盐碱地作物生长关键因子物联网同步自动检测系统

摘要

本发明公开了一种盐碱地作物生长关键因子物联网同步自动检测系统，其特征在于：所述系统包括处理控制模块、电源控制模块、信息感知模块、GPRS通信模块、及上位机软件，所述信息感知模块包括数据采集模块包括土壤PH传感器、土壤盐分传感器、土壤电导率传感器、水位传感器、风速传感器、风向传感器、光照强度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、CO2 浓度传感器、降雨量传感器，信息感知模块用于采集作物生长环境信息通过485信号将作物生产环境信息发送至所述处理控制模块进行数据处理和打包，作物生产环境信息包括土壤PH、土壤盐分、土壤电导率、地下本发明提高了监测效率，减轻了监测人员的劳动强度，具有灵活性强、成本较低、扩展性性好的特点。

主权项

一种盐碱地作物生长关键因子物联网同步自动检测系统，其特征在于：所述系统包括上位机处理模块以及与之无线连接的下位机信息感知模块；所述的上位机处理模块包括处理控制模块，与处理控制模块连接有视频采集模块、电源控制模块以及通讯模块，通过通讯模块与上位机连接；所述的下位机信息感知模块包括数据下位机、采集模块，与数据采集模块连接有传感器，所述的传感器包括包括数据采集模块、土壤PH传感器、土壤盐分传感器、土壤电导率传感器、水位传感器、风速传感器、风向传感器、光照强度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、CO2 浓度传感器、降雨量传感器；信息感知模块用于采集作物生长环境信息通过485信号将作物生产环境信息发送至所述处理控制模块进行数据处理和打包；下位机信息采集终端采用间断性供电的方案：接受服务器上位机系统的指令进行传感器供电预热、数据采集和信息传输，传感器在采集完成后自动断电；所述的服务器上位机系统在接收到下位机信息采集终端上除的数据后进行存储和分析；上位机软件根据设定的采样频率和预热时间自动发送预热、同步采集和上传指令；降噪处理方式：所述的下位机在每个区域都有自己对应的ID编号，通讯模块会根据设备唯一的ID号注册到服务器上位机系统，上位机根据此ID 编号管理控制系统下位机设备；下位机在接收到上位机统一采集指令后，采用多次采集求均值的方式获取稳定的数据等待上位机端的传输指令开始传输；在服务器上位机系统进行接收数据时首先对信息体内的数据进行循环冗余检查CRC；若CRC校验不通过，智能处理平台直接放弃本条数据，并下发重新上传数据的指令，下位机信息采集系统重新上传采集到的数据；当CRC校验通过时，智能处理平台将本次采集到的数据和数据库已有数据进行对比，如果该条数据与近期数据对比波动不大，则接受该条数据，将数据存入数据库；如果与近期数据对比波动较大，首先判断重发计数器值是否大于3，当重发计数器小于3时，智能处理平台下发重新采集数据指令到下位机信息采集系统，与此同时，重发计数器加1，重新进行数据校验；当重发计数器值大于等于3时，说明下位机3次采集的数据仍为该值，认为环境确实产生了变化，采集数据值未发生异常，将数据存储至数据库；当首部的广播域标识符为0xff时，表示向所有注册在线的ID下位机终端发送指令；当首部的广播域标识符为0x00时，此时广播域标识符无效；当首部的广播域标识符为其它值时，该指令无效；当区域标识符为0x00时，表示区域标识符无效；当区域标识符为具体区域ID时，表示本次指令为重复采集指令，下发对象为对应的区域ID下位机；当区域标识符为其它值时，该指令无效；当首部的广播域标识符为其它值时，该指令无效当上位机软件在对本次接收数据处理时，若有较大波动，会向对应的下位机终端发送重新采集命令，此时广播域标识符为0x00,区域标识符是对应的区域ID；指令码字段表示该条指令所规定的动作：预热、采集及上传；校验码字段保证指令传输的安全性；上位机软件在接收到回传数据后进行数据校验、去噪及存储，之后管理平台在数据库中读取数据并进行分析显示；本系统采用如下通讯协议，协议依照HDLC规程，分为3个层次；最外层负责整个通信链路的启动，数据的采集，中断传输，在该级上数据流控制采用超时重传和帧序号避免重复的方法；下一层负责信息、命令和二进制数据之间的转换，最后一层添删及检查数据校验和帧格式码；当接收到采集指令“0xBB”之后，下位机信息采集终端立即开始对信息的采集，第2级的PDAM启动整个链路，并向下一级SMSP发出SyncStart命令，并设定始终Timer为重传做准备，然后等待“0xEE”回传指令； SMSP接收到来自PDAM的数据后，将每个数据冠以序号Ns，然后按照HDLC的语法实现数据的二进制编码和译码， 之后进一步把加工好的数据发送至TMSP，TSMP根据校验规则完成数据的校验值的增删和检查；数据经过TMSP后已经完成数据链路层的封装，下一步交付给SGPRS,SGPRS负责对数据进行网络层及以上层次的封装并发送到网络；服务器上位机系统接收到数据后，RSER*层顺次解包分析；本盐碱地作物生长关键因子物联网同步自动检测系统还包括有由基座和站点支架组成；支架由下至上依次分为电池仓、系统安装仓、空气温湿度支架、苗情监控支架、太阳能电池板支架、支架横杆和避雷针；上述的传感器安装在安装架上，所述的安装架包括位于底部的安装座，安装座的四周设有压板，安装架由下到上渐缩，安装架的顶端为避雷针，避雷针的下方设有横向支架，横向支架上固定有风速、风向、光照强度、CO2 浓度和降雨量传感器；横向支架的下方设有电池板，电池板的下方安装架内部为系统安装仓，系统安装仓下方为蓄电池仓；电池仓主要用于蓄电池的存放；系统安装仓用于物联网检测系统的安装；空气温湿度支架用于固定安装空气温湿度传感器；苗情监控支架用于安装苗情监控传感器；太阳能电池板用于固定太阳能电池板；横杆支架上分别设有上传感器和通信天线固定孔，用于上述传感器的固定；站点支架内部设有通信管道，用于各部件之间的通信和电源供应；支架基座一方面用于固定站点支架，另一方面设有通信管道，用于土壤类传感器和系统的通信；所述的土壤传感器支架安装在筒状的传感器安装支架上，传感器保护管上设有护孔管，传感器安装支架从上到下设有传感器固定管，所述传感器固定管沿安装支架的径向方向设置，传感器插设于传感器固定管内，传感器的于安装支架的出线口上端出线；所述的安装支架下端开口；所述的土壤传感器支架安装在传感器保护管内，传感器保护管上设有护孔管，保护管从上到下设有传感器固定架，所述的固定架位于保护管的周壁上。