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一种稻田环境监测系统

阅读：1发布：2020-09-22

专利汇可以提供一种稻田环境监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种稻田环境监测系统，由若干个监测节点、RS485总线、主控单元、数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU、服务器、终端设备、监控软件、电源和备用电源构成。所述的主控单元以STM32微控制器芯片为核心，与数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU和带备用电源的电源相连，通过RS485总线与若干个监测节点相连，主控单元将环境信息通过DTU上传至服务器，再由服务器记录、分类分时保存数据，终端设备通过服务器获取稻田环境信息。本实用新型实现了对稻田环境信息的实时监测，并具有数据异常报警、数据存储、历史数据查询等功能。本系统具有良好的实用性和可扩展性，满足了现代社会对农业环境监测要求，具有较高的实用价值。，下面是一种稻田环境监测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种稻田环境监测系统，其特征在于：包括若干个监测节点、RS485总线、主控单元、数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU、服务器、终端设备、监控软件、电源和备用电源，所述的主控单元以STM32微控制器芯片为核心，与数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU和带备用电源的电源相连，通过RS485总线与若干个监测节点相连，主控单元将环境信息通过DTU上传至服务器，再由服务器记录、分类分时保存数据，终端设备通过服务器获取稻田环境信息。
2.根据权利要求1所述的稻田环境监测系统，其特征在于：所述监测节点包括多种传感器设备、百叶箱支架、固定支架、可升降固定夹和百叶箱，所述的固定支架固定于稻田对应的监测节点处，所述的百叶箱通过可升降固定夹和百叶箱支架固定于固定支架上，所述的传感器设备置于百叶箱内。
3.根据权利要求1所述的稻田环境监测系统，其特征在于：所述监测节点采用S形走线方式布置于稻田内，用于采集稻田环境数据，并将数据周期性通过RS485总线传输至主控单元，主控单元将数据存储值数据存储模块中，同时主控单元通过DTU将数据发送至服务器，服务器对数据进行解析处理，保存到数据库中。
4.根据权利要求1所述的稻田环境监测系统，其特征在于：所述监控软件可连接服务器，查询所选时段内的监测数据并生成相应波形图和Excel报表，可实时更新数据和报警。

说明书全文

一种稻田环境监测系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种稻田环境监测设备，特别是一种具备远程数据存储和查询功能的稻田环境监测系统领域。

背景技术

[0002] 目前，水稻是我国主要粮食作物之一，其种植面积和产量都位居世界第一，在中国粮食结构中处于举足轻重的地位。稻田环境信息的及时准确采集，对提高其产量和效益都起着至关重要的作用。温度、水分及光照度等是水稻生长过程中十分重要的环境指标，传统的稻田环境信息采集过程主要依靠现场人工使用各用仪器测试来完成，监测周期长、环境干扰大，准确性不高，也无法做到全天候实时在线监测，因此，研制一个切合实际需要的稻田环境监测系统显得十分必要。发明内容

[0003] 本实用新型目的是为了克服现有技术的上述缺陷而提供的一种稻田环境监测系统。

[0004] 本设计是由若干个监测节点、RS485总线、主控单元、数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU、服务器、终端设备、监控软件、电源和备用电源构成。所述主控单元以STM32微控制器芯片为核心，与数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU和带备用电源的电源相连，通过RS485总线与若干个监测节点通信。

[0005] 上述技术方案中，所述监测节点包括各种传感器设备、百叶箱支架、固定支架、可升降固定夹和百叶箱，所述传感器设备包括测量环境温度、湿度、光照度、二氧化碳质量浓度的传感器，所述固定支架固定于稻田对应的监测节点处，所述百叶箱通过可升降固定夹和百叶箱支架固定于固定支架上，所述传感器设备置于百叶箱内。

[0006] 上述技术方案中，所述监测节点采用S形走线方式布置于稻田内，用于采集稻田环境数据，并将数据周期性通过RS485总线传输至主控单元，主控单元将数据存储值数据存储模块中，同时主控单元通过DTU将数据传输至服务器。

[0007] 上述技术方案中，所述数据显示模块包括7寸LCD显示屏等，可以实时显示监测数据，并具备屏幕显示开关功能，当人员离开时可关闭显示功能降低功耗。

[0008] 上述技术方案中，所述服务器主要执行数据获取分析和存储功能，主控单元将环境信息通过DTU上传至服务器，再由服务器对数据进行分析，根据分析结果生成相应的报警信息，然后服务器将接收到的监测数据和报警信息存入数据库。报警信息生成后，一方面，系统将报警信息存入数据库并通过现场的报警模块进行声光报警；另一方面，系统将报警信息发送至管理人员的手机和PC端监控软件上，提醒管理人员异常情况的发生。

[0009] 上述技术方案中，所述终端设备包括平板电脑、手机、PC机等，管理人员可以通过终端设备的监控软件登录服务器，成功登录服务器后，服务器以动态页面的方式将监测信息、监测图像和报警信息显示在终端设备上。

[0010] 上述技术方案中，所述监控软件可连接服务器，查询所选时段内的监测数据并生成相应波形图和Excel报表，可实时更新数据和报警。

[0011] 上述技术方案中，所述系统工作电源为24V直流电源，备用电源为UPS电源，突然断电时，备用电源可以为本系统供电。

[0012] 本设计克服了现有技术的采集过程监测周期长、环境干扰大，准确性不高缺陷，实现了对稻田环境信息的实时监测，并具有数据异常报警、数据存储、历史数据查询等功能，有效地节省了人力、物力、时间成本，同时，可通过增加监测节点，扩展监测范围，系统具有良好的实用性和可扩展性，满足现代农业对稻田环境监测的要求。

[0013] 附图说明：

[0014] 下面结合附图和实施例对本设计做进一步说明。

[0015] 图1是本设计整体结构的示意图。

[0016] 图2是本设计的监测节点结构示意图。

[0017] 图中：1.终端设备，2.服务器，3.数据库，4.GPRS，5. DTU，6.数据存储模块，7.报警模块，8.主控单元，9.数据显示模块，10.UPS备用电源，11.电源，12.RS485总线，13.监测节点，14.传感器设备，15.百叶箱，16.固定支架，17.可升降固定夹。

[0018] 具体实施方式：

[0019] 如图1所示，一种稻田环境监测系统，包括若干个监测节点、RS485总线、主控单元、数据存储模块、数据显示模块、报警模块、DTU、服务器、终端设备、监控软件、电源和备用电源。

[0020] 所述主控单元以STM32微控制器芯片为核心，该款芯片具有高性能、低功耗、低成本的嵌入式应用特点。主控单元与数据存储模块、数据显示模块、报警模块、GPRS DTU和带备用电源的电源相连，通过RS485总线与若干个监测节点通信。

[0021] 如图2所示，所述监测节点包括各种传感器设备、百叶箱支架、固定支架、可升降固定夹和百叶箱，所述传感器设备包括测量环境温度、湿度、光照度、二氧化碳质量浓度的传感器，所述固定支架固定于稻田对应的监测节点处，所述百叶箱通过可升降固定夹和百叶箱支架固定于固定支架上，所述传感器设备置于百叶箱内。

[0022] 所述监测节点采用S形走线方式布置于稻田内，用于采集稻田环境数据，并将数据周期性通过RS485总线传输至主控单元，主控单元将数据存储值数据存储模块中，同时主控单元通过DTU将数据传输至服务器。

[0023] 所述数据显示模块包括7寸LCD显示屏等，主控单元可以通过RS232或者RS485发送显示数据到数据显示模块，实时显示监测数据，具备屏幕显示开关功能，当人员离开时可关闭显示功能降低功耗。

[0024] 所述服务器接收主控单元通过DTU上传的环境信息，再对数据进行分析，根据分析结果生成相应的报警信息，然后服务器将接收到的监测数据和报警信息存入数据库。报警信息生成后，一方面，系统将报警信息存入数据库并通过现场的报警模块进行声光报警；另一方面，系统将报警信息发送至管理人员的手机上，提醒管理人员异常情况的发生。

[0025] 所述终端设备包括平板电脑、手机、PC机等，管理人员可以通过终端设备登录服务器，成功登录服务器后，服务器以动态页面的方式将监测信息、监测图像和报警信息显示在终端设备上。

[0026] 所述监控软件可连接服务器，查询所选时段内的监测数据并生成相应波形图和Excel报表，可实时更新数据和报警。

[0027] 所述系统工作电源为24V直流电源，突然断电时，备用电源可以为本系统供电。

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