[实用新型]基于无线通信技术的温室远程控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温室控制技术，特别涉及一种基于无线通信技术的温室远程控制装置。

背景技术

我国耕地资源紧缺，利用设施农业改造传统农业是我国农业发展的必由之路。高水平智能化的温室是设施农业的核心，因此，温室智能控制成为当前农业应用研究的热点。

目前，温室控制系统数据采集的通讯方式主要是利用RS485总线。由于RS485总线具有从机数量有限且不易扩展的特点，只能以主站轮询的方式进行，因此系统存在实时性和可靠性均较差等缺点。所以，研究人员又将局域网总线(CAN总线)引入到温室控制中，增强了网络各节点之间的数据通信实时性，并且容易构成冗余结构，提高了系统的可靠性和系统的灵活性。但是，这些监控装置都没有摆脱“线”的束缚，在温室中控制装置的布线非常困难，而且经常会因为通信线路老化而造成系统的通信故障。

随着无线通信技术的发展，研究人员将无线传感器网络技术引入到温室控制中，利用自组织无线传感器网络实现温室环境的无线监控功能。中国专利公开号CN101013321A，公开日2007年8月8日，发明创造名称为：基于以太网和无线传感器网络的温室智能执行器，该申请案公开了一种基于以太网和无线传感器网络的温室智能执行器，它包括通用化温室控制模块、以太网网适配器和ZigBee无线通讯模块，它能实现执行器对以太网和ZigBee无线网的即插即用，具有结构简单，操作和维护方便等特点。其不足之处在于：目前大多数温室无线监控系统，都以单个的数字网络化传感器为节点。大量的无线传感器节点，一方面提高了温室监控系统的成本，同时，也使无线传感器网络搭建和维护难度提高，经常会由于“跳点”和“死点”等问题造成通信故障，影响温室正常的监控工作。

目前，我国研制的具有互联网远程检测和控制功能的控制系统，其存在的问题主要表现在：控制系统大多以PC机或大型工控机作为服务器，服务器不仅实现远程监控功能，还承担着现场数据的分析处理和温室执行机构的控制功能，而且服务器系统价格非常昂贵，服务器一旦出现故障，现场控制工作就将陷于瘫痪状况。

我国温室主要分布在城市周边相对富裕的城乡结合部区域，大多是用于花卉养殖和良种育苗的4000平方米左右的中小型温室。这些温室需要控制性能可靠的控制系统，用科学的手段调节温室的微气候环境，提高作物的品质和产量。然而，由于资金有限，使以大型工控机为主控系统的温室控制装置难以推广使用。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种基于无线通信技术的温室远程控制装置。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种基于无线通信技术的温室远程控制装置，它包括局部区域现场控制系统、无线通信模块和嵌入式服务器系统，局部区域现场控制系统通过其上的SPI通信接口与无线通信模块连接，嵌入式服务器系统与无线通信模块通过嵌入式服务器系统的SPI通信接口连接；

所述的局部区域现场控制系统包括：主控制模块、SPI通信接口、传感器、用户手动控制键盘、LCD液晶显示屏、扩展接口、报警器、大电流驱动芯片、强电驱动设备和执行机构；主控制模块用于接收、存储和分析温室局部区域环境数据并向执行机构发送命令，主控制模块分别与用户手动控制键盘、LCD液晶显示屏、扩展接口、报警器和大电流驱动芯片连接；主控制模块通过SPI通信接口与无线通信模块连接；传感器用于温室环境数据采集，传感器直接与主控制模块的核心处理器的ADC转换电路进行通信；大电流驱动芯片引出的扩展接口与强电驱动设备连接，强电驱动设备用于直接驱动执行机构，执行机构用于温室环境调节；

所述的无线通信模块包括：核心处理模块、SPI通信接口和外置天线，核心处理模块通过SPI通信方式与局部区域现场控制系统和嵌入式服务器系统通信；

所述的嵌入式服务器系统包括：服务器核心系统、10M和100M网络接口、GPRS设备和SPI通信接口，服务器核心系统通过10M和100M网口接入互联网并通过RS232接口与GPRS设备的RS232接口连接进行通信和通过GPRS设备利用GPRS无线网络发送短信；服务器核心系统通过SPI通信接口与无线通信模块进行SPI通信，实现数据的无线接收以及控制指令的无线发送。

所述的传感器包括：空气温度传感器、空气湿度传感器、光照强度传感器和CO₂浓度传感器。

所述的执行机构包括：温室加热系统、遮阳系统、通风系统、湿帘风机系统或灌溉系统。