[实用新型]使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农业技术，尤其是涉及测量设施农业植物生长环境的温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量等在线监测及分析装置。 

背景技术

目前，随着工业化农业植物种植技术的发展，对于植物种植环境监测及控制的需求越来越大，而农业种植中的环境监测比如温度、湿度、光照度等的数据需要实时性的监测以便进行种植环境的控制。现有的农业种植环境监测采用单一的数据点的监测，每个点采用分散的方式进行采集，由于空间影响，致使农业种植环境数据的完整性及全面性受到局限。而农业种植环境的要求是一个整体的配套的项目工程，鉴于此，需要一种可组合在线环境专用的传感器以及相应的在线监控装置，使各种数据可同时进行传输和集中控制，便于农业种植实现精准化控制，实现农业种植的工厂化流水作业。 

发明内容

本实用新型的目的是实现对农业种植环境进行温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量等参数在线监测及分析，为农业种植实现工厂化流水作业建立可行的环境数据监测方案，确保农业种植数据的完整、实时和及时的上传以供对植物生长的精准控制。 

为了实现本实用新型的目的，提出以下技术方案： 

一种使用组合多级腔式传感器的植物种植环境在线监控装置，所述植物种植环境在线监控装置包括：多个传感单元和控制电路， 

所述传感单元为可组合多级腔式在线环境用管状腔式传感器构成，每个传感单元独自成系统，通过对所述管状腔式传感器的多级组合，形 成测控数据立体矩阵单元点，再经过排列组合，形成矩阵排列方式；通过所述控制电路针对组合的特点，连接相应的传感单元，将温湿气光信号转换就电信号，进行AD转换，再通过数据总线以串口形式发送到控制电路； 

所述控制电路包括模拟信号传输转换单元、单片机控制单元、串口通讯单元；其中， 

所述模拟信号传输转换单元包括AD转换模块和数据总线，所述AD转换模块将传感单元送回的信号进行AD转换，数字信号通过数据总线传送给单片机控制单元； 

所述单片机控制单元包括CPU处理器和缓存区，所述CPU对数据进行数据汇总及分析处理、换算，并处理后的数据传送至所述缓存区，根据上位系统的指令进行上传； 

所述串口通讯单元是将每个传感单元数据进行转换，由单片机串口转换为485通讯接口。 

所述传感单元包括底座电源部分、组合数据传感部分、无线数据发送部分，所述底座电源部分包括蓄电池；所述组合数据传感部分由通讯总线、电源总线、多种传感元件、模拟量转换模块、通讯模块组成；所述无线数据发送组件，由通讯总线、电源总线、无线发射单元、及串行通讯单元组成。 

所述多种传感元件包括： 

温湿度传感器，用于检测检测点的温湿度，所述温湿度传感器采用DHT11系列数字式传感器； 

光照强度传感器，所述光照强度传感器采用16BITBH1750FVI芯片进行采集； 

色度传感器，所述色度传感器采用TCS3200D-TR传感器； 

氧含量传感器，所述氧含量传感器采用CITY40XV； 

二氧化碳含量传感器，所述二氧化碳含量传感器采用CITY IRceLCO2 红外二氧化碳传感器。 

所述模拟信号传输转换单元采用AD1764芯片进行AD转换，单片机控制单元采用STC12C5A16AD系列单片机系统，所述串口通讯单元采用171Y-MAX485ESA485通讯芯片进行转换。 

所述植物种植环境在线监控装置还包括供电单元，所述供电单元包括电源总线为所述监控装置提供电力支持，并将DC24V电转换为所述监控装置所需的多种电压。 

所述所述植物种植环境在线监控装置还包括无线通讯单元，所述无线通讯单元将信号转换为无线通讯信号进行传输，用于不方便布线的应用场合。 

所述无线通讯单元配置于传感单元和控制电路，该单元采用TI公司的无线通信CC1101芯片，其最大传输数率500Kbps，可修改波特率，传输距离达200-300米，灵敏度-110dBm，并具有无线唤醒功能。 

本实用新型的有益效果是：多级组合式管状腔式传感放置于种植环境中，可实现立体点阵式农业种植环境监测；通过立体矩阵式多参数同时检测农业种植环境中的温度、湿度、光照强度、光照色度、二氧化炭含量、氧含量数据，为农业生产工厂化的应用打下了坚实的基础。 

附图说明

图1是是养殖环境传感器指令操作说明： 

图2显示各个通讯地址设置方式；