[发明专利]一种温室环境远程无线实时监测系统

权利要求书

1.一种温室环境远程无线实时监测系统，其特征是：它包括监测服务器（101）、GPRS无线通信网络、远程数据转发器（102）和温室环境监测仪器（103）；监测服务器（101）通过GPRS无线通信网络连接多个远程数据转发器（102）；每一个远程数据转发器（102）均连接有多个温室环境监测仪器（103），以各个远程数据转发器（102）为中心呈星型局域网结构无线互连有多个温室环境监测仪器（103）。

2.根据权利要求1所述的一种温室环境远程无线实时监测系统，其特征是：所述的监测服务器（101）是运行数据监测服务的计算机，监测服务器（101）部署在互联网的任意节点位置，通过GPRS无线通信网络与远程数据转发器（102）建立双向无线连接，获取温室环境监测仪器（103）的监测数据，同时温室环境监测仪器（103）通过GPRS无线通信网络和远程数据转发器（102）获取监测服务器（101）反馈的控制信息，温室环境监测仪器（103）为多个，分别安置在各个温室环境中。

3.根据权利要求1所述的一种温室环境远程无线实时监测系统，其特征是：所述的远程数据转发器（102）包括：电源模块（201）、微控制器（202）、短距离数据接收模块（203）、SD存储模块（204）、LCD显示模块（205）和GPRS无线传输模块（206）；所述的短距离数据接收模块（203）、SD存储模块（204）、LCD显示模块（205）和GPRS无线传输模块（206）分别与微控制器（202）的端口相连接；其中：电源模块（201）为远程数据转发器（102）提供电能；短距离无线接受模块（203）接受多个温室环境监测仪器（103）发送来的监测数据； SD存储模块（204）自动存储温室环境监测仪器（103）的监测数据；LCD显示模块（205）实时显示当前的监测数据、无线网络连接状态及电源状态信息； GPRS无线传输模块（206）将温室环境监测仪器（103）的监测数据无线连续传输到监测服务器（101）。

4.根据权利要求1所述的一种温室环境远程无线实时监测系统，其特征是：所述的温室环境监测仪器（103）包括电源模块（301）、微控制器（302）、温室环境传感器组（303）、GPS接收模块（304）和短距离无线发射模块（305）；温室环境传感器组（303）、GPS接收模块（304）和短距离无线发射模块（305）分别与微控制器（302）的端口相连接；电源模块（301）为温室环境监测仪器（103）提供电能；所述的温室环境传感器组（303）包括气体温度传感器、气体湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器，该传感器组监测并采集温室环境的气体和土壤状况数据；GPS接收模块（304）远程接收温室环境的定位信息和授时信息，定时信息包括经度、纬度和高程，授时信息以格林尼治时间表示；短距离无线发射模块（305）将监测数据发送给远程数据转发器（102）的短距离无线接收模块（203）。

5.一种如权利要求1-4所述系统的温室环境远程无线实时监测方法，其特征是：它包括温室环境的远程无线实时监测方法、温室环境监测仪器（103）实时监测温室环境的状态变化过程和远程数据转发器（102）进行监测数据GPRS无线通信网络传输过程；

（1）、所述的温室环境的远程无线实时监测方法包括以下步骤：

a．每个温室环境中安置一个温室环境监测仪器（103），多个温室环境周围安置多个远程数据转发器（102），并以远程数据转发器（102）为中心，将多个温室环境监测仪器（103）以星型局域网拓扑结构进行无线互连组网；

b．每个温室环境监测仪器（103）实时监测温室环境的气体、土壤、GPS定位和授时数据；

c．在监测到温室环境的气体和土壤状况发生变化时，温室环境监测仪器（103）的短距离无线发射模块（305）将监测数据无线发射给远程数据转发器（102）的短距离无线接收模块（203）；

d．每个远程数据转发器（102）接受到来自于多个温室环境监测仪器（103）的监测数据后，由GPRS无线传输模块（206）将监测数据通过GPRS无线通信网络连续传输到监测服务器（101）；

e．监测服务器（101）可部署在互联网的任意节点位置，从GPRS无线通信网络接收监测数据，同时提供客户的互联网访问；

（2）、所述的温室环境监测仪器（103）实时监测温室环境的状态变化过程，包括如下步骤：

2a．每个温室环境监测仪器（103）接通电源后，微处理器（302）对温室环境传感器组（303）、GPS定位模块（304）和短距离无线发射模块（305）进行初始化，实时监测并控制各模块的运行状态；

2b．温室环境传感器组（303）包括：气体温度传感器、气体湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器和土壤湿度传感器，实时监测温室环境的气体和土壤状态变化，并将监测数据传递给微控制器（302）；

2c．GPS接收模块（304）实时获取当前温室环境的定位和授时信息，定时信息包括经度、纬度和高程，授时信息以格林尼治时间表示，并将GPS接收数据传递给微控制器（302）；

2d．微控制器（302）实时对接收到的温室环境的气体、土壤和GPS监测数据进行对比分析；

2e．判断温室环境的监测数据是否发生变化， 

当微控制器（302）分析到温室环境监测数据发送变化时，将监测数据进行封装，并通过短距离发射模块（305）将监测数据无线发送给相连接的远程数据转发器（102）；

当没有发生变化，微处理器（302）进入休眠状态，定时被唤醒接收温室环境传感器组（303）和GPS接收模块（304）传递来的监测数据，执行步骤2d；

（3）、所述的远程数据转发器（102）进行监测数据GPRS无线通信网络传输过程，包括如下步骤：

3a．每个远程数据转发器（102）接通电源后，微控制器（202）初始化短距离无线接收模块（203）、SD存储模块（204）、LCD显示模块（205）和GPRS无线传输模块（206），实时监测并控制各模块的运行状态；

3b．GPRS无线传输模块（206）拨号上线，连接监测服务器（101）与远端移动网握手实现点对点通信；

3c．等待短距离数据接收模块（203）获取温室环境监测仪器（103）无线发送来的监测数据；

3d．将获取的监测数据自动连续存储到SD存储模块（204）中；

3e．将当前的监测数据、无线网络连接状态和电源状态数据信息在LCD显示模块（205）上实时显示； 

3f．判断GPRS无线传输模块（206）与监测服务器连接是否成功，如连接不成功则执行步骤3b；

3g．判断SD存储模块（204）中是否存在未发送数据，若存在未发送数据，将SD存储模块（204）中未发送的监测数据进行用户数据包协议UDP封包，通过GPRS无线传输模块（206）进行无线传输发送；

h．将当前监测数据进行用户数据包协议UDP封包，通过GPRS无线传输模块（206）进行无线传输发送。