新型的有益效果主要表現在1、能夠對溫室群環境進行有效監控；2、采用兩層的CAN總線網絡，價格低廉、抗干擾性能好、傳輸距離長、擴展能力強和易于實現；3、實現溫室環境現場與遠程的控制，可以關閉中央監控層的計算機而不會影響現場監控；4、將Web技術應用于溫室環境數據的遠程、在線監控和離線分析演示，在客戶端實現基于Web頁面的數據瀏覽演示和控制策略合成及下載；5、客戶可根據遠程溫室內作物的生長的視頻，在客戶端對遠程溫室實現修改溫室內控制參數和控制策略，客戶也可通過執行設備運行視頻分析執行設備的運行情況，大大方便對溫室日常的管理和設備的維護，同時，也方便溫室群制造廠家對溫室的調試，以及正常的售后服務。
圖1是溫室群環境監控裝置的結構圖。
圖2是具有遠程監控功能的溫室群環境監控裝置的結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
實施例1參照圖1，一種基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，該溫室群環境監控裝置包括用于對每個溫室的環境參數進行監測和管理的中央監控層、對各個溫室進行相應控制的現場監控層和采集溫室的環境參數和控制信號的執行的設備層，所述的中央監控層與現場監控層通過上層CAN總線通訊連接，所述的現場監控層與設備層通過下層CAN總線通訊連接；所述的中央監控層包括溫室群監控計算機、中央監控層節點，所述的溫室群監控計算機監測和管理每個溫室的環境參數、以及設置控制信號，所述的中央監控層節點連接所述的上層CAN總線；所述的溫室群監控計算機通過網絡端口連接TCP/IP網絡，所述的TCP/IP網絡連接遠程監控計算機；所述的設備層包括傳感器數據采集節點、控制信號的執行節點，所述的傳感器數據采集節點連接安裝在溫室內的環境參數傳感器；控制信號的執行節點接收溫室群監控計算機、現場監控層的控制輸出信號，控制溫室執行機構，所述的控制信號的執行節點連接安裝在溫室內的溫室執行機構。
環境參數傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照傳感器。溫室執行機構包括通風裝置、加熱裝置、遮陽裝置、濕簾風機裝置、加熱裝置、補光裝置、灌溉裝置和CO2發生器裝置。
通過傳感器數據采集設備層節點采集溫室內的溫度、濕度、CO2以及光照等傳感器數據；控制信號設備層節點發送現場監控層的控制輸出信號，對溫室執行機構中的通風裝置、加熱裝置、遮陽裝置、濕簾風機裝置、加熱裝置、補光裝置、灌溉裝置和CO2裝置進行控制，創造適合作物生長的溫室環境。
采用兩層的CAN總線網絡，價格低廉、抗干擾性能好、傳輸距離長、擴展能力強和易于實現等技術優勢，在溫室現場應用現代工業節點控制技術，實現現場數據采集和上傳、控制策略的下載與分發、控制信號的輸出，以及現場的人機交互，實現溫室群的環境監控。實現溫室環境現場與遠程的控制，可以關閉中央監控層的計算機而不會影響現場監控。
基于TCP/IP網絡和CAN總線控制技術，將Web技術應用于溫室環境數據的遠程、在線監控和離線分析演示，在客戶端實現基于Web頁面的數據瀏覽演示和控制策略合成及下載。根據溫室監控裝置的特點，分為設備層，現場監控層，中央監控層以及遠程監控計算機，其中分別采用TCP/IP網絡和CAN總線控制技術連接，實現采集數據和控制信號的傳送。從而達到溫室環境監控的實現。遠程監控計算機中能通過網頁實現溫室環境中的室內外溫度、濕度、CO2濃度、輻射等參數和作物生長、執行機構運行情況圖像的監測。
實施例2參照圖1、圖2，本實施例的溫室內還安裝有視頻攝像頭，所述的視頻攝像頭連接所述現場監控層的節點，所述的溫室群監控計算機、遠程監控計算機設有視頻監控模塊。其余結構與實施例1相同。
本實施例，客戶可根據遠程溫室內作物的生長的視頻，在客戶端對遠程溫室實現修改溫室內控制參數和控制策略，客戶也可通過執行設備運行視頻分析執行設備的運行情況，大大方便對溫室日常的管理和設備的維護，同時，也方便溫室群制造廠家對溫室的調試，以及正常的售后服務。
權利要求1.一種基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，其特征在于該溫室群環境監控裝置包括用于對每個溫室的環境參數進行監測和管理的中央監控層、對各個溫室進行相應控制的現場監控層和采集溫室的環境參數和控制信號的執行的設備層，所述的中央監控層與現場監控層通過上層CAN總線通訊連接，所述的現場監控層與設備層通過下層CAN總線通訊連接；所述的中央監控層包括溫室群監控計算機、中央監控層節點，所述的溫室群監控計算機監測和管理每個溫室的環境參數、以及設置控制信號，所述的中央監控層節點連接所述的上層CAN總線；所述的溫室群監控計算機通過網絡端口連接TCP/IP網絡，所述的TCP/IP網絡連接遠程監控計算機；所述的設備層包括傳感器數據采集節點、控制信號的執行節點，所述的傳感器數據采集節點連接安裝在溫室內的環境參數傳感器；控制信號的執行節點接收溫室群監控計算機、現場監控層的控制輸出信號，控制溫室執行機構，所述的控制信號的執行節點連接安裝在溫室內的溫室執行機構。
2.如權利要求1所述的基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，其特征在于溫室內還安裝有視頻攝像頭，所述的視頻攝像頭連接所述現場監控層的節點，所述的溫室群監控計算機、遠程監控計算機設有視頻監控模塊。
3.如權利要求1或2所述的基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，其特征在于所述的環境參數傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照傳感器。
4.如權利要求1或2所述的基于CAN總線的溫室群環境監控裝置，其特征在于所述的溫室執行機構包括通風裝置、加熱裝置、遮陽裝置、濕簾風機裝置、加熱裝置、補光裝置、灌溉裝置和CO2發生器裝置。
專利摘要一種基于CAN總線的溫室群環境監控系統，包括中央監控層、對各個溫室進行相應控制的現場監控層和采集溫室的環境參數和控制信號的執行的設備層，中央監控層與現場監控層通過上層CAN總線通訊連接，現場監控層與設備層通過下層CAN總線通訊連接；中央監控層包括溫室群監控計算機、中央監控層節點，中央監控層節點連接上層CAN總線；溫室群監控計算機通過網絡端口連接TCP/IP網絡，TCP/IP網絡連接遠程監控計算機；設備層包括傳感器數據采集節點、控制信號的執行節點，傳感器數據采集節點連接安裝在溫室內的環境參數傳感器；控制信號的執行節點連接安裝在溫室內的溫室執行機構。本實用新型能夠對溫室群環境進行有效監控。
文檔編號A01G9/24GK2906710SQ20062010323
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者胥芳, 張立彬, 陳教料, 吳海洪 申請人:浙江工業大學