一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、無線傳感器監(jiān)測、電子標(biāo)簽等技術(shù)日趨成熟，并逐步應(yīng)用到了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)中，以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化、智能化，并可遠(yuǎn)程控制，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理效率。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用，植物工廠環(huán)境監(jiān)測和控制技術(shù)也在不斷進(jìn)步和發(fā)展，但是對于植物工廠的環(huán)境監(jiān)測和控制，國內(nèi)仍然沒有相對完善和成熟技術(shù)方案，還是缺少低成本的數(shù)據(jù)采集、傳輸和環(huán)境控制的設(shè)施設(shè)備，所以傳統(tǒng)的植物工廠監(jiān)控系統(tǒng)，通常設(shè)備成本較高，多采用復(fù)雜的線路連接各個數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備，造成可靠性差、穩(wěn)定性差，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)實時傳送。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型，提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，成本低，可靠性好且易于實現(xiàn)。
[0004]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，是一種面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用服務(wù)平臺，采用三層框架結(jié)構(gòu)，它包括:設(shè)備層；信息層和管理層，支持多種通信方式。
[0005]所述設(shè)備層包括:執(zhí)行設(shè)備和傳感器，主要負(fù)責(zé)植物工廠內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制指令的響應(yīng)。
[0006]所述執(zhí)行設(shè)備包括:滅菌殺毒設(shè)備；二氧化碳補(bǔ)充設(shè)備；溫度控制設(shè)備，微噴加濕設(shè)備；空氣循環(huán)設(shè)備和LED人工補(bǔ)光燈，采用RS485通信模式，通過各RS485節(jié)點，接收信息層設(shè)備控制器模塊下達(dá)的指令，執(zhí)行設(shè)備運(yùn)行。
[0007]所述傳感器包括:溫度傳感器；濕度傳感器；紅外攝像頭；二氧化碳檢測和光照傳感器，采用Zigbee無線通信模式，通過各ZigBee節(jié)點，將各傳感器采集的植物工廠環(huán)境參數(shù)，實時傳送至信息層傳感器采集模塊。
[0008]所述信息層包括:設(shè)備控制模塊；傳感器采集模塊和信息控制模塊，三個模塊之間采用CAN總線通信方式，傳感器采集模塊將各傳感器上傳的植物工廠環(huán)境參數(shù)通過CAN總線上傳到信息控制模塊，信息控制模塊通過CAN總線向設(shè)備控制模塊下達(dá)的指令。
[0009]所述管理層包括:用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心，用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心采用3G/4G的通信模式；而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心和信息層的信息控制模塊采用WiFi通信模式，信息層的信息控制模塊通過WiFi通信方式，將從傳感采集模塊接收的植物工廠環(huán)境參數(shù)上傳至物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心，管理層用來對用戶提供智能植物工廠的數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析和控制功能。
[0010]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)有統(tǒng)一的外部接口，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植
[0011]業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)接入。
【附圖說明】
[0012]圖1為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型圖。
[0013]圖2為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動控制系統(tǒng)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明:1傳感器2傳感采集模塊3執(zhí)行設(shè)備4控制器模5信息控制模塊6物聯(lián)網(wǎng)管理平臺7用戶終端。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，傳感器I由各種傳感器組成，傳感器包括:溫度傳感器；濕度傳感器；紅外攝像頭；二氧化碳檢測和光照傳感器，它們與信息層傳感器采集模塊2 —起構(gòu)成一個Zigbee局域網(wǎng)；傳感器I將采集到的植物工廠各種環(huán)境參數(shù)，通過Zigbee通信方式上傳至傳感采集模塊2 ;傳感采集模塊2將收集到的植物工廠的環(huán)境參數(shù)，通過CAN總線，上傳至信息控制模塊的核心控制器5，信息控制模塊的核心控制器5將收集到的植物工廠環(huán)境參數(shù)，分析比較，通過CAN總線向設(shè)備控制器模塊4發(fā)出指令，設(shè)備控制器模塊4通過與執(zhí)行設(shè)備3構(gòu)成的RS485局域網(wǎng)，向執(zhí)行設(shè)備3發(fā)出設(shè)備設(shè)備運(yùn)行的指令，執(zhí)行設(shè)備運(yùn)行，執(zhí)行設(shè)備3包括:滅菌殺毒設(shè)備；二氧化碳補(bǔ)充設(shè)備；溫度控制設(shè)備，微噴加濕設(shè)備；空氣循環(huán)設(shè)備和LED補(bǔ)光燈。同時信息控制模塊的核心控制器5，將傳感器采集模塊采集的數(shù)據(jù)通過WiFi通信方式上傳至物聯(lián)網(wǎng)管理平臺6，用戶信息終端7和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺6采用3G/4G的通信模式，對用戶終端7提供智能植物工廠的數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析和控制功能，數(shù)據(jù)分析主要是依據(jù)采集到的海量數(shù)據(jù)，運(yùn)用Apr1ri數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，確定關(guān)聯(lián)關(guān)系，采用模糊算法制定控制規(guī)則，達(dá)到最優(yōu)的控制效果，提高效率，簡化控制工作。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，它是一種面向物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合應(yīng)用服務(wù)平臺，采用三層框架結(jié)構(gòu)，它包括:設(shè)備層；信息層和管理層，支持多種通信方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)備層包括:執(zhí)行設(shè)備和傳感器，主要負(fù)責(zé)植物工廠內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制指令的響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，執(zhí)行設(shè)備包括:滅菌殺毒設(shè)備；二氧化碳補(bǔ)充設(shè)備；溫度控制設(shè)備；微噴加濕設(shè)備；空氣循環(huán)設(shè)備和LED人工補(bǔ)光燈，采用RS485通信模式，通過各RS485節(jié)點，接收信息層設(shè)備控制器模塊下達(dá)的指令，執(zhí)行設(shè)備運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，傳感器包括:溫度傳感器；濕度傳感器；紅外攝像頭；二氧化碳檢測和光照傳感器，采用ZigBee通信模式，通過各Zigbee節(jié)點，將各傳感器采集的植物工廠環(huán)境參數(shù)，實時傳送至信息層傳感器采集模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，信息層包括:設(shè)備控制模塊；傳感器采集模塊和信息控制模塊，三個模塊之間采用CAN總線通信方式，傳感器采集模塊將各傳感器上傳的植物工廠環(huán)境參數(shù)通過CAN總線上傳到信息控制模塊，信息控制模塊通過CAN總線向設(shè)備控制模塊下達(dá)的指令。
6.根據(jù)在于權(quán)利要求1所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，管理層包括:用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心，用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心采用3G/4G的通信模式；而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心和信息層的信息控制模塊采用WiFi通信模式，信息層的信息控制模塊通過WiFi通信方式將從傳感采集模塊接收的植物工廠環(huán)境參數(shù)上傳至物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心，管理層用來對用戶提供智能植物工廠的數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析和控制功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有統(tǒng)一的外部接口，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)接入。
【專利摘要】本實用新型，公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠自動監(jiān)控系統(tǒng)，采用三層框架結(jié)構(gòu)，它包括：設(shè)備層；信息層和管理層。支持多種通信方式。設(shè)備層包括：執(zhí)行設(shè)備和傳感器，主要負(fù)責(zé)植物工廠內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制指令的響應(yīng)；信息層包括：設(shè)備控制模塊；傳感器采集模塊和信息控制模塊，三個模塊之間采用CAN總線通信方式，傳感器采集模塊將各傳感器上傳的植物工廠環(huán)境參數(shù)通過CAN總線上傳到信息控制模塊，信息控制模塊通過CAN總線向設(shè)備控制模塊下達(dá)的指令；管理層包括：用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心，用戶信息終端和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心采用3G/4G的通信模式；而物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)管理中心和信息層的信息控制模塊采用WiFi通信模式，管理層用來對用戶提供智能植物工廠的數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析和控制功能，數(shù)據(jù)分析主要是依據(jù)采集到的海量數(shù)據(jù)，運(yùn)用Apriori數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，確定關(guān)聯(lián)關(guān)系，采用模糊算法制定控制規(guī)則，達(dá)到最優(yōu)的控制效果，提高效率，簡化控制工作。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN204331419
【申請?zhí)枴緾N201420705358
【發(fā)明人】黃剛
【申請人】天津榛發(fā)科技有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月22日