專利名稱：田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種農業(yè)作業(yè)的技術領域的信息采集傳送裝置，特別涉及的是一種田 間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置。
背景技術：
為了實現(xiàn)農業(yè)信息化，對農作物信息的采集監(jiān)控裝置是最基本的部分。農作物的 信息主要包對環(huán)境信息和生長信息。環(huán)境信息包括光照強度、二氧化碳濃度、溫度及濕度、 土壤干燥度、PH值等指標，對于農作物生長所依賴的環(huán)境進行精確的描述；生長信息包括 農作物的生長發(fā)育現(xiàn)況等。采集這些信息對于掌握農作物生長狀況和調整作物生長環(huán)境有 著重要的作用。目前國內主要的田間數(shù)據(jù)采集方式具有很大的局限性。首先是集中在有線傳輸， 傳輸距離較短；其次是各個傳感器的分布是獨立的，每個傳感器均獨立連接到控制模塊上， 不易集中管理，而且成本較高；另外其供電方式主要依賴于220V市電，在野外沒有傳輸電 路的田間，往往導致無法使用。綜上，本專利的研究著重解決以上缺陷，實現(xiàn)傳感器的集中 管理、遠程無線控制和太陽能綠色供電方式。經過對現(xiàn)有技術的檢索發(fā)現(xiàn)，中國申請專利號=200820029274. 3公開了一種基于 掌上電腦的農田數(shù)據(jù)采集裝置。其主要包括傳感器收集的數(shù)據(jù)和無線連接掌上電腦，但是 其裝置主要集中于傳感器的設置，用于監(jiān)控環(huán)境信息，沒有對于農作物生長信息(即實時 圖像)的監(jiān)控，而且沒有詳細說明如何進行遠程控制，本專利將圖像加入監(jiān)控系統(tǒng)，并且使 用基于計算機網(wǎng)絡技術的軟件實現(xiàn)遠程自動檢測和控制。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，提供了 一種田間圖像及環(huán)境信息遠 程自動采集傳送裝置，解決了現(xiàn)有技術信息采集主要集中在環(huán)境參數(shù)，缺少對作物生長信 息的采集，故不能實時了解作物的生長和效率比較低下的現(xiàn)狀，以及不易實現(xiàn)遠程控制的 問題。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括供電裝置、信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭、串行口與總線轉化器、3G路由 器和若干個傳感器，供電裝置分別連接到信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭和3G路由器，網(wǎng)絡攝像 頭分別連接到信號處理器、3G路由器，3G路由器與信號處理器連接，進一步把信息發(fā)送給 遠程客戶終端，各個傳感器并聯(lián)至總線，通過總線和串行口與總線轉化器連接，串行口與總 線轉化器又連接到信號處理器。所述的信號處理器包括處理單元、串口接口、存儲器和網(wǎng)絡接口，經串行通信， 通過串口接口送至存儲器，處理單元對傳感器傳送進來存儲的檢測數(shù)字信號轉化為可讀信 息，網(wǎng)絡接口與3G路由器連接，存儲器上的數(shù)據(jù)可以采用ftp網(wǎng)絡協(xié)議通過網(wǎng)絡接口被遠 程控制電腦終端訪問獲取信息。
3
所述的傳感器包括C02濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、土壤干燥度傳感 器、光照強度傳感器、土壤PH值傳感器，所述的這些傳感器獲得的檢測信號均是影響作物 生長的重要環(huán)境信息，由于各傳感器并聯(lián)到總線上，只要控制在數(shù)量范圍內，必要時可添加 其他檢測單元，所獲得的檢測信號，信號處理器通過總線尋址轉化為可讀信息，進而被遠程 客戶終端訪問。本發(fā)明網(wǎng)絡攝像頭設置在信號處理器下方，保證其能拍取各個角度的圖像。各傳 感器和信號處理器之間采用串行通信，兩者間經串口與總線轉化器連接，采取RS-485總 線，讀取的數(shù)字量可保存在信號處理器內確保遠程客戶終端能夠獲得影響作物生長的重要 環(huán)境信息。本發(fā)明使用網(wǎng)絡攝像頭監(jiān)控作物生長現(xiàn)況，可以通過網(wǎng)絡瀏覽器直接訪問實時視 頻，攝像頭得到的視頻和圖像可以定時發(fā)送到存儲器；除此之外，供電模式既可以采用蓄電 池供電，又可以采用太陽能供電方式，節(jié)省了能源，也解決了對220V市電的依賴。本發(fā)明的有益效果是，多種傳感器得到的數(shù)據(jù)可以本地存儲，也可以通過3G網(wǎng)絡 被遠端的電腦終端訪問，現(xiàn)場視頻和圖像可以通過網(wǎng)絡瀏覽器被實時訪問，因此不需要工 作人員現(xiàn)場觀測作物生長信息，方便遠程監(jiān)控田間環(huán)境和作物生長狀況太陽能電池的使用 也節(jié)省了能源，使得該裝置可以完全獨立的進行工作，不需要接入220V電源。
圖1是本發(fā)明的原理結構框圖；圖2是信號處理器的構造圖；圖3是傳感器的接線圖；圖中1.供電裝置，2.信號處理器，3.網(wǎng)絡攝像頭，4. 3G路由器，5.串行口與總線 轉化器，6.總線，7.傳感器，8. C02濃度傳感器，9.溫度傳感器，10.濕度傳感器，11. 土壤干 燥度傳感器，12.光照強度傳感器，13. 土壤PH值傳感器，14.遠程客戶終端，15.處理單元， 16.串口接口，17.存儲器，18.網(wǎng)絡接口。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括供電裝置1、信號處理器2、網(wǎng)絡攝像頭3、3G路由器4、 串行口與總線轉化器5和若干個傳感器7，供電裝置1分別連接到信號處理器2、網(wǎng)絡攝像 頭3和3G路由器4，網(wǎng)絡攝像頭3分別連接到信號處理器2、3G路由器4，3G路由器4與信 號處理器4連接，進一步把信息發(fā)送給遠程客戶終端14，各個傳感器7并聯(lián)至總線6，通過 總線6與串行口與總線轉化器5連接，串行口與總線轉化器5又連接到信號處理器2。圖1中網(wǎng)絡攝像頭3用于檢測溫室中作物生長信息的現(xiàn)況，通過設定網(wǎng)絡攝像頭3 的工作時間表，可對作物的生長信息進行定時圖像采集和檢測。網(wǎng)絡攝像頭3采集的圖像 也可傳輸存儲到信號處理器2內置的存儲器17。網(wǎng)絡攝像頭3與3G路由器4連接，遠程客 戶終端14可以通過網(wǎng)絡瀏覽器直接查看網(wǎng)絡攝像頭3的實時采集的視頻和圖像，從而及時 了解作物的生長信息。
所述的供電裝置1為內置蓄電池供電或太陽能供電裝置，圖1中信號處理器2、網(wǎng) 絡攝像頭3和3G路由器4可由內置蓄電池供電或由太陽能供電裝置統(tǒng)一供電。如圖2所示，所述的信號處理器2包括處理單元15、串口接口 16、存儲器17和網(wǎng) 絡接口 18，傳感器7采集的信號經串行通信送至信號處理器2、采集的信號經總線6和串口 接口 16送至存儲器17存儲，處理單元15對傳感器7傳送進來存儲的檢測數(shù)字信號轉化為 可讀信息，網(wǎng)絡接口 18與3G路由器4連接，存儲器17上的數(shù)據(jù)可以通過ftp網(wǎng)絡協(xié)議通 過網(wǎng)絡接口 18被遠程客戶終端14訪問獲取信息。所述的傳感器7包括C02濃度傳感器8、溫度傳感器9、濕度傳感器10、土壤干燥 度傳感器11、光照強度傳感器12、土壤PH值傳感器13，所述的這些傳感器獲得的檢測信號 均是影響作物生長的重要信息，由于各傳感器并聯(lián)到總線6上，只要控制在數(shù)量范圍內，必 要時可添加其他檢測單元，所獲得的檢測信號，信號處理器2通過總線6尋址轉化為可讀信 息供遠程客戶終端14訪問。3G路由器4通過網(wǎng)絡接口 18連接至信號處理器2，遠程客戶 終端14可通過ftp協(xié)議訪問存儲器17的數(shù)據(jù)。通過對各個指標的檢測監(jiān)控，可以使影響 作物生長的環(huán)境因素保持平衡，從而控制作物的生長。如圖3所示，本實施例所述的總線6為RS-485總線，各個傳感器以并聯(lián)方式連接 至RS-485總線。本實施中網(wǎng)絡攝像頭3設置在信號處理器2下方，保證其能拍取各個角度的圖 像。各傳感器和信號處理器2之間采用串行通信，兩者間經串口與總線轉化器5連接，采取 RS-485總線，讀取數(shù)字量可保存在信號處理器2內，確保遠程客戶終端14能夠獲取影響作 物生長的重要環(huán)境信息。
權利要求
一種田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征在于，包括供電裝置、信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭、串行口與總線轉化器、3G路由器和若干個傳感器，供電裝置分別連接到信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭和3G路由器，網(wǎng)絡攝像頭分別連接到信號處理器、3G路由器，3G路由器與信號處理器連接，各個傳感器并聯(lián)至總線，通過總線與串行口與總線轉化器連接，串行口與總線轉化器又連接到信號處理器。
2.根據(jù)權利1所述的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征是，所述的 信號處理器包括處理單元、串口接口、存儲器和網(wǎng)絡接口，經串行通信，通過串口接口送至 存儲器，處理單元對傳感器傳送進來存儲的檢測數(shù)字信號轉化為可讀信息，網(wǎng)絡接口與3G 路由器連接，存儲器上的數(shù)據(jù)可以通過ftp網(wǎng)絡協(xié)議通過網(wǎng)絡接口被遠程控制電腦終端訪 問獲取信息。
3.根據(jù)權利1所述的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征是，所述的 傳感器包括=CO2濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、土壤干燥度傳感器、光照強度傳感 器、土壤PH值傳感器，所述的這些傳感器獲得的檢測信號均都是影響作物生長的重要環(huán)境 信息，各傳感器并聯(lián)到總線上，所獲得的檢測信號，信號處理器通過總線尋址轉化為可讀信 息供遠程控制電腦終端訪問。
4.根據(jù)權利1所述的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征是，所述的 供電裝置為內置蓄電池或太陽能供電裝置。
5.根據(jù)權利1所述的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征是，所述的 網(wǎng)絡攝像頭設置在信號處理器下方。
6.根據(jù)權利1所述的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，其特征是，所述的 傳感器與信號處理器之間串行通信采用的總線形式為RS-485總線。
全文摘要
一種農業(yè)作業(yè)的技術領域的田間圖像及環(huán)境信息遠程自動采集傳送裝置，包括供電裝置、信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭、串行口與總線轉化器、3G路由器和若干個傳感器，供電裝置分別連接到信號處理器、網(wǎng)絡攝像頭和3G路由器，網(wǎng)絡攝像頭分別連接到信號處理器、3G路由器，3G路由器與信號處理器連接，各個傳感器并聯(lián)至總線，通過總線和串行口與總線轉化器連接，串行口與總線轉化器又連接到信號處理器。本發(fā)明多種傳感器得到的數(shù)據(jù)可以本地存儲，也可以通過3G網(wǎng)絡被遠端的電腦終端訪問，現(xiàn)場視頻和圖像可以通過網(wǎng)絡瀏覽器被實時訪問，方便遠程監(jiān)控田間環(huán)境和作物生長狀況。太陽能電池的使用也節(jié)省了能源，使得該裝置可以完全獨立的進行工作。
文檔編號H04L29/08GK101958926SQ20101027480
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者劉權興, 苗玉彬, 趙歡, 郎小明 申請人:上海交通大學