本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種通過使用智能調(diào)整的方式來實現(xiàn)智能室內(nèi)供溫的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

實際中，目前中國已成為世界設(shè)施作物栽培第一大國，設(shè)施作物栽培面積已超過210萬畝。提高中國溫室溫度控制水平是提高中國溫室生產(chǎn)國際競爭力的關(guān)鍵之一。這也是中國近年來一直關(guān)注的問題之一，但隨著市場的千變?nèi)f化，生產(chǎn)規(guī)模的擴大，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透，對溫室生產(chǎn)全過程的監(jiān)測、調(diào)控技術(shù)的需求日益增加，不但要規(guī)劃作物種植面積品種，還要能預(yù)測市場使得生產(chǎn)系統(tǒng)處于良好運行狀態(tài)。在過去的“十一五”期間，國內(nèi)研發(fā)了一系列溫室監(jiān)控系統(tǒng)，但是，這些產(chǎn)品過多的關(guān)注局域環(huán)境調(diào)控，側(cè)重單體溫室研究，局域環(huán)境與局域環(huán)境之間缺少信息交換，而國內(nèi)溫室建設(shè)恰恰是以多棟溫室構(gòu)成的溫室群為主。因此迫切需要一種新的方法來解決多種類型不同構(gòu)造的溫室集群的溫室調(diào)控問題。

本發(fā)明的主要目的是通過對多種類型不同構(gòu)造的溫室集群的溫室調(diào)控情況，采用智能化的方法，從而減少了對溫度測量次數(shù)的操作，減少了判斷時間，并且通過采用更智能化的方法去實現(xiàn)。因此，可以說通過這種實現(xiàn)方式是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過使用智能調(diào)整的方式來實現(xiàn)定時循環(huán)多室內(nèi)供溫農(nóng)業(yè)控制裝置，用于解決無法對多個多種類型不同構(gòu)造的溫室集群的溫室調(diào)控問題。

1.為達到上述技術(shù)方案的效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種定時循環(huán)溫室供溫農(nóng)業(yè)控制裝置，其特征在于：包括：包括：監(jiān)測系統(tǒng)、重定向系統(tǒng)、發(fā)送系統(tǒng)、交換機、溫度循環(huán)調(diào)度平臺、溫度循環(huán)調(diào)度平臺、遠程管理平臺、溫度監(jiān)測平臺、作物溫度曲線控制平臺；

監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測重定向系統(tǒng)、發(fā)送系統(tǒng)、交換機、溫度監(jiān)測平臺與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的連接情況，并具有接收功能，用于接收用戶終端發(fā)送的請求；

重定向系統(tǒng)包括：規(guī)則處理子系統(tǒng)，用于當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)的請求是超級文本傳送協(xié)議請求，并且，發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接斷開時，在發(fā)送系統(tǒng)防火墻的轉(zhuǎn)發(fā)鏈中添加一條轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則，轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則指定在發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接斷開時要訪問的通道；并在發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接建立時，刪除轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則；

重定向系統(tǒng)，用于當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)在發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接斷開的情況下收到溫度監(jiān)測平臺發(fā)送的溫室監(jiān)控功能請求時，將該溫度監(jiān)控功能請求重定向到指定溫室監(jiān)控功能，指定溫室監(jiān)控功能包含呈現(xiàn)發(fā)送系統(tǒng)的狀態(tài)和/或發(fā)送系統(tǒng)與溫室連接狀態(tài)的溫室監(jiān)控功能；

發(fā)送系統(tǒng)，用于將指定溫室監(jiān)控功能返回給溫度監(jiān)測平臺；溫度監(jiān)測平臺實現(xiàn)溫室的溫度監(jiān)控功能；

溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫室監(jiān)控功能請求為超級文本傳送協(xié)議請求時；溫度循環(huán)調(diào)度平臺包括：第一溫度循環(huán)調(diào)度子系統(tǒng)，用于當(dāng)遠程管理平臺在發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接斷開的情況下收到超級文本傳送協(xié)議請求時，將該超級文本傳送協(xié)議請求循環(huán)調(diào)度到轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則中的指定溫室監(jiān)控功能；

溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫室監(jiān)控功能請求為域名服務(wù)器請求時；溫度循環(huán)調(diào)度平臺包括：第二溫度循環(huán)調(diào)度子系統(tǒng)，用于當(dāng)遠程管理平臺在發(fā)送系統(tǒng)與溫度循環(huán)調(diào)度平臺的溫度監(jiān)控功能的連接斷開的情況下收到域名服務(wù)器請求時，將域名服務(wù)器請求的域名替換為指定溫室監(jiān)控功能的域名，將域名服務(wù)器請求重定向到指定溫室監(jiān)控功能；

作物溫度曲線控制平臺整合溫室環(huán)境因子監(jiān)測、視頻監(jiān)控、控制、實時數(shù)據(jù)曲線顯示、預(yù)測決策分析、網(wǎng)上調(diào)查、閾值報警、歷史報表、基于歷史數(shù)據(jù)的決策系統(tǒng)功能；對整個溫室群環(huán)境內(nèi)各項因素進行綜合考量，將社會管理因素考慮進遠程管理平臺中，遠程管理平臺根據(jù)溫度監(jiān)測平臺提供的農(nóng)作物基本生長參數(shù)將簡單農(nóng)作物生長模型預(yù)置進作物溫度曲線控制平臺，并優(yōu)化溫度監(jiān)測平臺的控制算法，提高溫度監(jiān)測平臺執(zhí)行的響應(yīng)速度和靈敏度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種定時循環(huán)溫室供溫農(nóng)業(yè)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。具體方法如下：

實施例一：如圖1所示。這種新形勢要求當(dāng)前作物溫度曲線控制平臺建設(shè)在硬件上，采用當(dāng)前熱門的物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，研制基于無線通信技術(shù)的智能傳感器節(jié)點、視頻采集節(jié)點、執(zhí)行節(jié)點；研究基于大系統(tǒng)理論的過程管理與控制算法，構(gòu)建出自學(xué)習(xí)可優(yōu)化的農(nóng)作物生長模型，可視化虛擬整個生產(chǎn)過程。同時，研發(fā)出作物溫度曲線控制平臺，實現(xiàn)對溫室群農(nóng)作物的動態(tài)監(jiān)測、智能控制、在線決策。溫度循環(huán)調(diào)度平臺是核心技術(shù)之一。使用該技術(shù)的節(jié)點設(shè)備能耗特別低，自組網(wǎng)無需人工干預(yù)，成本低廉，設(shè)備復(fù)雜度低且網(wǎng)絡(luò)容量大。該技術(shù)可以很好地應(yīng)用于農(nóng)田、溫室中作物生長環(huán)境監(jiān)測控制，減少人為因素影響作物生長。系統(tǒng)基于Internet實現(xiàn)監(jiān)控遠程化，采用了遠程管理平臺實現(xiàn)了各溫室環(huán)境內(nèi)的視頻監(jiān)控，農(nóng)戶足不出戶即可對溫室進行調(diào)控，所見即所得?；跍囟缺O(jiān)測平臺的多輸入多輸出的宏觀控制思想設(shè)計管理軟件，擺脫了以往溫室調(diào)控孤立地、靜止地調(diào)溫控濕通風(fēng)，建立作物溫度曲線控制平臺的作物生長模型對作物產(chǎn)量進行預(yù)估。以往“智能農(nóng)業(yè)”過多地關(guān)注了“計算智能”，大系統(tǒng)理論突破了這一束縛，將智能農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵大大拓展，使整個溫室群變成可靠的環(huán)境控制系統(tǒng)，最優(yōu)化生產(chǎn)條件達到最佳產(chǎn)出。遠程管理平臺在溫度監(jiān)測平臺的邏輯上層添加一臺總服務(wù)器，匯總各溫室溫度循環(huán)調(diào)度平臺數(shù)據(jù)，然后進行Internet遠程發(fā)布。系統(tǒng)底層通訊協(xié)議為無線通信技術(shù)協(xié)議，節(jié)點搭載不同類型傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，自組網(wǎng)，將環(huán)境信息上傳至無線通信技術(shù)協(xié)調(diào)器節(jié)點。重定向系統(tǒng)將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)交換機轉(zhuǎn)換成RJ45格式上傳至監(jiān)測系統(tǒng)，同時遠程管理平臺通過IEEE 802.11協(xié)議采用不同端口將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測系統(tǒng)。最后由路由器將數(shù)據(jù)共享至溫度循環(huán)調(diào)度平臺。溫度循環(huán)調(diào)度平臺將數(shù)據(jù)匯總整理存儲，通過交換機向遠程管理平臺進行匯總。為方便現(xiàn)場工作人員進行數(shù)據(jù)采集控制，引入ARM手持式直接接入發(fā)送系統(tǒng)，獲得底層監(jiān)控數(shù)據(jù)。溫度循環(huán)調(diào)度平臺設(shè)計無線通信技術(shù)節(jié)點搭載相應(yīng)傳感器和繼電器組成傳感控制節(jié)點。系統(tǒng)在線監(jiān)測溫室內(nèi)空氣溫度和光照度，通過遠程管理平臺控制風(fēng)機運轉(zhuǎn)實現(xiàn)環(huán)境調(diào)控?，F(xiàn)場溫控系統(tǒng)采用高精度兩線串口數(shù)字溫度傳感器，溫度值輸出分辨率為12位，濕度值輸出分辨率為14位。傳感器電源電壓范圍2.4～5.5V。測量時電流消耗約為550μA，平均28μA，休眠時為3μA。節(jié)點可以設(shè)置為定時采集，采集完成后關(guān)閉傳感器電源進一步降低功耗。光照傳感器采用硅光電池，光敏探頭輸出電壓為10～1100mV，經(jīng)運算放大器放大3倍，提供給AD采樣電壓30～3300mV。通過兩線串口直接讀取溫度數(shù)據(jù)，通過AD間接讀取光照數(shù)據(jù)。執(zhí)行機構(gòu)主要由繼電器實現(xiàn)，上位機下達控制指令后，由擴展芯片PCA9554驅(qū)動相關(guān)I/O口使三極管導(dǎo)通或斷開驅(qū)動繼電器閉合或斷開，最終溫度循環(huán)調(diào)度平臺通斷控制溫室風(fēng)機的運轉(zhuǎn)。遠程管理平臺設(shè)計采用電源管理芯片為系統(tǒng)提供3.3和5.0V電壓。系統(tǒng)設(shè)計成2節(jié)AA5號干電池供電或USB供電方式，預(yù)留鋰電池接口。供電電源之間可無縫切換。溫度循環(huán)調(diào)度平臺的嵌入式處理器用的是PDA。其具有256MRAM，256M Flash集成圖形引擎，網(wǎng)口，3個串口，4個USB接口，音頻口和7寸觸摸屏。視頻節(jié)點采用無線版IP攝像頭，支持802.11b/g，視頻采用M-JPEG壓縮格式，自帶云臺，支持水平270°、上下120°范圍轉(zhuǎn)動，內(nèi)置麥克風(fēng)，實現(xiàn)語音采集，自帶紅外燈，支持5m夜視范圍，內(nèi)置WEB SERVER，支持多種溫室監(jiān)控功能瀏覽器觀看視頻和參數(shù)設(shè)置。發(fā)送系統(tǒng)上電后向監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送設(shè)備識別消息，在得到應(yīng)答后進入循環(huán)等待狀態(tài)，直到溫度循環(huán)調(diào)度平臺發(fā)出對某個節(jié)點操作指令，接到指令后發(fā)送系統(tǒng)進入消息處理循環(huán)，處理完畢接到溫度循環(huán)調(diào)度平臺應(yīng)用連接斷開命令后斷開。重定向系統(tǒng)去掉與遠程管理平臺的通信流程，加入監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)后循環(huán)等待是否有無線接收信息。發(fā)送系統(tǒng)負(fù)責(zé)測控事件以及循環(huán)等待無線接收信息指令，溫度循環(huán)調(diào)度平臺基于系統(tǒng)化設(shè)計，預(yù)留接口。這種設(shè)計方便系統(tǒng)Debug和后期軟件的進一步升級。溫度監(jiān)測平臺軟件設(shè)計基于大系統(tǒng)理論思想，對整個溫室群環(huán)境內(nèi)各項因素進行綜合考量，將社會管理因素等考慮進系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)作物專家提供的農(nóng)作物基本生長參數(shù)將簡單農(nóng)作物生長模型預(yù)置進客戶端。優(yōu)化控制算法，提高執(zhí)行機構(gòu)的響應(yīng)速度和靈敏度。整合了溫室環(huán)境因子監(jiān)測、控制、視頻監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)曲線顯示、歷史報表、閾值報警、遠程發(fā)布、數(shù)據(jù)庫管理、基于歷史數(shù)據(jù)的決策系統(tǒng)等多種功能，擺脫國內(nèi)眾多溫室監(jiān)控系統(tǒng)功能較為單一，或缺乏相應(yīng)管理系統(tǒng)支持，或缺乏遠程訪問支持，或缺乏視頻監(jiān)控的弊端。遠程管理平臺主要基于B(Browser)/S(Server)構(gòu)架?，F(xiàn)場控制平臺擔(dān)當(dāng)子Server角色，管理單溫室。遠程服務(wù)器作為總Server。遠程終端機通過Internet接入總Server，使用Browser瀏覽器進行遠程管控。瀏覽器客戶端開發(fā)主要基于Java技術(shù)，調(diào)用相關(guān)無線傳感網(wǎng)API完成設(shè)計。溫度循環(huán)調(diào)度平臺系統(tǒng)基于Tomcat6.0和MyEclipse 6.5M1編寫。溫度循環(huán)調(diào)度平臺系統(tǒng)測試與分析整個系統(tǒng)在設(shè)施園藝工程中心玻璃溫室實地測試。試驗條件及軟件設(shè)定如下：設(shè)施園藝工程中心玻璃日光溫室規(guī)模為80m×80m，芯片發(fā)送功率為-3dBm；溫室內(nèi)種植觀賞性盆栽，整體環(huán)境較空曠，無大型障礙物。單次測試數(shù)據(jù)包總量為1000個；數(shù)據(jù)包發(fā)送速度為5個/s，經(jīng)預(yù)試驗知當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送速度大于10個/s時，溫度循環(huán)調(diào)度平臺無法及時處理堆棧中的數(shù)據(jù)而造成數(shù)據(jù)包大量丟失，故實際測試留有余量，設(shè)定為5個/s，此速度完全滿足實際工程需要；為驗證通信丟包率與節(jié)點距離關(guān)系，采用2個無線通信技術(shù)節(jié)點在不同間距下進行數(shù)據(jù)對傳并計算丟包率的方法，用以驗證在較近距離下節(jié)點間的通信性能；IEEE802.15.4規(guī)定2.4G有11～26共16個發(fā)射信道，覆蓋頻率為2405～2480MHz，經(jīng)預(yù)試驗測得該溫室環(huán)境下各頻道信號強度幾乎無差異，本試驗固定為第2信道：2410MHz；節(jié)點距地面高度為10cm，節(jié)點天線與地面垂直。每隔10m確定1個測試點(10和20m)，在1～20m范圍內(nèi)，驗證普通應(yīng)用距離下節(jié)點間的通信性能；在20～50m范圍內(nèi)，由于溫室內(nèi)盆栽擺放情況略微復(fù)雜，有少量支架障礙物，選擇每隔15m確定1個測試點(35和50m)節(jié)點通信鏈路質(zhì)量分為有效區(qū)、過渡區(qū)和空白區(qū)。35m處可能處于信號過渡區(qū)，通信信號不穩(wěn)定造成數(shù)據(jù)丟包率增加。而52m左右由于環(huán)境因素造成無線信號的折散射，信號疊加，反而增強了通信效果，70m以后逐漸進入信號空白區(qū)丟包率增加。通過測試，即便是在最大丟包率情況下，數(shù)據(jù)包有效接收率也為95.1％，滿足工程設(shè)計需要。

實施例二：設(shè)計了一種定時循環(huán)溫室供溫農(nóng)業(yè)控制裝置，能對溫室內(nèi)空氣溫度、光照進行實時采集，對風(fēng)機等實時控制，效果良好。溫室內(nèi)節(jié)點通信試驗表明，正常工作條件下，80m通信丟包率僅為0.049，20m以內(nèi)為0.005，完全滿足工程設(shè)計需求，節(jié)點自組網(wǎng)，最大可完成20跳。傳感器外圍電路和電源系統(tǒng)需要進一步優(yōu)化，減小節(jié)點體積、降低節(jié)點功耗、改進安裝工藝提高系統(tǒng)的可靠性與實用性?？梢圆扇∫韵碌膶嵤├M行實現(xiàn)：一種定時循環(huán)溫室供溫農(nóng)業(yè)控制裝置包括監(jiān)測系統(tǒng)、重定向系統(tǒng)、發(fā)送系統(tǒng)、交換機、溫度循環(huán)調(diào)度平臺、溫度循環(huán)調(diào)度平臺、遠程管理平臺、溫度監(jiān)測平臺、作物溫度曲線控制平臺；

溫度循環(huán)調(diào)度平臺通過重定向系統(tǒng)、發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送裝置發(fā)送溫度信號到遠程管理平臺，溫度循環(huán)調(diào)度平臺計算出的標(biāo)志信息通過重定向系統(tǒng)、發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送作物溫度曲線控制平臺；溫度循環(huán)調(diào)度平臺，用于接收每個溫室的溫度的各種參數(shù)信息，并且發(fā)送給溫度監(jiān)測平臺；監(jiān)測系統(tǒng)，用于根據(jù)每個溫室從已存儲的所述參數(shù)匹配系統(tǒng)中查詢每個溫室區(qū)域的位置標(biāo)志信息；溫度循環(huán)調(diào)度平臺，用于通過所述查詢裝置對每個溫室的溫度信息進行收集；達到通過溫度循環(huán)調(diào)度平臺對每個溫室通過溫度差關(guān)系；并通過信息控制的方式發(fā)送控制信號給作物溫度曲線控制平臺；從而達到標(biāo)準(zhǔn)溫度相等的效果；如果不能相等，則通過重定向系統(tǒng)對每個溫室發(fā)送控制要求；調(diào)度上電后向監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)送溫度識別消息，在得到應(yīng)答后通過交換機進入循環(huán)等待狀態(tài)，直到監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出對某個節(jié)點操作指令，接到指令后溫度循環(huán)調(diào)度平臺進入消息處理循環(huán)，處理完畢接到監(jiān)測系統(tǒng)連接斷開命令后斷開。監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)責(zé)測控事件以及循環(huán)等待無線接收信息指令，結(jié)構(gòu)較簡單。監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控軟件基于系統(tǒng)化設(shè)計，預(yù)留接口。這種設(shè)計方便和后期軟件的進一步升級。軟件設(shè)計基于大系統(tǒng)理論思想，對整個溫室群環(huán)境內(nèi)各項因素進行綜合考量，將社會管理因素等考慮進系統(tǒng)設(shè)計，根據(jù)作物溫度曲線控制平臺的農(nóng)作物基本生長參數(shù)將簡單農(nóng)作物生長模型預(yù)置進客戶端。優(yōu)化控制算法，提高執(zhí)行機構(gòu)的響應(yīng)速度和靈敏度。完全滿足工程設(shè)計需求，節(jié)點自組網(wǎng)，最大可完成20跳。交換機電路和電源系統(tǒng)進一步優(yōu)化，減小節(jié)點體積、降低節(jié)點功耗、提高系統(tǒng)的可靠性與實用性。

本發(fā)明能有多種不同形式的具體實施方式，上面以圖1為例結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作舉例說明，對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，能實現(xiàn)同樣功能的產(chǎn)品屬于等同替換和改進，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：通過這種定時循環(huán)溫室供溫農(nóng)業(yè)控制裝置研制基于無線通信技術(shù)的智能傳感器節(jié)點、視頻采集節(jié)點、執(zhí)行節(jié)點；研究基于大系統(tǒng)理論的過程管理與控制算法，構(gòu)建出自學(xué)習(xí)可優(yōu)化的農(nóng)作物生長模型，可視化虛擬整個生產(chǎn)過程。同時，研發(fā)出作物溫度曲線控制平臺，實現(xiàn)對溫室群農(nóng)作物的動態(tài)監(jiān)測、智能控制、在線決策。因此，可以說通過這種實現(xiàn)方式是很有必要的。