[发明专利]一种智能农业实验与展示平台设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感技术和农业实验及教学技术领域，特别涉及一种智能农业实验与展示平台设备。

背景技术

现有的农业实验教学都是将学生带到实际农业大棚内参观学习，并且提供学习的实际农业大棚采用的还是原始的人工值守方式，提供给学生学习的平台设备也是原始的人工值守方式。对于智能农业控制的农业大棚尚未有提供学生学习的平台，从而对于学生学习智能化农业控制带来不便，影响学生的学习主动性。各地在推广智能农业项目的过程中也缺少可视化的模型和手段。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种智能农业实验与展示平台设备，该设备供学生学习掌握智能农业控制与无线通信技术的原理，并且提高了学生的学习主动性和学习效率；同时为智能农业的推广提供有力的模型和手段。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种智能农业实验与展示平台设备，包括：温室大棚沙盘，用于模拟真实环境下农业大棚的设备、土壤和植物；传感器终端模块，所述传感器终端模块用于采集所述温室大棚沙盘内的多个环境数据，其中，所述多个环境数据包括：温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、虫害和土壤墒情；网关模块，所述网关模块与所述传感器终端模块进行通信，用于接收所述传感器终端模块上报的所述多个环境数据，并将所述多个环境数据转换为预设通信协议类型的环境数据包，转发所述环境数据包；服务器，所述服务器与网关模块进行通信，用于接收所述网关模块转发的环境数据包，并根据预设控制理论和经验数据对所述数据包进行分析，以及根据分析结果发出对应的告警指令和控制指令，并且，将所述告警指令和控制指令发送至所述网关模块，所述网关模块对所述告警指令和控制指令进行转发；控制模块，所述控制模块与所述网关模块进行通信，用于接收所述网关模块转发的所述控制指令，并根据所述控制控制指令调用与所述控制指令对应的功能单元执行相应操作，以及将每个所述功能单元的操作结果返回至所述服务器，其中，所述控制模块包括多个功能单元，所述多个功能单元包括以下至少一种：浇灌单元、换气扇、喷雾单元、遮阳板、生长灯、加热单元和二氧化碳加浓单元；手持终端，所述手持终端与所述网关模块进行通信，用于接收所述网关模块转发的环境数据包和所述网关模块转发的服务器发送的告警指令，并可根据所述环境数据包和所述告警指令发送对应的控制指令；视频演示系统，所述视频演示系统与所述网关模块相连，用于根据所述网关模块转发的所述控制指令向学生提供所述温室大棚沙盘、所述传感器终端模块、所述网关模块、所述服务器、所述控制模块和所述手持终端的性能指标的音频解说和工作效果的视频展示，以及提供与所述温室大棚沙盘、所述传感器终端模块、所述网关模块、所述服务器、所述控制模块和所述手持终端的工作相关的体验控制应用程序，用户通过选择并执行所述体验控制应用程序学习所述智能农业实验与展示平台设备的各个功能；实验指导系统，所述实验指导系统与所述传感器终端模块、所述网关模块、所述服务器、所述控制模块、所述手持终端相连，用于提供所述传感器终端模块、所述网关模块、所述服务器、所述控制模块和所述手持终端的理论原理和相关专业知识进行视频和文本教学，并且，所述实验指导系统用于根据学生选择的开发模块，向所述学生提供与选择的开发模块对应的学习内容，其中，所述开发模块所述传感器终端模块、所述网关模块、所述服务器、所述控制模块、所述手持终端中的一种或多种，所述实验指导系统安装于每个学生的计算机上；学生实验箱，所述学生实验箱用于学生体验开发测试所述传感器终端模块、所述网关模块、所述控制模块。

在本发明的一个实施例中，所述传感器终端模块以预设周期通过无线的方式向所述网关模块发送所述多个环境数据。

在本发明的又一个实施例中，所述网关模块通过以太网、无线保真Wi-Fi或通用分组无线服务技术GPRS将环境数据包发送给所述服务器或手持终端。

在本发明的再一个实施例中，所述网关模块还用于将来自所述服务器、所述手持终端或所述视频演示系统的控制指令转发至所述控制模块。

在本发明的另一个实施例中，所述服务器还用于保存来自所述传感器终端模块的多个环境数据以及所述控制指令的执行结果。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块中的每个所述功能单元通过有线或无线方式接收所述服务器、所述手持终端或所述视频演示系统的控制指令。