[实用新型]一种生态智能农业系统及其开关量控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生态智能农业系统及其数据采集装置、开关量控制装置。

背景技术

近几年，随着物联网技术的快速发展，物联网的应用领域非常广泛。现有的生态智能农业系统由服务器（一般采用远程监控计算机）和控制终端构成，控制终端分别布设于农业设施的不同位置，分别用于采集对应位置的环境信息（通过连接各种环境传感器生效），并且控制对应位置的执行设备，如风扇、灌溉设备、湿帘等等。根据控制终端的采样信息，对这些信息进行处理并输出控制执行装置，对信息的处理可以由服务器完成，也可以由控制终端本身完成。

目前，物联网的应用已经涉及到农业方面，国家的政策也在扶持，但是国家大力扶助和倡导的智能农业科技产品研制出来后，竟然难以大面积推广应用。其原因是多方面的，经过实地调研可知，其中最主要的原因是现有技术研发的产品存在如下不足：

操作复杂。生态智能农业系统是一种高科技产品，但使用这类产品的对象往往是科技水平较低的农民。虽然我国农民的知识文化水平越来越高，但大部分农民对最新的物联网技术还是很陌生的。产品设计者往往忽略了这一点，要求使用者能熟练操作电脑，还要学会操作面板复杂而陌生的控制器。对一线的农民来说，操作就显得非常复杂，因此农民不愿意使用，在使用过程中也容易出现误操作，从而限制了产品和技术的推广。农民的生产生活习惯短期内难以改正，因此，要解决这个问题就要把产品设计得更合理，使用更方便，操作更简单。如果操作智能农业产品就像拧水龙头一样方便，相信这方面的问题就不复存在了。

成本高。智能农业设备是高科技电子产品，成本较高。成本高的因素除了材料和生产成本以外，最主要的是设计成本和运营成本。而设计成本高的原因之一是缺乏统一标准。同样功能的需求，在不同的厂家，对不同的用户，都会有不同的产品，连配件都不兼容。比如，蔬菜大棚、养鱼池和养猪场的产品都各不相同，不能通用。由于缺乏统一标准，导致重复研发设计，成本自然增加。作为农民，如果投入过多，他们宁可选择传统的种植和养殖方式。成本因素是影响其大面积的推广应用的重要原因。

可靠性差。农业生产环境与实验室环境往往差别很大。比如，农业大棚往往比较潮湿，很多电路板在这种潮湿的环境下容易出故障。很多设备在安装初期功能正常，但时间长了以后，故障率越来越高，甚至全部瘫痪。可靠性不足，用户很难接受。

本系统通过结构和软硬件的合理设计，能有效解决以上问题，使产品具有可操作性强，低成本和高可靠性的优点，便于大面积推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种生态智能农业系统，以解决现有系统操作复杂、成本高、可靠性差的问题。另外，本实用新型还提供了一种用于上述生态智能农业系统的开关量控制装置。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括：

一种生态智能农业系统，包括远程监控计算机和至少一个环境控制器，各环境控制器通过CAN总线连接至少两个分布式布置的控制终端，每个控制终端用于连接对应的环境传感器和执行设备，所述控制终端由一个数据采集装置和一个开关量控制装置构成，数据采集装置用于采样连接对应的环境传感器，所述开关量控制装置用于控制连接对应的执行设备，所述开关量控制装置还设有用于检测对应的执行设备运行状况的监测单元，该监测单元包括一个电流检测接口与一个电压检测接口，所述电流监测接口与电压检测接口用于接入对应的执行设备。

所述监测单元包括一个电流检测电路和一个电压检测电路，该电流检测电路包括一个电流互感器、整流电路和开关管，该电流互感器采用穿心式结构，其一次导体穿孔形成所述电压检测接口，该电流互感器的二次侧通过所述整流电路触发驱动连接所述开关管，该开关管的输出端连接所述开关量控制装置的控制器。

所述电压检测电路包括一个光耦，该光耦的原边连接所述电压检测接口，副边连接所述开关量控制装置的控制器。

所述环境控制器设有用于与远程监控计算机通信的无线通信接口。

开关量控制装置，所述开关量控制装置用于控制连接对应的执行设备，所述开关量控制装置还设有用于检测对应的执行设备运行状况的监测单元，该监测单元包括一个电流检测接口与一个电压检测接口，所述电流监测接口与电压检测接口用于接入对应的执行设备。