案卷流水号：
5
专利申请文件
10
专利类型专利名称申请人
15 发明人
25
初稿
实用新型
基于GSM的温室环境监控系统
重庆交通大学
张开洪
陈剑
曾健
北京同恒源知识产权代理有限公司
说 明 书 摘 要
本实用新型介绍了一种基于GSM的多个温室群环境监控系统，包括温室终端、GSM总控制器和GSM子控制器；工作方式分为自动控制和手动控制；所述温5 室终端包括微控制器、无线传输模块、网络管理、显示单元、输入单元、数据采集模块、数据处理模块和执行模块，所述GSM总控制器包括GSM模块和微控制器，GSM子控制器包括GSM模块、微控制器、无线传输模块、存储单元、时钟单元和显示单元，本实用新型实现了多个温室群的网络化管理，温室的自动控制/手动控制的切换，能够克服两个远距离温室群无法通讯的缺点，具有适应性10 强、实用性好、性价比高、网络管理方便、低功耗等特点。
摘 要 附 图
GSM总控制器GSM子控制器GSM子控制器GSM子控制器GSM子控制器···温温温温温温温温室室室室终终···终终···室室室室终终···终终···端端端端端端端端
权 利 要 求 书
1.一种基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：包括温室终端（1）、GSM总控制器（2）和GSM子控制器（3）；
所述温室终端（1）包括微控制器（4）、无线传输模块（5）、网络管理模5 块（6）、显示单元（7）、输入单元（8）、数据采集模块（9）、数据处理模块（10）和执行模块（11）；
所述GSM总控制器（2）包括GSM模块（12）和微控制器（13）； 所诉GSM子控制器（3）包括GSM模块（14）、微控制器（15）、无线传输模块（16）、存储单元（17）、时钟单元（18）和显示单元（19）；
10 2．根据权利要求1所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述温室终端（1）包括无线传输模块（5），所述无线传输模块（5）主要用于同一温室群的各个温室之间进行无线通信，完成无线网的组网和数据的传输 ，所述无线传输模块（3）的具体参数（功耗、传输距离等）可根据用户实际情况进行调整。
15 3．根据权利要求2所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述温室终端（1）还包括网络管理模块（6），所述网络管理模块（6）由微控制器组织一个自适应环形无线网，克服一般环形网络新增站点困难的缺点；
5．根据权利要求3所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述温室终端（1）还包括数据采集模块（9），所述数据采集模块（9）由一个20 独立的微控制器完成数据采集，数据采集完成对各个开关设备的监控和各各种环境参数的采集（包括至少一个温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2传感器、PH值传感器、EC值传感器），确保开关设备的可靠运行。数据采集模块和数据处理模块之间采用UART串口进行通讯；
6．根据权利要求4所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：25 所述温室终端（1）还包括微控制器（4），所述微控制器（4）主要完成数据的处理、开关设备的控制和实现网络通讯。
7．根据权利要求5所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述温室终端（1）还包括执行模块（11），所述执行模块（11）包括低压直流继电器和执行部件，由3-12V直流继电器驱动220V或380V交流，继电器的开关频率控制在80Hz以下，执行部件包括增温设备、灌溉设备、空气循环设备、5 补光设备、保温设备、遮光设备；
8．根据权利要求6所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述GSM总控制器（2）用于接收用户指令，并根据指令执行相关操作（发送某个特定温室环境状况、总体环境状况给用户，手动/自动工作模式切换指令、控制开关设备指令等），所述GSM总控制器（2）汇总和加工来自各个温室群的环10 境和设备运行状况等数据；
9．根据权利要求7所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述GSM子控制器（3）包括GSM模块（14），所述GSM模块（14）用于GSM子控制器和GSM总控制器之间进行数据交换；
10．根据权利要求9所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在15 于：所述GSM子控制器（3）还包括无线传输模块（16），所述无线传输模块（16）用于GSM子控制器与特定温室终端（1）之间进行通讯，无线传输模块（16）的具体参数（功耗、传输距离等）可以根据实际情况调整；
11．根据权利要求8所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述GSM子控制器（3）还包括存储单元（17），所述存储单元（17）用于20 存储各个温室环境参数、设备运行状况等。
说 明 书
基于GSM的多个温室群环境监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种温室环境监控系统，特别涉及一种基于GSM的温室环境监控系统。
背景技术
我国是一个农业大国，但是就我国目前的农业技术发展而言还整体任处于一个相对较低的水平；温室大棚种植技术和发达国家相比还有很大差距，直接从国外引进先进技术和设备，一者成本较高，二者很难满足国内较大地域性差异的种植条件。20世纪80年代以来，温室技术已经得到了广泛的推广，温室的智能化、网络化、自动化等已经成为温室技术研究和发展的趋势。
现有的温室大部分环境控制设备还是以手动控制为主，需要靠人的走进温室并根据人的经验来控制开关设备，在适应性、实用性、便捷性、网络化方面都存在不足，当用户拥有的温室之间距离较远时普通的短距离无线网络无能为力。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种低成本、实用性好、适用性强、网络管理方便的基于GSM的多个温室群环境监控系统。
本实用新型的基于GSM的多个温室群环境监控系统包括温室终端、GSM总控制器、GSM子控制器。
所述温室终端包括微控制器、无线传输模块、网络管理、显示单元、输入单元、数据采集模块、数据处理模块和执行模块，所述微控制器为所述温室终端的核心器件，负责协调和控制各个外围部件，以实现网络通讯、无线传输、数据处理等功能，且温室终端的存储器中存有植物最佳生长环境的参数，该参
数用作环境控制时的参照标准；
所述GSM总控制器包括GSM模块和微控制器，所述GSM模块和微控制器连接且通过微控制器控制GSM模块来实现各温室群之间的通讯和GSM模块与用户之间的通讯；
所述GSM子控制器包括GSM模块、微控制器、无线传输模块、存储单元、时钟单元和显示单元。所述微控制器为核心器件，通过GSM模块实现GSM子控制器和GSM总控制之间的通讯，所述无线模块实现各温室之间的网络连接和数据通讯；
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述网络管理模块是由微控制器组织一个自适应环形无线网，每个温室终端有唯一的网络ID，延续了环形网简单、易监控的优点，克服了一般环形网增加新站点困难的缺点；
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述GSM子控制器和GSM总控制器克服了远距离温室无法通讯的缺点。
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述无线传输模块的参数（传输的距离、功耗等）可以根据实际情况改变，以增加系统成本的灵活性；
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述基于GSM的多个温室群环境监控系统可工作在手动模式和自动控制模式，以应对各种实际环境中的突发情况，增加系统控制的灵活性；
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述基于GSM的多个温室群环境监控系统可以通过手机实现温室环境的监控，增加了系统监控的灵活性。
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：用户可根据各自的情况调整温室终端里原有的环境控制参数。
进一步，所述基于GSM的多个温室群环境监控系统，其特征在于：所述
GSM总控制器和GSM子控制器都是采用无线和低功耗设备，体积小，安装方便。
本实用新型的有益效果表现在：
（1）实用性强。手机已成为人们工作、生活中的必需品，用户只需通过手机短信发送简单指令即可实现相应操作，GSM总控制器会将汇总和加工好的信息发送给用户，使用户对整个温室的运行状况一目了然；
（2）适应性、延拓性强。本实用新型在设计上为了适应不同的农作物的生长需要，环境控制参数除了MCU存储器中的初始值外，还可以根据用户的实际情况进行调整，且系统可工作在手动控制和自动控制两种模式下，用户可单独对某一个或多个设备进行控制；
（3）设备简单，安装方便、功耗低。除了温室终端需要安装外，GSM总控制器、GSM子控制器都与外部无线连接，且采用低功耗芯片、一次充电可长时间使用。 附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为温室终端结构示意图； 图3为GSM总控制器结构示意图； 图4为GSM子控制器结构示意图。 具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
本实用新型包括温室终端和GSM控制终端；
如图1所示：基于GSM的多个温室群环境监控系统在用于温室环境监控的
使用方法如下：
（1） 将温室终端4安装于温室1合适位置，以便接电源和安装传感器 （2） 温室终端上有各种开关设备的插座2，每个插座上有相应的标识3，对号插入即可。
（3） 温室终端上有各类传感器的插口6，接入后将传感器放置在合适位置。 （4） 开启整个系统，初始化过后，系统开始工作（包括采集和处理数据等），并将结果在显示器7中显示出来，系统运行指示灯9也会亮起。 （5） 温室终端4将采集到的数据处理后与预设的环境参数进行比较，并根据比较结果执行相应动作（开关继电器、传出指令等），再通过无线传输模块9将数据通过自组织的网络发送到GSM子控制器。
如图2所示，GSM总控制器由微控制器和GSM模块组成，将来自各个GSM子控制的信息加工处理后等待用户指令再执行相关操作。
如图3所示，打开GSM子控制器电源开关5后，电源指示灯2亮起，初始化后，通过无线传输模块1获取来自温室终端的环境参数和设备运行状况并存储起来，液晶显示器4中会显示当前的设备运行状况、环境参数和时间，时间可以通过按键6进行设定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
说 明 书 附 图
987风扇电磁阀遮光213湿度光照PH温度CO2EC增温补光保温65图1
45
GSM总控制器
图2
1无线传输模块23GSM模块MCU显示器4时钟单元存储单元6
5图3
