多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，包括主控單元、ZIGBEE無線傳輸單元以及智能終端，主控單元與智能終端之間通過ZIGBEE無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行連接，其中智能終端包括多信息采集模塊和功能執(zhí)行模塊。本發(fā)明利用多信息融合技術(shù)，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將設(shè)施農(nóng)業(yè)中常規(guī)的感知量傳輸給主控制單元，結(jié)合農(nóng)業(yè)專家知識庫、數(shù)據(jù)可追溯性管理，實現(xiàn)對采集來的參數(shù)進行顯示、分析，并給出決策指導(dǎo)和自動控制。系統(tǒng)具有很強的伸縮性，單套裝置實現(xiàn)對小規(guī)模的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的全程監(jiān)控，多套主控單元可以組網(wǎng)構(gòu)建綜合型監(jiān)控系統(tǒng)。
【專利說明】多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)控系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置。
[0002]【背景技術(shù)】
設(shè)施農(nóng)業(yè)中多類型感知數(shù)據(jù)的采集與融合是通過采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，利用人工建造的設(shè)施，通過人工調(diào)控，改變自然環(huán)境，為種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)、微生物(食用菌)、水產(chǎn)生物以及產(chǎn)品的儲藏保鮮等提供相對可控制，甚至最適宜的溫度、濕度、光照、水肥等環(huán)境條件，而在一定程度上擺脫對自然環(huán)境的依賴進行有效生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，以獲得速生、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的農(nóng)產(chǎn)品的新型農(nóng)作方式。在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一般存在苗床系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、新風(fēng)換氣系統(tǒng)、擾流系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、CO2補氣系統(tǒng)、灌概水肥系統(tǒng)等多種系統(tǒng)，每個分系統(tǒng)又涉及眾多感知量和控制量。常規(guī)的感知量包括:室外溫度、室外濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、光照輻射、雨雪、內(nèi)部環(huán)境溫度、內(nèi)部環(huán)境濕度、光照、通風(fēng)、基質(zhì)溫度、基質(zhì)濕度、基質(zhì)肥力、基質(zhì)PH值、基質(zhì)EC值、CO2濃度等。由于檢測的物理量不同，數(shù)據(jù)接口千差萬別，系統(tǒng)復(fù)雜程度高，無法自主完成全過程監(jiān)控。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種能將多信息融合輸出，并通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行傳輸控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，包括主控單元、ZIGBEE無線傳輸單元以及用于采集多種感知量和執(zhí)行多種控制量的智能終端，主控單元與智能終端之間通過ZIGBEE無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行連接，其中智能終端包括多信息采集模塊和功能執(zhí)行模塊，所述多信息采集模塊包括信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接智能終端的信號采集端口。
[0006]所述ZIGBEE無線傳輸單元包括CC2530和RFX2401C，所述CC2530連接通訊接口，RFX2401C通過IPX天線接口連接用于收發(fā)信號的2.4G天線。
[0007]所述主控單元建立在Cortex A8基礎(chǔ)上，具有IG主頻，IG DDR RAM,8G NANDFLASH,包括TFT電容式加固顯示屏，所述ARM Cortex-A8處理器流水線架構(gòu)基于雙對稱的，順序發(fā)射的，13級流水線，帶有先進的動態(tài)分支預(yù)測，可實現(xiàn)2.0 DMIPS/MHz。
[0008]所述主控單元建立在嵌入式Linux2.6.35.7內(nèi)核系統(tǒng)上，設(shè)置有基礎(chǔ)驅(qū)動，該基礎(chǔ)驅(qū)動包括串行口、網(wǎng)絡(luò)、3G通信、顯示、觸屏以及U盤，所述主控單元的應(yīng)用系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)收集與共享、歷史數(shù)據(jù)庫、WEB Server、農(nóng)業(yè)專家知識系統(tǒng)、遠程預(yù)警模塊、自主控制組態(tài)、數(shù)據(jù)可追溯管理接口。
[0009]進一步地，所述監(jiān)控裝置還包括無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、實時數(shù)據(jù)庫模塊、歷史數(shù)據(jù)庫模塊、對外數(shù)據(jù)接口模塊以及自動控制模塊，各模塊之間的連接關(guān)系... 所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過ZIGBEE硬件接口，收集無線傳感網(wǎng)絡(luò)上各智能終端采集數(shù)據(jù)，解析、匯總，將控制指令下發(fā)到各終端。
[0010]所述實時數(shù)據(jù)庫模塊對所有智能終端的同一類型測控量進行統(tǒng)一編址，統(tǒng)一編址后的地址與ZIGBEE節(jié)點地址對應(yīng)的測控量進行地址映射，任何數(shù)據(jù)更新和控制量變化將在實時數(shù)據(jù)庫中反應(yīng)。
[0011]所述歷史數(shù)據(jù)庫模塊選用Sqlite或者Mysql數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫包括實時采集數(shù)據(jù)、操作記錄、系統(tǒng)運行日志，專家知識，以電平變化方式保存智能終端離散數(shù)據(jù)的變化，定時存儲終端數(shù)據(jù)模擬口的數(shù)據(jù)變化。
[0012]所述外數(shù)據(jù)接口模塊包括遠程預(yù)警接口、3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)和工控軟件接口 ；其中遠程預(yù)警接口分為報警值設(shè)置和短信預(yù)警兩部分，報警值設(shè)置單元可以對系統(tǒng)關(guān)注的開關(guān)量狀態(tài)，模擬量的閥值自行組態(tài)報警值，系統(tǒng)運行時自動監(jiān)控各采集量，出現(xiàn)預(yù)設(shè)狀態(tài)時，打包發(fā)送當(dāng)前的狀態(tài)量和預(yù)設(shè)報警提示信息；3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口，提供通過移動3G網(wǎng)絡(luò)的遠程數(shù)據(jù)訪問，使用各遠程終端通過移動通信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對裝置的遠程訪問；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)接入本地局域網(wǎng)，實現(xiàn)與局域網(wǎng)監(jiān)控中心機的數(shù)據(jù)共享；工控軟件接口，提供工控組態(tài)軟件接口，利用國產(chǎn)或國外的工控組態(tài)軟件實現(xiàn)對裝置的數(shù)據(jù)收發(fā)。
[0013]進一步地，所述主控單元還設(shè)有數(shù)據(jù)可追溯性接口，該數(shù)據(jù)可追溯性接配合人工錄入附加信號，以生產(chǎn)批次為基本組織單位，以RFID編碼或其他追溯序號為查詢條件，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的環(huán)境參數(shù)、土肥參數(shù)、人員、時間、施藥、生長圖片等等信息的統(tǒng)一管理。
[0014]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明利用多信息融合技術(shù)，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將設(shè)施農(nóng)業(yè)中常規(guī)的感知量傳輸給主控制單元，結(jié)合農(nóng)業(yè)專家知識庫、數(shù)據(jù)可追溯性管理，實現(xiàn)對采集來的參數(shù)進行顯示、分析，并給出決策指導(dǎo)和自動控制。系統(tǒng)具有很強的伸縮性，單套裝置實現(xiàn)對小規(guī)模的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的全程監(jiān)控，多套主控單元可以組網(wǎng)構(gòu)建綜合型監(jiān)控系統(tǒng)。本裝置可對設(shè)施農(nóng)業(yè)中的蔬菜、瓜果、園藝等生產(chǎn)過程進行全程監(jiān)控，主要功能表現(xiàn)為圖形化仿真監(jiān)控、數(shù)據(jù)追溯性查詢、遠程預(yù)警、多回路自動控制、數(shù)據(jù)外部傳輸、海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、實時趨勢分析、歷史趨勢、報警日志存儲與查詢、WEB發(fā)布、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等。
[0015]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明中監(jiān)控裝置系統(tǒng)總體框架圖；
圖2為本發(fā)明中ZIGBEE無線傳輸單元的硬件設(shè)計框圖；
圖3為本發(fā)明中智能終端的電路原理框圖；
圖4為本發(fā)明中智能終端單路模擬數(shù)據(jù)換算流程；
圖5為本發(fā)明中控制單元硬件設(shè)計框圖；
圖6為本發(fā)明中監(jiān)控裝置軟件功能模塊；
圖7為本發(fā)明中小型系統(tǒng)構(gòu)建的低成本設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控裝置；
圖8為本發(fā)明中綜合應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控裝置。
[0017]【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式作詳細的說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提供一種多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，該監(jiān)控裝置由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件包括一個主控單元和多個智能終端，智能終端用于采集多種設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的感知量和執(zhí)行多種控制量，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)總線等傳輸手段，將設(shè)施農(nóng)業(yè)中如溫度、壓力、流量等常規(guī)的感知量傳輸給主控制單元，并利用相關(guān)軟件對采集來的參數(shù)進行分析并對電機、閥門等部件加以控制。
[0020]本實施例中主控單元與智能終端之間是通過ZIGBEE無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行連接，如圖2所示，無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸單元使用CC2530和RFX2401C構(gòu)成，CC2530是用于
2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的一個真正的片上系統(tǒng)(SoC)解決方案，CC2530結(jié)合了領(lǐng)先的RF收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的增強型8051 CPU，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存。RFX2401C是Rfaxis推出的全集成、單芯片射頻前端集成電路，滿足IEEE 802.15.4要求的所有RF功能，方便的應(yīng)用于基于2.4G ISM頻段的Zigbee、無線傳感網(wǎng)和其它無線系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)有PA\LNA\收發(fā)切換電路、匹配網(wǎng)絡(luò)和濾波組成。CC2530和RFX2401C的組合實現(xiàn)基于ZIGBEE無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，最大傳輸速率可達250KBPS，最遠傳輸距離可達1.0ΚΜ，完全滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)中的無線傳輸。
[0021]如圖3和圖4所示，智能終端基于ARM7 Cortex-M3構(gòu)建，具備多種類型的信號輸入和通訊接口，智能終端包括多信息采集模塊和功能執(zhí)行模塊，所述多信息采集模塊包括依次信號連接的設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境信息傳感器、測量變送單元、調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接智能終端的信號采集端口，其中設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境信息傳感器包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器及日照強度檢測裝置等，分別對環(huán)境中的溫度、濕度、光照、流量等信息進行采集。利用測量變送單元將傳感器采集到的設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境信息轉(zhuǎn)化為(T5V，(TlOV或4~20mA信號。所述測量變送單元與調(diào)理電路之間設(shè)置有DIP撥動開關(guān)，采用撥動開關(guān)的作用:由于米集模塊模擬量輸出范圍為電流為O~10mA(電壓O~5V)或4~20mA (電壓O~10V)，而單片機AD采樣端口的輸入電壓最大為3.3V，因此設(shè)計時，必須保障AD采樣端口的最大電壓不超過3.3V ;采集模塊模擬量輸入在O~IOmA(電壓O~5V)時，到AD采樣端口的電壓設(shè)計為3V，為了兼容4~20mA (電壓O~10V)模擬量輸入，采樣電路需要做一下處理，即采用電阻分壓，在O~IOmA (電壓O~5V)時，用撥動開關(guān)閉合；在4~20mA (電壓O~10V)時，撥動斷開，保證輸入信號在O~5V。
[0022]轉(zhuǎn)化的電流信號、電壓信號由內(nèi)部調(diào)理電路轉(zhuǎn)化為OlOV電壓信號，最終所有外部模擬輸入的信號均以0~3.3V形式進入AD采集通道，經(jīng)AD采集后，轉(zhuǎn)換為0-65535數(shù)字量。Cortex M3 ARM7 CPU通過可配置的線性化參數(shù)，將0-65535的數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)化成-2(Tl20°C溫度值、(T200000Lux光照值等。通訊端口 RS232、RS484、CAN是為了滿足不同用戶對通訊接口的需要，也可以作為以后功能拓展使用。單總線通訊是對采樣電路的擴展，如市場上比較常用的溫度變送器DS18B20，就是采用單總線通訊方式；干接點、晶體管開關(guān)、高速脈沖計數(shù)端口是為了方便用戶檢測或控制外部設(shè)備，滿足不同用戶對開關(guān)量輸入、輸出的要求。
[0023] 對于多信號采集采用撥碼開關(guān)進行設(shè)置，調(diào)理電路采用差分運算電路，能有效抑制共模信號，有利于采樣信號的長線傳輸，同時具有一定信號的隔離作用和提高抗干擾能力。對于開關(guān)輸入量采用光耦隔離，提供系統(tǒng)可靠性。[0024]如圖5所示，主控單元是基于ARM Cortex_A8構(gòu)建，具有IG DDR RAM,8G NANDFLASH，并設(shè)置有10寸TFT電容觸摸式加固顯示屏，分辨率達到1024*768。ARM Cortex_A8處理器流水線架構(gòu)基于雙對稱的，順序發(fā)射的，13級流水線，帶有先進的動態(tài)分支預(yù)測，可實現(xiàn)2.0 DMIPS/MHz。滿足高性能的嵌入式產(chǎn)品需求。8G NAND FLASH實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集和長時間存儲。10寸電容式加固顯示屏滿足在設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用環(huán)境的溫濕度變化大，光照強烈等特殊要求。
[0025]主控單元建立在嵌入式Linux2.6.35.7內(nèi)核系統(tǒng)上,提供了基礎(chǔ)驅(qū)動包括串行口、網(wǎng)絡(luò)、3G通信、顯示、觸屏、U盤等。應(yīng)用系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)收集與共享、歷史數(shù)據(jù)庫、WEBServer、農(nóng)業(yè)專家知識系統(tǒng)、遠程預(yù)警模塊、自主控制組態(tài)等。
[0026]監(jiān)控裝置的軟件部分包括專家知識庫、嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)軟件包等單元，主要功能有圖形化仿真監(jiān)控、數(shù)據(jù)追溯性管理、工控軟件接口、遠程預(yù)警、多回路自動控制、數(shù)據(jù)采集、存儲、查詢、實時趨勢分析與歷史趨勢、報警日志存儲與查詢、WEB發(fā)布、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析等。軟件應(yīng)用Linux驅(qū)動、QT/E圖形編程、Linux多線程編程、Sqlite嵌入式數(shù)據(jù)庫、嵌入式Web等技術(shù)實現(xiàn)對設(shè)施農(nóng)業(yè)中各種類型數(shù)據(jù)的采集、存儲、圖形顯示、查詢、分享等功能，同時提供數(shù)據(jù)追溯性管理接口、專家知識庫、工控軟件接口、遠程預(yù)警等。
[0027]如圖6所示，所述監(jiān)控裝置包括無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、實時數(shù)據(jù)庫模塊、歷史數(shù)據(jù)庫模塊、對外數(shù)據(jù)接口模塊以及自動控制模塊。
[0028]所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過ZIGBEE硬件接口，收集無線傳感網(wǎng)絡(luò)上各智能終端采集數(shù)據(jù)，解析、匯總，將控制指令下發(fā)到各終端。
[0029]所述歷史數(shù)據(jù)庫模塊選用Sqlite或者Mysql數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫包括實時采集數(shù)據(jù)、操作記錄、系統(tǒng)運行日志，專家知識，以電平變化方式保存智能終端離散數(shù)據(jù)的變化，定時存儲終端數(shù)據(jù)模擬口的數(shù)據(jù)變化。
[0030]所述歷史數(shù)據(jù)庫模塊選用Sqlite或者Mysql數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫包括實時采集數(shù)據(jù)、操作記錄、系統(tǒng)運行日志，以電平變化方式保存智能終端數(shù)據(jù)IO 口的變化，按定時時間存儲終端數(shù)據(jù)模擬口的數(shù)據(jù)變化。
[0031 ] 所述外數(shù)據(jù)接口模塊包括遠程預(yù)警接口、3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)和工控軟件接口 ；其中遠程預(yù)警接口分為報警值設(shè)置和短信預(yù)警兩部分，報警值設(shè)置單元可以對系統(tǒng)關(guān)注的開關(guān)量狀態(tài)，模擬量的閥值自行組態(tài)報警值，系統(tǒng)運行時自動監(jiān)控各采集量，出現(xiàn)預(yù)設(shè)狀態(tài)時，打包發(fā)送當(dāng)前的狀態(tài)量和預(yù)設(shè)報警提示信息；3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口，提供通過移動3G網(wǎng)絡(luò)的遠程數(shù)據(jù)訪問，使用各遠程終端通過移動通信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對裝置的遠程訪問；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)接入本地局域網(wǎng)，實現(xiàn)與局域網(wǎng)監(jiān)控中心機的數(shù)據(jù)共享；工控軟件接口，提供工控組態(tài)軟件接口，利用國產(chǎn)或國外的工控組態(tài)軟件實現(xiàn)對裝置的數(shù)據(jù)收發(fā)。
[0032]自動控制模塊實現(xiàn)對設(shè)施農(nóng)業(yè)各分系統(tǒng)的自動控制，系統(tǒng)提供控制組態(tài)模塊，提供控制腳本編輯功能，可更新、刪除控制腳本。自主編輯控制腳本啟動運行后，實現(xiàn)分系統(tǒng)的邏輯控制或基于PID的過程控制。
[0033]在傳統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，配合人工錄入附加信號，以生產(chǎn)批次為基本組織單位，以RFID編碼或其他追溯序號為查詢條件，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的環(huán)境參數(shù)、土肥參數(shù)、人員、時間、施藥、生長圖片等等信息的統(tǒng)一管理，為食品安全性追溯提供數(shù)據(jù)保障。
[0034]本發(fā)明的監(jiān)控裝置具有很強的伸縮性，單套裝置實現(xiàn)對小規(guī)模的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的全程監(jiān)控，多套主控單元可以組網(wǎng)構(gòu)建綜合型監(jiān)控系統(tǒng)?？紤]到設(shè)置農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的低成本化要求，本裝置實現(xiàn)了可伸縮、低成本化設(shè)計，環(huán)境監(jiān)控裝置中主控單元既可作為獨立的監(jiān)控一體化儀器使用，也可作為黑匣子組成中大型監(jiān)控系統(tǒng)。提高系統(tǒng)的伸縮性，降低系統(tǒng)構(gòu)建成本，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。
[0035]參照圖7小型系統(tǒng)的構(gòu)建，采用一個控制單元與多個智能終端無線連接，并使用各遠程終端(PC\IPAD\手機)通過移動通信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對裝置的遠程訪問，主控單元作為監(jiān)控一體化儀器與智能終端構(gòu)建成設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，具有獨立的測、控、顯示、管理、遠程訪問的能力，滿足獨棟溫室、數(shù)據(jù)量不大的系統(tǒng)。
[0036]參照圖8綜合應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建，采用多個不帶顯示屏的主控單元，作為純黑匣子使用，通過對外數(shù)據(jù)接口與監(jiān)控中心組成中大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，滿足連棟溫室和農(nóng)業(yè)工廠的集中管控。
[0037]以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多信息融合的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控裝置，其特征在于，包括主控單元、ZIGBEE無線傳輸單元以及用于采集多種感知量和執(zhí)行多種控制量的智能終端，主控單元與智能終端之間通過ZIGBEE無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行連接，其中智能終端包括多信息采集模塊和功能執(zhí)行模塊，所述多信息采集模塊包括信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸出端連接智能終端的信號采集端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述ZIGBEE無線傳輸單元包括CC2530和RFX2401C，所述CC2530連接通訊接口，RFX2401C通過IPX天線接口連接用于收發(fā)信號的2.4G天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述主控單元建立在CortexAS基礎(chǔ)上，具有IG主頻，IG DDR RAM,8G NAND FLASH，包括TFT電容式加固顯示屏，所述ARMCortex-A8處理器流水線架構(gòu)基于雙對稱的,順序發(fā)射的，13級流水線,帶有先進的動態(tài)分支預(yù)測,可實現(xiàn)2.0 DMIPS/MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述主控單元建立在嵌入式Linux2.6.35.7內(nèi)核系統(tǒng)上，設(shè)置有基礎(chǔ)驅(qū)動，該基礎(chǔ)驅(qū)動包括串行口、網(wǎng)絡(luò)、3G通信、顯示、觸屏以及U盤，所述主控單元的應(yīng)用系統(tǒng)軟件包括數(shù)據(jù)收集與共享、歷史數(shù)據(jù)庫、WEBServer、農(nóng)業(yè)專家知識系統(tǒng)、遠程預(yù)警模塊、自主控制組態(tài)、數(shù)據(jù)可追溯管理接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述監(jiān)控裝置還包括無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、實時數(shù)據(jù)庫模塊、歷史數(shù)據(jù)庫模塊、對外數(shù)據(jù)接口模塊以及自動控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊通過ZIGBEE硬件接口，收集無線傳感網(wǎng)絡(luò)上各智能終端采集數(shù)據(jù)，解析、匯總，將控制指令下發(fā)到各終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述實時數(shù)據(jù)庫模塊對所有智能終端的同一類型測控量進行統(tǒng)一編址，統(tǒng)一編址后的地址與ZIGBEE節(jié)點地址對應(yīng)的測控量進行地址映射，任何數(shù)據(jù)更新和控制量變化將在實時數(shù)據(jù)庫中反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述歷史數(shù)據(jù)庫模塊選用Sqlite或者Mysql數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫包括實時采集數(shù)據(jù)、操作記錄、系統(tǒng)運行日志，專家知識，以電平變化方式保存智能終端離散數(shù)據(jù)的變化，定時存儲終端數(shù)據(jù)模擬口的數(shù)據(jù)變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述外數(shù)據(jù)接口模塊包括遠程預(yù)警接口、3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)和工控軟件接口 ； 其中遠程預(yù)警接口分為報警值設(shè)置和短信預(yù)警兩部分，報警值設(shè)置單元可以對系統(tǒng)關(guān)注的開關(guān)量狀態(tài)，模擬量的閥值自行組態(tài)報警值，系統(tǒng)運行時自動監(jiān)控各采集量，出現(xiàn)預(yù)設(shè)狀態(tài)時，打包發(fā)送當(dāng)前的狀態(tài)量和預(yù)設(shè)報警提示信息；3G數(shù)據(jù)服務(wù)接口，提供通過移動3G網(wǎng)絡(luò)的遠程數(shù)據(jù)訪問，使用各遠程終端通過移動通信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對裝置的遠程訪問；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)接入本地局域網(wǎng)，實現(xiàn)與局域網(wǎng)監(jiān)控中心機的數(shù)據(jù)共享；工控軟件接口，提供工控組態(tài)軟件接口，利用國產(chǎn)或國外的工控組態(tài)軟件實現(xiàn)對裝置的數(shù)據(jù)收發(fā)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述主控單元還設(shè)有數(shù)據(jù)可追溯性接口，該數(shù)據(jù)可追溯性接配合人工錄入附加信號，以生產(chǎn)批次為基本組織單位，以RFID編碼或其他追溯序號為查詢條件，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的環(huán)境參數(shù)、土肥參數(shù)、人員、時間、施藥、生長圖片等等信息的統(tǒng)一管理。
【文檔編號】G05B19/418GK103914056SQ201410170366
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】劉安勇, 汪建新, 趙大鵬 申請人:安徽福訊信息技術(shù)有限公司