[发明专利]一种农业物联网控制器及执行器状态监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于农业物联网技术领域，具体涉及一种农业物联网控制器及执行器状态监测系统及方法的设计。

背景技术

物联网被世界公认为是继计算机互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。它是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后，则是在物体上植入各种微型芯片，用这些微型芯片上的传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递，从而实现对世界的感知。

农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO₂传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO₂浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。传统农业中，浇水、施肥、打药，农民全凭经验、靠感觉。如今，设施农业生产基地，看到的却是另一番景象：瓜果蔬菜该不该浇水？施肥、打药，怎样保持精确的浓度？温度、湿度、光照、二氧化碳浓度，如何实行按需供给？一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题，都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关，农民只需按个开关，做个选择，或是完全听“指令”，就能种好菜、养好花。

现有的大棚控制系统中，有如下两种控制方式：

自动方式：采集器采集到各项环境参数，与预先设定好的阀值进行比对，如果高于或低于阀值，则向控制器发送控制命令，通过继电器控制相应的执行设备，包括：喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。

手动方式：采集器只将采集到的环境参数进行显示，工作人员通过观察，手动对控制器进行操作从而控制执行设备。

现有的大棚控制系统虽然具有手动和自动两种控制方式，但对于不同的控制方式，远程平台发送控制指令时是单向的，不能反馈实际的执行结果。如果执行设备发生故障，平台还认为执行设备仍然正常工作，因而远程控制平台不能对现场的控制方式和各个执行设备的状态进行准确的判断。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中大棚控制系统的远程控制平台不能对现场的控制方式和各个执行设备的状态进行准确的判断的问题，提出了一种农业物联网控制器及执行器状态监测系统及方法。

本发明的技术方案为：一种农业物联网控制器及执行器状态监测系统，包括远程控制平台模块、控制器模块、采集器模块、执行器模块以及执行器状态采集监测模块；采集器模块、远程控制平台模块、控制器模块、执行器模块依次连接，执行器状态采集监测模块分别与控制器模块和执行器模块连接。

优选地，控制器模块包括一个模式切换开关，可通过拨动该开关选择控制器模块的执行模式为自动模式或手动模式。

优选地，控制器模块将执行模式实时反馈到远程控制平台模块。

优选地，采集器模块用于采集系统所处环境的各项环境参数。

优选地，执行器状态采集监测模块用于采集执行器模块的工作状态数据。

本发明还提供了一种农业物联网控制器及执行器状态监测方法，当用户选择执行模式为自动模式时，其步骤如下：

S11、采集器模块采集系统所处环境的各项环境参数并发送给远程控制平台模块；

S12、远程控制平台模块将环境参数与预先设置好的阀值进行比对，然后发送控制命令给控制器模块；

S13、控制器模块在接收到控制命令后控制执行器模块中的各执行设备进行相应操作；

S14、执行器状态采集监测模块采集执行器模块的工作状态数据并发送给控制器模块；

S15、控制器模块将执行器模块的工作状态数据发送至远程控制平台模块；

S16、远程控制平台模块将控制器模块发送来的工作状态数据与远程控制平台模块中记录的正常工作状态数据进行比对，若两组工作状态数据不一致，则认为执行器模块出现故障。

当用户选择执行模式为手动模式时，其步骤如下：

S21、采集器模块采集系统所处环境的各项环境参数并发送给远程控制平台模块；

S22、远程控制平台模块显示环境参数，由用户对环境参数进行判断；

S23、用户通过控制器模块上的按钮控制执行器模块中的各执行设备进行相应操作；