[发明专利]一种养殖物联网传感变送器

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种养殖物联网传感变送器。

背景技术

在当前养殖行业中，使用物联网手段实时采集动物生长环境中各类关键传感数据的做法已经是日益普遍。在不同的环境控制系统中，一般要求配套使用专用的传感器件。如果想更换或者是增加环控系统的传感器外设，往往需要改动控制系统硬件和软件本身，成本高时间长，实施不灵活。养殖过程中的物联网环境数据采集，一般都是利用针对各类特性的物理或者化学感应元件，将感受到的环境指标变化信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。现有养殖物联网传感器应用模式的主要问题有：

1、接入格式多样且数据接口不统一，对环境控制器的定制性要求高，不易于后续扩展；环境控制器必须要根据自身的硬件结构和通信协议去定制配套使用这些传感器，因此在产品定型时必须要明确传感器接入的类型、数量和硬件处理电路，后续很难再有灵活改动和扩充；

2、传感器部署方式一般采用模拟量信号直接连线，对现场的施工规范和线材标准较高，通信距离短、抗干扰性差；目前主流的农业环境传感器，一般是直接转换出原始的模拟量信号，或者是通过处理电路，转发出自定义通信格式的数字信号；

3、传感器件直接接入环境控制器，中间缺少电气隔离和必要的防雷保护措施，容易导致雷击从线路进入到控制器回路，造成设备的较大损失。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种养殖物联网传感变送器。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种养殖物联网传感变送器，分别与环境控制器、至少一种农业环境传感器连接，该养殖物联网传感变送器包括依次连接的信号处理模块、数据处理单元与协议处理单元；

所述信号处理模块用于读取各农业环境传感器输入的不同类型的模拟量信号和/或通信协议，并进行数模转换和/或通信协议转换，然后将转换后的数字量信息传送至数据处理单元；

所述数据处理单元用于对接收到的数字量信息进行算法转换，并将算法转换后的数字量结果信息传送至所述协议处理单元，又用于对农业环境传感器进行设置采集策略以及实现驱动；

所述协议处理单元用于将接收到的数字量结果信息转换成一种标准的通信协议格式，从而对环境控制器提供统一可读的数据结果。

进一步地，所述协议处理单元将接收到的数字量结果信息转换成标准的MODBUS RTU通信协议格式。

进一步地，所述养殖物联网传感变送器还包括通信总线模块；所述通信总线模块分别与协议处理单元与环境控制器连接，用于使协议处理单元与环境控制器进行连接通信；

所述通信总线模块包括RS485通信总线电路和zigbee无线通信电路；

所述RS485通信总线电路分别与协议处理单元、环境控制器进行有线连接，用于进行串口通信传输；

所述zigbee无线通信电路与协议处理单元进行有线连接，与环境控制器进行无线连接，用于进行无线通信传输。

进一步地，所述养殖物联网传感变送器还包括防浪涌保护电路；于RS485通信总线电路与环境控制器之间还设有防浪涌保护电路；防浪涌保护电路用于防止浪涌电流对电路的冲击。

进一步地，所述防浪涌保护电路包含有瞬态抑制二极管、放电管以及隔离电源。

本发明的有益效果为：

本发明的一种养殖物联网传感变送器，通过灵活的硬件接口和简便的配置方式，最大限度兼容多种针对养殖环境条件使用的典型传感器，然后统一转成工业标准的通信接口和数据协议，实现传感器的最大兼容性和实施灵活性。本发明统一了不同传感器的接入方式，统一对外的通信接口，提高传感器与环境控制器之间的互换性；使用了可编程化的模块管理，对于不同类型、不同信号量的传感器进行兼容接入，转换成RS485总线下的数字信号量，加上使用工业上相对成熟的modbus rtu协议，确保了传感器与环境控制器之间有足够稳定的通信质量、数据纠错能力和传输距离；本发明作为传感器和环境控制器之间的中转设备，在加强了信号驱动能力的同时，变送器本身就是一个完整的电气隔离器件，加上专门设计的防浪涌电路，确保整套系统在受到雷击时能最大限度降低设备的损失程度；还支持zigbee无线信号传输，可以大幅度降低布线成本和后期的维护成本，进一步简化部署的成本和难度，避免了雷击问题；

因此，本发明具有很好的可操作性、实用性，能提高农业物联网传感器的应用水平。

附图说明

图1为本发明的一种养殖物联网传感变送器的结构示意图；