基于b/s架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集處理模塊、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及Web服務(wù)器，傳感器單元連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接Web服務(wù)器，Web服務(wù)器同時(shí)與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型利用ZigBee技術(shù)將溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線通信，獲取溫室環(huán)境，植物聲信號(hào)數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)分類、分時(shí)存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，并將這些數(shù)據(jù)通過Web服務(wù)器發(fā)布。用戶可以通過瀏覽器遠(yuǎn)程登錄對(duì)應(yīng)網(wǎng)址即可訪問監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，查看實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，控制現(xiàn)場(chǎng)采集模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能。
【專利說明】
基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本實(shí)用新型屬于環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，涉及溫室大棚，由其是一種基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
:
[0002]隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代溫室監(jiān)測(cè)技術(shù)已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代溫室監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是通過系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集溫室環(huán)境的溫濕度、光照強(qiáng)度等參數(shù)，以達(dá)到溫室環(huán)境監(jiān)控的目的。目前，我國(guó)現(xiàn)代溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要以單片機(jī)為主，與計(jì)算機(jī)通過友好的人機(jī)接口界面觀測(cè)溫室內(nèi)環(huán)境情況，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)外溫度、濕度、二氧化碳濃度、和光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)值，并進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。該系統(tǒng)多在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)布置，僅能在監(jiān)控范圍內(nèi)查看數(shù)據(jù)，不能通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境，具有局限性。由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，基于B/S架構(gòu)的監(jiān)控體系在各行各業(yè)中已獲得良好發(fā)展。在B/S架構(gòu)下，用戶監(jiān)控界面僅通過瀏覽器來實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用，減輕了系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)的成本和工作量，降低了用戶的總體成本；由于在B/S架構(gòu)下，管理軟件在服務(wù)器端，管理員只需管理服務(wù)器。在基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用戶不僅可以現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)，管理溫室系統(tǒng);還可以通過瀏覽器遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高了溫室監(jiān)控效率，滿足了用使用需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)操作。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]本發(fā)明提供一種基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集處理模塊、無線網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、和Web服務(wù)器;所述的傳感器單元包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和AE聲信號(hào)傳感器，負(fù)責(zé)將溫室環(huán)境狀況和植物生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集處理模塊;所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊分別與各個(gè)傳感器連接，控制采集過程;所述的無線網(wǎng)絡(luò)分別與數(shù)據(jù)采集處理模塊和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，輸出采集數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令;所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)解析和處理數(shù)據(jù)，并與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，將數(shù)據(jù)存入到對(duì)應(yīng)的報(bào)警事件數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中；所述的Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，用戶通過域名或IP遠(yuǎn)程登錄Web服務(wù)器，查看報(bào)警事件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù);所述的Web服務(wù)器與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，用戶通過域名或IP遠(yuǎn)程登錄監(jiān)控網(wǎng)頁，對(duì)數(shù)據(jù)采集處理模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。
[0006]所述的數(shù)據(jù)傳感器單元包括:溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器，用于監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境參數(shù);AE聲信號(hào)傳感器，用于監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)狀況。
[0007]所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊，采用單片機(jī)與DSP相結(jié)合的方式控制和收集信號(hào)。單片機(jī)采用ATmega8，收集溫度、濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度信號(hào);DSP采用TMS320F28335接收AE聲信號(hào)。
[0008]所述的無線網(wǎng)絡(luò)采用Zigbee技術(shù)設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了樹型網(wǎng)絡(luò)，無線模塊采用SZ05系列，傳輸采集數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令。
[0009 ]所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基于Lab V i ew設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)采集處理模塊開啟和關(guān)閉，以及采集數(shù)據(jù)間隔和周期，顯示曲線圖，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
[0010]所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與Web服務(wù)器分離，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)，Web服務(wù)器部署在外網(wǎng)防火墻下，Web服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)通過IP和端口查詢。
[0011]所述的Web服務(wù)器與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，通過網(wǎng)頁遠(yuǎn)程操作上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)采集。
[0012]所述的Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，調(diào)用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，管理用戶數(shù)據(jù)。
[0013]本實(shí)用新型的有效增益效果是:
[0014]1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用ZigBee技術(shù)將溫室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線通信，獲取溫室環(huán)境，植物聲信號(hào)數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)分類、分時(shí)存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，并將這些數(shù)據(jù)通過Web服務(wù)器發(fā)布。用戶可以通過瀏覽器遠(yuǎn)程登錄對(duì)應(yīng)網(wǎng)址即可訪問監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，查看實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，控制現(xiàn)場(chǎng)采集模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能。
[0015]2、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了模塊化、智能化，結(jié)合B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)溫室現(xiàn)代化生長(zhǎng)控制、管理和銷售提供了方便。
【附圖說明】
[0016]圖1是整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1、傳感器單元，2、數(shù)據(jù)采集處理模塊，3、無線網(wǎng)絡(luò)，4、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，5、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，6、Web服務(wù)器
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]如圖1所示的基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括傳感器單元1、數(shù)據(jù)采集處理模塊2、無線網(wǎng)絡(luò)3、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5、和Web服務(wù)器6;傳感器單元I包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和AE傳感器，負(fù)責(zé)將溫室環(huán)境狀況和植物生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集處理模塊2;數(shù)據(jù)采集處理模塊2分別與各個(gè)傳感器連接，控制各個(gè)傳感器、接收參數(shù)、匯總數(shù)據(jù);所述的無線網(wǎng)絡(luò)3采用ZigBee技術(shù)設(shè)計(jì)，分別與數(shù)據(jù)采集處理模塊和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，輸出采集數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令;上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4基于Labview設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)采集處理模塊開啟和關(guān)閉，接收到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理，存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器4中對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。Web服務(wù)器6與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5連接，調(diào)用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，管理用戶數(shù)據(jù);Web服務(wù)器6與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4連接，操作上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)采集。用戶通過域名或IP遠(yuǎn)程登錄遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)頁，查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以及報(bào)警事件，并可以根據(jù)需求控制數(shù)據(jù)采集處理模塊2。
[0020]所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊2，采用單片機(jī)與DSP相結(jié)合的方式控制和收集信號(hào)。單片機(jī)采用低功耗ATmegaS芯片，接收溫度、濕度、光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度參數(shù)匯總后，傳輸至IjDSP中；DSP采用TMS320F28335接收AE聲信號(hào)和匯總信號(hào)。DSP將全部信號(hào)，以串行通信模式傳輸?shù)綗o線模塊。
[0021]所述的無線網(wǎng)絡(luò)3采用Zigbee技術(shù)設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了樹型網(wǎng)絡(luò)。這三種節(jié)點(diǎn)設(shè)備在硬件結(jié)構(gòu)上是完全一致的，均采用SZ05無線通信模塊，但功能卻不一樣。傳感器節(jié)點(diǎn)與DSP連接傳輸信號(hào)，通過路由節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4。
[0022]所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4是基于Labview設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，分為數(shù)據(jù)采集與顯示、參數(shù)設(shè)置、控制輸出、數(shù)據(jù)分析和管理功能。用戶通過登錄系統(tǒng)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室的溫度、相對(duì)濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、AE聲信號(hào)的采集、顯示、處理、報(bào)警、保存。啟動(dòng)該系統(tǒng)后，首先設(shè)置各個(gè)參數(shù)的閾值、采集周期，然后開始采集;采集的信號(hào)，會(huì)以參數(shù)和曲線的方式顯示，并將參數(shù)以XML格式存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中；當(dāng)信號(hào)參數(shù)超過某個(gè)提前設(shè)置的參數(shù)閾值后，會(huì)產(chǎn)生報(bào)警事件，并存入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。
[0023]所述的Web服務(wù)器6部署在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5上，調(diào)用報(bào)警事件、歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，管理用戶數(shù)據(jù)。Web服務(wù)器6與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4連接，通過網(wǎng)頁遠(yuǎn)程操作上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)采集。
[0024]所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4與Web服務(wù)6器分離，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)，Web服務(wù)器部署在外網(wǎng)防火墻下，Web服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)通過IP和端口查詢。
[0025]所述的Web服務(wù)器6搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控頁面，包括:登錄模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)模塊、歷史數(shù)據(jù)模塊、報(bào)警事件模塊和新聞模塊。用戶通過登錄頁面后，可以查看到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警事件。同時(shí)，網(wǎng)頁推送如何管理溫室，提高作物產(chǎn)量的新聞，及解決方法。
[0026]基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0027]傳感器單元I通過溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器AE聲信號(hào)傳感器，監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境和植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)采集處理模塊2控制接收傳感器采集的數(shù)據(jù);無線網(wǎng)絡(luò)3將數(shù)據(jù)采集處理模塊2與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4連接傳輸采集數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令;上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)4接收到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，進(jìn)行分析處理，存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器5中對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫當(dāng)中；用戶通過域名或IP地址，輸入登錄密碼登錄Web服務(wù)器6搭建的遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)頁，遠(yuǎn)程查看報(bào)警事件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并可以遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)采集處理模塊。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了模塊化、智能化，結(jié)合B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)溫室現(xiàn)代化生長(zhǎng)控制、管理和銷售提供了方便。
[0029]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括傳感器單元、數(shù)據(jù)采集處理模塊、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及Web服務(wù)器，傳感器單元連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接Web服務(wù)器，Web服務(wù)器同時(shí)與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)傳感器單元包括:溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、AE聲信號(hào)傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集處理模塊采用單片機(jī)與DSP相結(jié)合的方式控制和收集信號(hào)，單片機(jī)采用ATmegaS，收集溫度、濕度、二氧化碳濃度和光照強(qiáng)度信號(hào);DSP采用TMS320F28335，以串行通信模式傳輸AE聲信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線網(wǎng)絡(luò)采用Zigbee技術(shù)設(shè)置多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了樹型網(wǎng)絡(luò)，無線模塊采用SZ05系列，傳輸采集數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于B/S架構(gòu)下的溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與Web服務(wù)器分離，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)，Web服務(wù)器部署在外網(wǎng)防火墻下，Web服務(wù)器訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)通過IP和端口查詢。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK205563243SQ201620051376
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】王秀清, 李煜, 張曉曦, 劉澤麗
【申請(qǐng)人】天津科技大學(xué)