一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法

一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括空心錐體鋼管，分別通過所述空心錐體鋼管進行固定和連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元，以及用于對所述數(shù)據(jù)采集單元的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示的數(shù)據(jù)中心；所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心依次連接，所述供電單元分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。本發(fā)明所述自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)傳輸量小和適用范圍小等缺陷，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸量大和適用范圍廣的優(yōu)點。
【專利說明】一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息監(jiān)測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息監(jiān)測的需要，需要實現(xiàn)對農(nóng)作物生長環(huán)境綜合信息進行智能監(jiān)測。
[0003]當(dāng)前，在有線網(wǎng)絡(luò)及市電受限制的環(huán)境下，主要是通過太陽能電板給傳感器和數(shù)據(jù)采集儀等供電，數(shù)據(jù)傳輸大多通過物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端(Data Terminal unit,簡稱GPRSDTU)傳輸方式,但這種傳輸方式無法滿足大流量數(shù)據(jù)的傳輸要求。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在數(shù)據(jù)傳輸量小和適用范圍小等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸量大和適用范圍廣的優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括空心錐體鋼管，分別通過所述空心錐體鋼管進行固定和連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元，以及用于對所述數(shù)據(jù)采集單元的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示的數(shù)據(jù)中心；所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心依次連接，所述供電單元分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。
[0007]進一步地，所述數(shù)據(jù)采集單元，包括分別固定安裝在所述空心錐體鋼管外壁的多個傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和云臺攝像機，所述多個傳感器和云臺攝像機分別與數(shù)據(jù)采集儀連接。
[0008]進一步地，所述多個傳感器，包括空氣溫度傳感器、相對濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器、土壤PH值傳感器、光照度傳感器、雨量傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳傳感器和輻射傳感器中的任意多種；
其中，風(fēng)力傳感器、風(fēng)速傳感器和空氣溫濕度傳感器布置在空中，即固定安裝在空心錐體鋼管的外壁；土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器和土壤PH值傳感器布置在土壤中。
[0009]進一步地，所述數(shù)據(jù)采集儀具有通用的數(shù)據(jù)接口。
[0010]進一步地，所述數(shù)據(jù)傳輸單元，包括通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點或點對多點橋接模式依次連接在數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)中心之間的本地交換機和無線AP網(wǎng)橋；所述云臺攝像機還與本地交換機連接；
所述數(shù)據(jù)采集儀的傳感數(shù)據(jù)通過RS485串口經(jīng)本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，云臺攝像機采集的視頻數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)線接入本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋；無線AP網(wǎng)橋?qū)鞲袛?shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心。
[0011]進一步地，所述供電單元，包括分別固定安裝在所述空心錐體鋼管外壁的太陽能電池板、風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器，以及固定安裝在所述空心錐體鋼管頂端的風(fēng)力發(fā)電機組；所述風(fēng)力發(fā)電機組和太陽能電池板，分別與風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器連接；所述風(fēng)光互補電源控制器，分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。
[0012]進一步地，所述太陽能電池板，包括單晶硅板。
[0013]進一步地，所述數(shù)據(jù)中心，包括用于存儲所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的存儲器，用于控制所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的控制器，以及用于顯示所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的顯示器；所述存儲器和顯示器，分別與控制器連接；所述控制器，通過數(shù)據(jù)傳輸單元與數(shù)據(jù)采集單元連接。
[0014]進一步地，所述數(shù)據(jù)中心，還包括用于管理所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的客戶端。
[0015]進一步地，所述空心錐體鋼管的長度為2.5-8米(優(yōu)選為6米)，其中土壤中固定部分的長度為0.4-1米(優(yōu)選為0.8米)；所述空心錐體鋼管的外徑從上到下為70-140mm，空心錐體鋼管的壁厚為2_4mm (優(yōu)選為4mm)。
[0016]本發(fā)明各實施例的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，由于包括空心錐體鋼管，分別通過空心錐體鋼管進行固定和連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元，以及用于對所述數(shù)據(jù)采集單元的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示的數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心依次連接，供電單元分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接；可以通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點橋接模式，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全方位數(shù)據(jù)的采集與傳輸；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)傳輸量小和適用范圍小的缺陷，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸量大和適用范圍廣的優(yōu)點。
[0017]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理示意圖；
圖3為本發(fā)明自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸原理示意圖；
圖4為本發(fā)明自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)的客戶端顯示界面圖。
[0020]結(jié)合附圖，本發(fā)明實施例中附圖標(biāo)記如下:
1-風(fēng)機；2_無線AP網(wǎng)橋；3_太陽能電池板；4_云臺攝像機；5_各類風(fēng)力、風(fēng)速、空氣傳感器；6_風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備、風(fēng)光互補電源控制器、數(shù)據(jù)采集儀和本地交換機?！揪唧w實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]隨著農(nóng)業(yè)科技的快速發(fā)展，傳統(tǒng)小農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式已不再適應(yīng)現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正逐漸向自動化、智能化方向轉(zhuǎn)變。今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要能夠充分合理利用農(nóng)業(yè)資源，兼顧到生產(chǎn)效益、社會效益、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益等各方面的要求。本發(fā)明正是基于以上考慮，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)給予實時監(jiān)控和調(diào)控，為作物的生長提供最適宜的環(huán)境，為提聞農(nóng)業(yè)的綜合生廣能力提供基礎(chǔ)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明實施例，如圖1-圖4所示，提供了一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點橋接模式，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全方位數(shù)據(jù)的采集與傳輸，是集農(nóng)作物種植環(huán)境的視頻信息和氣象信息數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)。
[0024]本實施例的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括空心錐體鋼管，分別通過空心錐體鋼管進行固定和連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元，以及用于對數(shù)據(jù)采集單元的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示的數(shù)據(jù)中心；數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心依次連接，供電單元分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接?？招腻F體鋼管的長度為2.5-8米(優(yōu)選為6米)，其中土壤中固定部分的長度為0.4-1米(優(yōu)選為0.8米)；空心錐體鋼管的外徑從上到下為70-140mm，空心錐體鋼管的壁厚為2_4mm (優(yōu)選為4mm)。
[0025]其中，上述數(shù)據(jù)采集單元，包括分別固定安裝在空心錐體鋼管外壁的多個傳感器(如各類風(fēng)力、風(fēng)速、空氣傳感器5)、數(shù)據(jù)采集儀和云臺攝像機(如云臺攝像機4)，多個傳感器和云臺攝像機分別與數(shù)據(jù)采集儀連接。多個傳感器，包括空氣溫度傳感器、相對濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器、土壤PH值傳感器、光照度傳感器、雨量傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳傳感器和輻射傳感器中的任意多種；風(fēng)力傳感器、風(fēng)速傳感器和空氣溫濕度傳感器布置在空中，即固定安裝在空心錐體鋼管的外壁；土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器和土壤PH值傳感器布置在土壤中。數(shù)據(jù)采集儀具有通用的數(shù)據(jù)接口。
[0026]上述數(shù)據(jù)傳輸單元，包括通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點或點對多點橋接模式依次連接在數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)中心之間的本地交換機和無線AP網(wǎng)橋(如無線AP網(wǎng)橋2);云臺攝像機還與本地交換機連接；數(shù)據(jù)采集儀的傳感數(shù)據(jù)通過RS485串口經(jīng)本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，云臺攝像機采集的視頻數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)線接入本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋；無線AP網(wǎng)橋?qū)鞲袛?shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心。
[0027]上述供電單元，包括分別固定安裝在空心錐體鋼管外壁的太陽能電池板、風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器(見風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備、風(fēng)光互補電源控制器、數(shù)據(jù)采集儀和交換機6)，以及固定安裝在空心錐體鋼管頂端的風(fēng)力發(fā)電機組；風(fēng)力發(fā)電機組(如風(fēng)機I)和太陽能電池板(如太陽能電池板3)，分別與風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器連接；風(fēng)光互補電源控制器，分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。太陽能電池板，包括單晶硅板。
[0028]上述數(shù)據(jù)中心，包括用于存儲數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的存儲器，用于控制數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的控制器，以及用于顯示數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的顯示器；存儲器和顯示器，分別與控制器連接；控制器，通過數(shù)據(jù)傳輸單元與數(shù)據(jù)采集單元連接。數(shù)據(jù)中心，還包括用于管理數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的客戶端。
[0029]上述實施例的自供電的農(nóng)業(yè)信息綜合性監(jiān)控系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、供電單元和客戶端，其中，數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元通過一個空心錐體鋼管進行固定和連接，空心錐體鋼管的下端部分在監(jiān)測環(huán)境的土壤中進行固定?？招腻F體鋼管的長度、外徑和壁厚可根據(jù)實際情況進行調(diào)整，一般情況下長約2.5-8米(優(yōu)選為6米)，土壤中固定部分約0.4-1米(優(yōu)選為0.8米)，空心錐體鋼管的外徑從上到下為70-140mm,空心錐體鋼管壁厚2_4mm (優(yōu)選為4mm)。
[0030]該自供電的農(nóng)業(yè)信息綜合性監(jiān)控系統(tǒng)，將各種傳感器和攝像頭采集到的數(shù)據(jù)，通過無線AP將傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，再經(jīng)公網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，用戶通過數(shù)據(jù)中心訪問和控制該自供電的農(nóng)業(yè)信息綜合性監(jiān)控系統(tǒng)中的傳感器和攝像頭。
[0031]在上述實施例中，關(guān)于數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、供電單元和客戶端的具體說明，如下:
⑴數(shù)據(jù)采集單元可采集待監(jiān)測農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各項參數(shù)，采集的信號通過數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，用戶通過客戶端客戶端訪問和控制監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)傳輸單元均由供電單元進行供電。數(shù)據(jù)采集單元由多個傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和云臺攝像機組成，多個傳感器分別將采集信號發(fā)送至數(shù)據(jù)采集儀。具體說明如下:
①傳感器的種類和數(shù)量根據(jù)實際需要可靈活配置，包括但不限于農(nóng)作物生長環(huán)境的空氣溫濕度、光照度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、二氧化碳、光輻射、土壤溫濕度、土壤重金屬含量、土壤PH值等傳感器。
[0032]例如，多個傳感器，分別用于測量農(nóng)作物生長環(huán)境的空氣溫度、相對濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、二氧化碳、輻射等信息；其中，風(fēng)力、風(fēng)速、空氣溫濕度傳感器布置在空中，各類型土壤傳感器布置在土壤中。
[0033]②數(shù)據(jù)采集儀是一種集數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和管理于一體的測量儀，它接收來自上述各類傳感器(如風(fēng)傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等)的采集數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行存儲或轉(zhuǎn)發(fā)給傳輸單元。同時，數(shù)據(jù)采集儀具備通用的數(shù)據(jù)接口，根據(jù)需要還可以靈活的接入土壤PH值傳感器、重金屬測量傳感器等各種農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測傳感器。
[0034]③云臺攝像機，用于全方位收集農(nóng)作物種植、生長、施肥、施藥、收割等農(nóng)事圖像信息，同時具有防水、除霧氣等功能。
[0035]⑵數(shù)據(jù)傳輸單元，包括I個本地交換機和無線AP網(wǎng)橋。數(shù)據(jù)采集儀的數(shù)據(jù)通過RS485串口經(jīng)本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，視頻數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)線接入本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋。AP網(wǎng)橋?qū)鞲袛?shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心。
[0036]數(shù)據(jù)傳輸時，通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點或點對多點橋接模式。需傳輸各傳感器數(shù)據(jù)和視頻圖像數(shù)據(jù)，各傳感器數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀通過RS485串口經(jīng)本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，視頻圖像數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)線接入本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，AP網(wǎng)橋?qū)鞲袛?shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心。[0037]⑶供電單元
上述實施例采用風(fēng)光互補發(fā)電機組供電，機組額定功率為300W，是集太陽能、風(fēng)能控制于一體的智能供電裝置，包括太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機組、風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器。[0038]①太陽能電池板選用單晶硅板，可根據(jù)需要選配太陽能電板的功率，太陽能電板的額定功率配置為100W，風(fēng)力發(fā)電機組額定功率為200W。
[0039]②風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備可控制太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電機同時對蓄電池進行智能充電，設(shè)備操作方便，具有防雷、防反充、過電壓自動剎車、蓄電池反接和開路保護等完善的保護功能。
[0040]③風(fēng)光互補電源控制器具有電池反接、光伏電池反接保護功能，負載過流、短路告警保護功能，電池過充和欠壓告警保護功能，RS485通信功能，工作狀態(tài)和發(fā)電數(shù)據(jù)可以實時上傳。
[0041]⑷客戶端
客戶端主要用于管理、存儲和控制傳感器數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。
[0042]該客戶端可顯示實時和歷史的傳感器數(shù)據(jù)及視頻影像；并可實現(xiàn)攝像頭管理和實時控制，進行云臺控制、視頻圖像的自動拍攝、視頻數(shù)據(jù)存儲與管理、視頻流分發(fā)、Web訪問視頻影像及客戶端交互等功能。同時，用戶可根據(jù)實際需求設(shè)置傳輸間隔及報警閾值等?？蛻舳孙@示界面參見圖4。
[0043]例如，在上述實施例中，具體實施時，空氣溫度傳感器采用光刻鉬電阻作為感應(yīng)部件，感應(yīng)部件位于桿頭部，外部應(yīng)有一層濾膜保護。配專用的防輻射罩，保護傳感器免受太陽輻射和雨淋。測量范圍:-50~+80°C分辨率:0.10C ;準(zhǔn)確度:±0.2°C。
[0044]空氣濕度傳感器感應(yīng)部件采用高分子薄膜濕敏電容，位于桿頭部，這種具有感濕特性的電介質(zhì)其介電常數(shù)隨相對濕度而變化。技術(shù)指標(biāo):測量范圍:0~100%RH ;輸出范圍:0 ~100%RH、0 ~IVDC ;分辨率:±1%RH ;準(zhǔn)確度:3% (TXTC) ±5% (T ( (TC);穩(wěn)定性:<1%RH/ 年。
[0045]風(fēng)速傳感器:測量范圍O~80m/s ;精度±(0.3±0.03V)m/s ;最大回轉(zhuǎn)半徑90mm;分辨率0.lm/s ;起動風(fēng)速≤0.3m/s ;工作電壓5V ;工作電流IOmA ;工作環(huán)境:溫度_40°C~80°C，濕度≤100% RH ;重量≤0.5kg。
[0046]風(fēng)向傳感器:測量范圍O~360° ;精度0.1% (線性度)；最大回轉(zhuǎn)半徑200mm ;起動風(fēng)速≤0.8 m/s ;工作電壓1.5V ;工作環(huán)境:溫度-40°C~80°C ;濕度≤100% RH ;重量^ 0.5kg。
[0047]土壤溫度傳感器采用線繞鉬電阻作為感應(yīng)部件，感應(yīng)部件位于桿頭部?？捎脕砭_測量土壤溫度，傳感器的精度和穩(wěn)定性依賴于Pt-1OO型鉬電阻元件的特性及精度級別。通過地溫變送器接入數(shù)據(jù)采集儀測量地表、淺層、深層地溫。測量范圍:-50°C- +80°C;精度:優(yōu)于±0.3°C ;靈敏度:0.385 Ω/℃。
[0048]土壤濕度傳感器采用一款高精度、高靈敏度的測量土壤濕度的傳感器。利用標(biāo)準(zhǔn)的濕度件可以精確測量一定面積的土壤濕度，利于采取措施讓農(nóng)作物更好地生長。測量范圍:8-42% (可精確測量)；準(zhǔn)確度:±1%溫度范圍:工作溫度:0~65°C ;輸出方式:電流:4 ~20mA ;電壓:0.25 ~5V (可選)；供電:5_18VDC、10_15mA。[0049]簡易總輻射傳感器用于檢測農(nóng)作物生長的光合環(huán)境，在感應(yīng)元件外安裝石英玻璃罩，有效防止了環(huán)境因素對其性能的影響。光譜范圍:0.3?3μπι ;測量范圍:0?2000W/m2 ;供電方式:DC12V ;輸出形式:電流:4?20mA ;電壓:0?2.5V。年變化率:< ±2% ;功耗:< 1.8 mW。
[0050]云臺攝像機全方位收集農(nóng)作物種植、生長、施肥、施藥、收割等農(nóng)事圖像信息；由于野外環(huán)境比較惡劣，攝像機需有防水、除霧氣功能。上述實施例使用?？禈?biāo)清22倍5寸網(wǎng)絡(luò)中速智能球形攝像機。
[0051]數(shù)據(jù)采集儀:環(huán)境溫度:-4(T7(TC ;工作電源:220VAC/12?36VDC ;顯示形式:圖形點陣液晶192*64 ;功耗< 2W (基本傳感器)；數(shù)據(jù)儲存容量:>4M。
[0052]無線AP網(wǎng)橋:54M/108M高速連接；支持點對多點(P2MP)無線連接；支持WPA2/WPA/802.1x加密及認證方式；PoE供電，兼容802.3af ;支持MAC地址過濾；VPN透傳；LED顯示信號強度；符合IP67室外設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，防風(fēng)、防雨、防水；內(nèi)置IOdbi平板天線；頻段:2.400 ?2.484GHz ;設(shè)備工作溫度:_20°C?65°C。
[0053]綜上所述，本發(fā)明上述各實施例的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，能在有線網(wǎng)絡(luò)無法到達的環(huán)境下將視頻和農(nóng)業(yè)環(huán)境信息采集并通過無線方式傳輸至數(shù)據(jù)庫，對農(nóng)業(yè)綜合信息實行遠程智能監(jiān)測；能采用風(fēng)能和太陽能兩種自供電方式；可同時監(jiān)測大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、輻射、照度等諸多農(nóng)業(yè)環(huán)境信肩、O
[0054]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括空心錐體鋼管，分別通過所述空心錐體鋼管進行固定和連接的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和供電單元，以及用于對所述數(shù)據(jù)采集單元的采集數(shù)據(jù)進行處理和顯示的數(shù)據(jù)中心；所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心依次連接，所述供電單元分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元，包括分別固定安裝在所述空心錐體鋼管外壁的多個傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和云臺攝像機，所述多個傳感器和云臺攝像機分別與數(shù)據(jù)采集儀連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述多個傳感器，包括空氣溫度傳感器、相對濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器、土壤PH值傳感器、光照度傳感器、雨量傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、氣壓傳感器、二氧化碳傳感器和輻射傳感器中的任意多種； 其中，風(fēng)力傳感器、風(fēng)速傳感器和空氣溫濕度傳感器布置在空中，即固定安裝在空心錐體鋼管的外壁；土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器、土壤重金屬含量傳感器和土壤PH值傳感器布置在土壤中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集儀具有通用的數(shù)據(jù)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸單元，包括通過AP組網(wǎng)方式，采用點對點或點對多點橋接模式依次連接在數(shù)據(jù)采集儀與數(shù)據(jù)中心之間的本地交換機和無線AP網(wǎng)橋；所述云臺攝像機還與本地交換機連接； 所述數(shù)據(jù)采集儀的傳感數(shù)據(jù)通過R`S485串口經(jīng)本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋，云臺攝像機采集的視頻數(shù)據(jù)直接通過網(wǎng)線接入本地交換機轉(zhuǎn)發(fā)至無線AP網(wǎng)橋；無線AP網(wǎng)橋?qū)鞲袛?shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)公網(wǎng)傳至數(shù)據(jù)中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述供電單元，包括分別固定安裝在所述空心錐體鋼管外壁的太陽能電池板、風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器，以及固定安裝在所述空心錐體鋼管頂端的風(fēng)力發(fā)電機組；所述風(fēng)力發(fā)電機組和太陽能電池板，分別與風(fēng)光互補充放電控制設(shè)備和風(fēng)光互補電源控制器連接；所述風(fēng)光互補電源控制器，分別與數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)中心連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能電池板，包括單晶硅板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心，包括用于存儲所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的存儲器，用于控制所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的控制器，以及用于顯示所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的顯示器；所述存儲器和顯示器，分別與控制器連接；所述控制器，通過數(shù)據(jù)傳輸單元與數(shù)據(jù)采集單元連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)中心，還包括用于管理所述數(shù)據(jù)采集單元的傳感數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)的客戶端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自供電的農(nóng)業(yè)綜合信息智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述空心錐體鋼管的長度為2.5-8米，其中土壤中固定部分的長度為0.4-1米；所述空心錐體鋼管的外徑從上到下為70-140m`m，空心錐體鋼管的壁厚為2_4mm。
【文檔編號】G01D21/02GK103512618SQ201310476253
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】鄭立榮, 姚榮偉, 鄒新春, 吳漢武, 安晉靜 申請人:復(fù)旦大學(xué)無錫研究院