一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統的製作方法

2023-08-05 07:27:41

專利名稱：一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無線傳感器網絡應用技術領域，尤其是涉及一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統。
背景技術：
近年來，我國以日光溫室為主體的精準農業正迅速發展，但與國外相比，存在科技 含量低、生產水平和效益低下等缺陷。我國傳統的溫室監控系統大部分採用有線通信方式， 實際使用過程中通常存在安裝施工量大、工期過長、成本較高、部署調整不便等缺點，因而 影響了溫室測控技術地大面積推廣和溫室產業效益地進一步提高。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種日光 室土壤水分含量及溫度監測預警系統，其成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監測數據 及時準確、健壯性好、智能化程度高，能有效解決傳統溫室監控系統採用有線通信方式所存 在的安裝施工量大、工期過長、成本較高、部署調整不便等缺點。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種日光室土壤水分含量 及溫度監測預警系統，其特徵在於包括對日光室內土壤水分含量進行實時監測的土壤水 分傳感器、對日光室內土壤溫度進行實時監測的溫度傳感器、分別與土壤水分傳感器和溫 度傳感器相接的控制模塊、與控制模塊相接且接入Internet網的通信伺服器、對控制模塊 所上傳監測數據進行統計分析並自動相應生成統計報表的上位監控機以及分別與控制模 塊相接的無線通信模塊、存儲模塊、現場告警單元和供電單元，所述現場告警單元安裝在日 光室內；所述通信伺服器和上位監控機相接且二者間通過Internet網進行雙向通訊，控制 模塊與通信伺服器間以有線或無線方式進行雙向通訊。所述控制模塊與布設在日光室內的供水管道上所安裝的電磁閥相接，所述供水管 道與為日光室內土壤供水的滴灌設備相接。所述供電單元包括電池和與電池相接的電源管理模塊，電源管理模塊與控制模塊 相接。所述電池為太陽能可供電電池。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單、成本低且使用操作簡便。2、安裝布設方便，不需布線，即插即用。3、監測數據及時準確、健壯性好、智能化程度高且使用效果好，通過土壤水分傳感 器和溫度傳感器實時監控日光室內的土壤水分含量和溫度信息且將所監測土壤水分含量 與溫度信息同步上傳至控制模塊，控制模塊將所接收土壤水分傳感器與溫度傳感器實時所 監測數值和預設土壤水分含量及溫度範圍進行比較分析並相應作出是否需發出預警信息 的處理結果，當土壤水分傳感器所監測土壤水分含量數值或者溫度傳感器所監測溫度數值高於預設範圍的上限值或低於預設範圍的下限值時，控制模塊作出通過無線通信模塊向用 戶發出預警信息的控制指令，同時安裝在日光室內的現場告警單元進行現場報警提示，繼 而實現通過無線通信模塊與現場告警單元自動向農戶發出土壤水分含量過多或過少或者 土壤溫度過高或過低的預警信息的目的。4、功耗小，本實用新型採用電源管理模塊管理整個裝置的能耗，延長裝置的使用 壽命，其低功耗控制方法是指控制模塊周期地進入低功耗狀態並間歇地切斷土壤水分傳感 器的電源，同時控制無線通信模塊進入休眠狀態，從而把功耗降到最低。綜上所述，本實用新型成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監測數據及時準確、 健壯性好、智能化程度高，能有效解決傳統溫室監控系統採用有線通信方式所存在的安裝 施工量大、工期過長、成本較高、部署調整不便等缺點。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標記說明1- 土壤水分傳感器；2-控制模塊；3-通信伺服器；4-存儲模塊；5-供電單元； 5-1-電池；5-2-電源管理模塊；6-現場告警單元；7-溫度傳感器；8-上位監控機；9-電磁閥。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括對日光室內土壤水分含量進行實時監測的土壤水分 傳感器1、對日光室內土壤溫度進行實時監測的溫度傳感器7、分別與土壤水分傳感器1和 溫度傳感器7相接的控制模塊2、與控制模塊2相接且接入Internet網的通信伺服器3、對 控制模塊2所上傳監測數據進行統計分析並自動相應生成統計報表的上位監控機8以及 分別與控制模塊2相接的無線通信模塊3、存儲模塊4、現場告警單元6和供電單元5，所述 現場告警單元6安裝在日光室內。所述通信伺服器3和上位監控機8相接且二者間通過 Internet網進行雙向通訊，控制模塊2與通信伺服器3間以有線或無線方式進行雙向通訊。所述控制模塊2與布設在日光室內的供水管道上所安裝的電磁閥9相接，所述供 水管道與為日光室內土壤供水的滴灌設備相接。本實施例中，所述供電單元5包括電池5-1和與電池5-1相接的電源管理模塊 5-2，電源管理模塊5-2與控制模塊2相接，並且所述電池5-1為太陽能可供電電池。本實用新型的工作過程是實際使用之前，先根據作物相應生長階段的供水需求， 通過控制模塊2設定土壤水分含量和溫度範圍；實際使用過程中，土壤水分傳感器1實時對 日光室內的土壤水分含量進行監測且將所監測土壤水分含量信息同步上傳至控制模塊2， 同時溫度傳感器7對日光室內土壤溫度進行實時監測且將所監測土壤溫度信息同步上傳 至控制模塊2，所述控制模塊2將所接收土壤水分傳感器1與溫度傳感器7實時所監測數值和預 設土壤水分含量及溫度範圍進行比較分析並相應作出是否需發出預警信息的處理結果，當土壤水分傳感器1所監測土壤水分含量數值或者溫度傳感器7所監測溫度數值高於預設範 圍的上限值或低於預設範圍的下限值時，控制模塊2作出通過無線通信模塊3向用戶發出 預警信息的控制指令，同時安裝在日光室內的現場告警單元6進行現場報警提示，繼而實 現通過無線通信模塊3與現場告警單元6自動向農戶發出土壤水分含量過多或過少或者土 壤溫度過高或過低的預警信息的目的。同時，控制模塊2相應對電磁閥7的開關狀態和開 度進行控制調整，繼而實現對自動控制滴灌設備供水量的目的。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統，其特徵在於包括對日光室內土壤水分含量進行實時監測的土壤水分傳感器(1)、對日光室內土壤溫度進行實時監測的溫度傳感器(7)、分別與土壤水分傳感器(1)和溫度傳感器(7)相接的控制模塊(2)、與控制模塊(2)相接且接入Internet網的通信伺服器(3)、對控制模塊(2)所上傳監測數據進行統計分析並自動相應生成統計報表的上位監控機(8)以及分別與控制模塊(2)相接的無線通信模塊(3)、存儲模塊(4)、現場告警單元(6)和供電單元(5)，所述現場告警單元(6)安裝在日光室內；所述通信伺服器(3)和上位監控機(8)相接且二者間通過Internet網進行雙向通訊，控制模塊(2)與通信伺服器(3)間以有線或無線方式進行雙向通訊。
2.按照權利要求1所述的一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統，其特徵在 於所述控制模塊(2)與布設在日光室內的供水管道上所安裝的電磁閥(9)相接，所述供水 管道與為日光室內土壤供水的滴灌設備相接。
3.按照權利要求1或2所述的一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統，其特徵 在於所述供電單元(5)包括電池(5-1)和與電池(5-1)相接的電源管理模塊(5-2)，電源 管理模塊(5-2)與控制模塊(2)相接。
4.按照權利要求3所述的一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統，其特徵在 於所述電池(5-1)為太陽能可供電電池。
專利摘要本實用新型公開了一種日光室土壤水分含量及溫度監測預警系統，包括對日光室內土壤水分含量進行實時檢測的土壤水分傳感器、與土壤水分傳感器相接且對布設在日光室內的滴灌設備進行控制的控制模塊以及分別與控制模塊相接的無線通信模塊、存儲模塊、現場告警單元和供電單元，所述現場告警單元安裝在日光室內；所述滴灌設備的供水管道上安裝有電磁閥，電磁閥的開關狀態和開度均由控制模塊進行控制且電磁閥與控制模塊相接。本實用新型成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監測數據及時準確、健壯性好、智能化程度高，能有效解決傳統溫室監控系統採用有線通信方式所存在的安裝施工量大、工期過長、成本較高、部署調整不便等缺點。
文檔編號G01N33/24GK201561972SQ20092024569
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月9日 優先權日2009年12月9日
發明者李士寧, 李志剛, 蒙海軍 申請人:西安迅騰科技有限責任公司