基于物联网的田间烟草长势信息感知系统的制作方法-山东亚星游戏官网机床有限公司

基于物联网的田间烟草长势信息感知系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，包括控制处理模块、信息感知�？�、无线通讯�？�、电源�？楹蜕衔换凰鲂畔⒏兄？橛肟刂拼砟？榱樱隹刂拼砟？橥ü尴咄ㄑ赌？橛肷衔换樱龅缭茨？槲刂拼砟？楹臀尴咄ㄑ赌？樘峁┕ぷ鞯缭矗凰隹刂拼砟？榘ㄎ⒋砥�、数据采集�？�、信号转换�？楹凸烫痰缙骺刂频缏罚凰鲂畔⒏兄？榘ㄊ悠导嗫厣璞负痛衅�。本发明实现了对田间烟草长势信息的智能监控，用户可通过该系统随时对田间烟草长势信息进行检测，提高了生产效率，节省了劳动力。
【专利说明】基于物联网的田间烟草长势信息感知系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及农业生产物联网【技术领域】，具体说是一种基于物联网的田间烟草长势信息感知系统。
【背景技术】
[0002]烟草作为一种重要的经济作物，是国家和地方财税的重要经济来源。目前，大多数烟草种植户采用传统的种植方法，对于大面积的烟草发生病虫害，缺水缺肥等问题不能及时发现预防，不能对烟草的长势及周围环境信息进行及时监控，这对烟草质量和产量有很大影响。《关于发展现代烟草农业的指导意见》指出:“强化科技支撑作用，通过密集使用生产要素和不断提高要素生产率，实现烟叶生产方式从粗放型向集约型转变，走内涵式发展道路，既是发展现代烟草农业的本质要求，也是发展现代烟草农业的根本出路。”因此，实现烟草生产现代化，加快传统农业向现代烟草农业转变的步伐，已经成为烟草公司正在探索和解决的难题。

【发明内容】

[0003]为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种基于物联网的能对田间的烟草长势进行实时智能监控的信息感知系统。
[0004]为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案:一种基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，包括控制处理�？�、信息感知�？椤⑽尴咄ㄑ赌？�、电源�？楹蜕衔换凰鲂畔⒏兄？橛肟刂拼砟？榱樱隹刂拼砟？橥ü尴咄ㄑ赌？橛肷衔换樱龅缭茨？槲刂拼砟？楹臀尴咄ㄑ赌？樘峁┕ぷ鞯缭矗�
[0005]所述控制处理�？榘ㄎ⒋砥�、数据采集模块、信号转换�？楹凸烫痰缙骺刂频缏罚凰鲂畔⒏兄？榘ㄊ悠导嗫厣璞负痛衅鳎�
[0006]所述视频监控设备与微处理器连接，所述传感器与数据采集�？榱樱鍪莶杉？橛胛⒋砥髁樱鑫⒋砥饔胄藕抛荒？榱樱鲂藕抛荒？橛胛尴咄ㄑ赌？榱樱凰龉烫痰缙骺刂频缏贩直鹩氲缭茨？楹托畔⒏兄？榱樱烫痰缙骺刂频缏返目刂贫擞胛⒋砥髁�。
[0007]优选的，所述微处理器为MSP430F149微处理器。
[0008]所述传感器更进一步的包括空气温湿度传感器、光照传感器、光合有效辐射传感器、风向传感器、风速传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器。
[0009]优选的，所述视频监控设备为球形摄像机。
[0010]优选的，所述信号转换�？榘∕AX3232集成芯片。
[0011]进一步的，所述无线通讯模块主要包括GPRSDTU终端，所述GPRSDTU终端通过RS232接口与信号转换�？榱�。
[0012]优选的，所述数据采集模块为DAM3055�？�。
[0013]优选的，所述上位机包括视频监控服务器。[0014]优选的，所述电源�？榘ㄌ裟艿绯匕搴托畹绯�。
[0015]为了保护所述控制处理�？楹偷缭茨？椋徊降模没谖锪奶锛溲滩莩な菩畔⒏兄低郴拱ㄒ槐；は洌隹刂拼砟？楹偷缭茨？槲挥谒霰；は淠�。
[0016]本发明的有益效果是:该系统利用物联网，对田间烟草长势信息进行实时监控，通过控制处理�？槎孕畔⒏兄？椴杉男畔⒔写砗螅尴咄ㄑ赌？榉⑺偷缴衔换没Э赏ü衔换刂菩畔⒏兄？椋迪侄匝滩莩な萍爸芪Щ肪承畔⒌氖凳辈杉涣硗猓ü烫痰缙骺刂频缏罚墒迪侄允悠导嗫厣璞负痛衅鞯耐ǘ系纾迪至私谀苄Ч煌ü芽刂拼砟？楹偷缭茨？榉胖迷诒；は渲校锏椒浪�、防风、防盗的目的，为系统在野外田间正常运行提供了保障。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
[0018]图1为本发明的结构示意图；
[0019]图2为本发明的MSP430F149引脚图；
[0020]图3为本发明的固态继电器控制电路图；
[0021]图4为本发明的GPRS接口电路图；
[0022]图5为本发明的SP3232芯片引脚接线示意图；
[0023]图6为本发明的空气温湿度传感器接线示意图；
[0024]图7为本发明的其他传感器与DAM3055芯片接线图。
【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本发明的一实施方式包括控制处理�？�、信息感知�？�、无线通讯�？�、电源�？�、上位机和保护箱。所述信息感知�？橛胨隹刂拼砟？榱樱刂拼砟？橥ü鑫尴咄ㄑ赌？橛胨錾衔换樱恍畔⒏兄？椴杉难滩莩な菩畔⒓爸芪Щ肪承畔⒋偷娇刂拼砟？楹螅尴咄ㄑ赌？榇偷缴衔换�。控制处理�？楹托畔⒏兄？槲挥诒；は淠冢帽；は渚哂蟹浪�、防风、防盗的功能，保护箱的可以是机械结构的金属或塑料箱体，也可以是带有报警装置和防盗电子锁等电气结构的箱体。
[0026]由图1可见，控制处理�？榻徊桨ㄎ⒋砥鳌⑹莶杉？楹托藕抛荒？椋桓徊降模耸迪侄允悠导嗫厣璞负痛衅鞯耐ǘ系缈刂疲锏浇谀艿哪康模刂拼砘拱ㄒ还烫痰缙骺刂频缏罚每刂频缏吩硗既缤�3所示，固态继电器一端接电源和控制信号(由MSP430F149处理器发出)，另一端接负载(即视频监控设备和传感器)。当上位机通过无线通讯�？橄蛭⒋砥鞣⑺椭噶詈螅⒋砥魇紫瓤刂频缭赐ü烫寮痰缙鞲畔⒏兄？榈拇衅鞴┑缭と龋蠡袢〈衅鞑杉氖荩Ｑ楹笸ü尴咄ㄑ赌？樯洗辽衔换詈笤偻ü烫寮痰缙髑卸洗衅鞯墓┑纾却乱淮紊衔换杉畔⒌闹噶睿模悠导嗫厣璞竿衅饕谎ü烫痰缙骺刂频缏肥迪止┒系�。
[0027]所述数据采集�？橛叛∥狣AM3055模块；
[0028]所述信号转换�？榻徊桨∕AX3232集成芯片；所述信息感知模块进一步包括视频监控设备和传感器，优选的视频监控设备为球形摄像机；所述视频监控设备与微处理器电连接，所述传感器与所述数据采集模块连接，数据采集�？橛胛⒋砥鞯缌印Ｆ渲校⒋砥饔叛SP430F149处理器，该型微处理器为16位精简指令集架构，指令运行速度快，具有超低功耗特性，具有丰富的片内资源及外围�？椋谥�60KBFLASH存储器，2KBRAM，具有2个通用串行通信接口。除微处理器外，核心板配置了复位电路、高低频晶振及定义好的标准输入I/O 口，方便进行系统设计和扩展。
[0029]对于传感器，优先包括空气温湿度传感器、光照传感器、光合有效辐射传感器、风向传感器、风速传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器。它们的型号选择如下:空气温湿度测量选用了 SLHT5-1传感器，其工作电压为3V，两线数字信号输出，温度测量范围是-40?123.8°C，湿度测量范围是O?100%RH，温度测量精度是±0.5°C，湿度测量精度是±4.5%RH，响应时间为8s ;光照强度测量选用的是ARN-GZ光照传感器，测量范围是0-200K1UX，输出信号为4-20mA，精度为±3% ;光合有效辐射传感器采用ARN-HGH光合有效辐射传感器，其量程为0-2500 μ molm-2s-l，反应时间为10 μ S，电源电压为DC12-24，分辨率为I μ molm-2s-l,输出电压为4_20mA ;风速传感器选用的型号为Qs_fs,其量程为0-32.4m/s，输出信号为0.4-2V ;风向传感器型号为Qs_fx，测量范围为16个方向(360度)，测量精度为±5%，输出信号为电压信号0.4-2V ;土壤温度选用的TW型土壤温度传感器，测量范围为-30°C?70°C，测量精度为±0.150C ;土壤湿度传感器型号为ARN-100传感器ARN-FS传感器，量程为O?100%，工作电压12V，输出信号为4?20mA。如图7所示，为传感器与微处理器的接线图。
[0030]无线通讯�？橹饕℅PRSDTU终端，便于信息的远距离传输，它通过RS485接口与所述信号转换�？榱樱拥缏啡缤�4所示；所述信号转换模块为SP3232，如图5所
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[0031]所述上位机包括一视频监控服务器，优选H3201-VHZDVS主机，该主机用于处理视频监控设备采集的视频信息。
[0032]所述电源�？榘ㄌ裟艿绯匕搴托畹绯兀缭聪低骋蕴裟茏魑茉矗裟艿绯匕宸⒌绾蠊└渌低呈褂茫嘤嗟牡缌看⒋嬷列畹绯兀┫低骋雇砘蛘咭跤晏焓褂茫锏搅嘶繁＝谀艿哪康�。
[0033]对上述各个芯片及传感器的引脚连接关系:图3所示的固态继电器控制电路图的控制信号端与图2所示MSP430F149的P3.1引脚相连接；图4所示的RS485接口的10和11引脚对应连接图5中SP3232的11和12引脚；图6的空气温湿度传感器的3和4引脚直接和图2中MSP430F129的P6.2和P6.3引脚连接；图7中DAM3055芯片的DATA+和DATA-引脚与MSP430F149的通讯端口 P3.4和P3.5相连接。
[0034]具体操作中，用户通过上位机经无线通讯�？橄蚩刂拼砟？榉⒊龆蕴锛溲滩莸某な苹蛑芪Щ肪承畔⒔屑觳獾闹噶睿刂拼砟？楦葜噶羁粜畔⒏兄？橹械氖悠导嗫厣璞富蛳嘤Φ拇衅鳎悠导嗫厣璞富蛳嘤Φ拇衅骺脊ぷ鳎衔换邮盏剿枰男畔⒉⑾允竞螅没ü衔换⒊鐾Ｖ辜觳庵噶睿馐保刂拼砟？榈奈⒋砥飨蚬烫痰缙骺刂频缏贩⒊鲂藕牛烫痰缙骺刂频缏范峡孕畔⒏兄？榈墓┑�。
[0035]当视频监控设备或传感器长时间不使用时，用户可以把它们放到保护箱内，防止被人盗窃。
[0036]以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，包括控制处理�？椤⑿畔⒏兄？�、无线通讯�？�、电源�？楹蜕衔换凰鲂畔⒏兄？橛肟刂拼砟？榱樱隹刂拼砟？橥ü尴咄ㄑ赌？橛肷衔换樱龅缭茨？槲刂拼砟？楹臀尴咄ㄑ赌？樘峁┕ぷ鞯缭矗� 所述控制处理模块包括微处理器、数据采集�？�、信号转换�？楹凸烫痰缙骺刂频缏罚凰鲂畔⒏兄？榘ㄊ悠导嗫厣璞负痛衅鳎� 所述视频监控设备与微处理器连接，所述传感器与数据采集�？榱樱鍪莶杉？橛胛⒋砥髁樱鑫⒋砥饔胄藕抛荒？榱樱鲂藕抛荒？橛胛尴咄ㄑ赌？榱樱凰龉烫痰缙骺刂频缏贩直鹩氲缭茨？楹托畔⒏兄？榱樱烫痰缙骺刂频缏返目刂贫擞胛⒋砥髁�。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述微处理器为MSP430F149微处理器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述传感器包括空气温湿度传感器、光照传感器、光合有效辐射传感器、风向传感器、风速传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述视频监控设备为球形摄像机。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述信号转换�？榘⊿P3232集成芯片。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述无线通讯�？橹饕℅PRSDTU终端，所述GPRSDTU终端通过RS232接口与信号转换�？榱�。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述数据采集�？槲狣AM3055�？�。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述上位机包括视频监控服务器。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述电源�？榘ㄌ裟艿绯匕搴托畹绯�。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的田间烟草长势信息感知系统，其特征在于，所述控制处理�？楹偷缭茨？樯柚迷谝槐；は淠�。
【文档编号】G01D21/02GK103487092SQ201310479878
【公开日】2014年1月1日申请日期:2013年10月14日优先权日:2013年10月14日
【发明者】苏建东, 柳平增, 刘广玉, 杨举田, 张彦东, 田�：�, 王梅勋, 杨永花, 葛庆宝, 田雷, 徐硕, 宗浩, 谭效磊, 武博, 王珊珊申请人:山东临沂烟草有限公司, 山东农业大学

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