一種智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控方法與裝置，該裝置由控制芯片、信息采集模塊、無線收發(fā)模塊、ZigBee傳輸模塊、GPRS通信模塊，LCD液晶顯示屏、中控計算機、受控設(shè)備模塊、手機終端組成；其中信息采集模塊由土壤溫濕度傳感器、土壤PH值/電導(dǎo)率、土壤養(yǎng)分粒子/生物傳感器、土壤墑情傳感器、空氣溫濕度傳感器、空氣二氧化碳傳感器、光照傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭等構(gòu)成，受控設(shè)備由加熱器、加濕器、通風(fēng)機、卷簾機、二氧化碳發(fā)生器、水肥一體化灌溉設(shè)備、補光燈、報警器和揚聲器等構(gòu)成。信息采集模塊中的傳感器組采集的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制芯片，控制芯片將信息通過ZigBee模塊組網(wǎng)接力傳輸給中控計算機，并將信息顯示在LCD液晶顯示屏上，同時，通過GPRS通信模塊發(fā)送給手機，中控計算機接收到信號后根據(jù)內(nèi)置的專家系統(tǒng)做出控制決策，并將控制信息通過zigbee傳輸模塊發(fā)送給大棚內(nèi)的控制芯片，從而控制各個設(shè)備的運行。該裝置通過各種傳感器、多個受控設(shè)備、多個通訊模塊、中控計算機組網(wǎng)構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能大棚，實現(xiàn)了遠程智能監(jiān)控，提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的溫室大棚監(jiān)控裝置，具體的說涉及一種智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是必由之路，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)的信息化和智能化，溫室大棚作為重要的作物種植方式，發(fā)展智能大棚、精準(zhǔn)種植是未來設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，推進我國農(nóng)業(yè)信息化、智能化具有重要意義。
[0003]然而，目前的大棚管理還是一種粗放的管理方式，靠天吃飯，純?nèi)斯す芾?，農(nóng)民投入大量的勞動，粗放的使用農(nóng)藥化肥對環(huán)境造成重大污染，大田漫灌浪費了巨大的水資源，不能實時掌控大棚溫室情況，使得病蟲害頻發(fā)，甚至大量減產(chǎn)。實際上植物不同的生理周期對空氣、土壤、光照的要求不盡相同，根據(jù)作物按需供給生產(chǎn)資料，如空氣溫濕度、二氧化碳濃度、土壤水分養(yǎng)分是精準(zhǔn)種植的根本點。
[0004]雖然目前有一些關(guān)于溫室大棚的監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的專利，這些專利通常采集的信息單一，不能做到專家系統(tǒng)智能決策，信號傳輸設(shè)備造價高等缺點，且均都不能做到精準(zhǔn)作業(yè)而使得執(zhí)行效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種在大棚內(nèi)設(shè)置多個采集點通過各種傳感器采集大棚內(nèi)空氣、土壤、光照等信息，通過無線方式發(fā)給大棚內(nèi)的中繼站，中繼站之間通過接力傳輸將信息傳遞給中控計算機，根據(jù)專家系統(tǒng)決策后返回控制大棚內(nèi)各個受控設(shè)備從而調(diào)控空氣溫濕度、土壤水肥情況和光照的一種農(nóng)用物聯(lián)網(wǎng)裝置。
[0006]本實用新型采用如下技術(shù)方案:整個系統(tǒng)包括感知執(zhí)行點子系統(tǒng)、中繼控制子系統(tǒng)和中控監(jiān)視子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)有多個模塊組成，模塊間、子系統(tǒng)間以不同的通信方式建立連接；其中，感知執(zhí)行子系統(tǒng)由信息采集模塊、受控設(shè)備模塊、控制芯片與無線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像頭等構(gòu)成；中繼控制子系統(tǒng)由控制芯片與無線收發(fā)模塊、LCD顯示模塊、報警器、揚聲器、ZigBee傳輸模塊組成；中控監(jiān)視子系統(tǒng)由中控計算機、短信模塊、LED顯示屏、監(jiān)視屏、手機終端等構(gòu)成。
[0007]其中，信息采集模塊由土壤溫濕度傳感器、土壤PH值/電導(dǎo)率、土壤養(yǎng)分粒子/生物傳感器、土壤墑情傳感器、空氣溫濕度傳感器、空氣二氧化碳傳感器、光照傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，受控設(shè)備由加熱器、加濕器、通風(fēng)機、卷簾機、二氧化碳發(fā)生器、水肥一體化灌溉設(shè)備、補光燈等構(gòu)成。
[0008]各個子系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊間通過有線的方式進行連接，子系統(tǒng)之間通過無線的方式進行連接；傳感器組采集的信息通過無線方式發(fā)送到控制芯片，控制芯片將信息通過ZigBee傳輸模塊接力傳輸給中控計算機，并將信息顯示在LED顯示屏上，同時，能通過GPRS模塊發(fā)送給手機，中控計算機接收到信號后由內(nèi)置的專家系統(tǒng)根據(jù)不同作物的生長周期對各個環(huán)境參數(shù)的要求控制各個大棚內(nèi)的相應(yīng)設(shè)備的運行情況；其采集的信息是空氣、土壤、光照等信息，主要對大棚內(nèi)的溫濕度、土壤水分與營養(yǎng)成分、二氧化碳、光照等進行調(diào)控。
[0009]該裝置的攝像頭直接通過無線網(wǎng)連接到中控計算機，中控計算機將監(jiān)控信號輸出到顯示器，便于人們進行監(jiān)視，其他參數(shù)通過無線方式傳遞給LED屏幕進行監(jiān)視。
[0010]揚聲器和報警器，是附加功能，中控計算機位置的值班人員可以通過揚聲器對大棚內(nèi)工作人員下達指令，報警器用于對異常狀況進行報警，以驅(qū)散非法入侵者。
[0011 ] 手機終端，可以通過短信和無線上網(wǎng)的方式訪問中控計算機，用于監(jiān)視各個大棚內(nèi)的參數(shù)信息，對于出差在外地同樣也可以實時了解大棚內(nèi)的情況。
[0012]對于較大的基地現(xiàn)實情況，考慮到某些大棚與中控機位之間可能較遠，采用ZigBee進行接力傳輸傳遞給中控計算機位。
[0013]該系統(tǒng)的感知執(zhí)行點子系統(tǒng)每個大棚根據(jù)采樣點可設(shè)置多個，中繼控制子系統(tǒng)每個大棚I個；中控監(jiān)視子系統(tǒng)只在基地辦公室設(shè)置I個。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型所公開的一種在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的溫室大棚監(jiān)控裝置，通過在大棚內(nèi)設(shè)置多個采集點通過各種傳感器實時采集大棚內(nèi)空氣、土壤、光照等信息，通過無線方式發(fā)給大棚中繼站，中繼站之間通過接力傳輸傳遞給中控計算機，根據(jù)專家系統(tǒng)決策，返回控制大棚內(nèi)各個受控設(shè)備用以調(diào)控空氣溫濕度、土壤水肥情況和光照等，通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭實時監(jiān)控大棚內(nèi)的情況，通過揚聲器向大棚內(nèi)工作人員下達指令，在人員外出出差時亦可通過手機實時了解大棚內(nèi)的信息。
[0015]該智能大棚遠程監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，應(yīng)用于溫室大棚的日常監(jiān)管，提高了智慧農(nóng)業(yè)的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型的中控位軟件界面圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]實施例1，請參照圖1，圖1示意性的示出了本實用新型所示一種在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的溫室大棚監(jiān)控裝置。
[0020]整個系統(tǒng)包括感知執(zhí)行點子系統(tǒng)、中繼控制子系統(tǒng)和中控監(jiān)視子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)有多個模塊組成，模塊間、子系統(tǒng)間以不同的通信方式建立連接。
[0021]其中，感知執(zhí)行子系統(tǒng)由信息采集模塊、受控設(shè)備模塊、控制芯片與無線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成；中繼控制子系統(tǒng)由控制芯片、無線收發(fā)模塊與ZigBee傳輸模塊、LCD液晶顯示模塊、報警器、揚聲器組成；中控監(jiān)視子系統(tǒng)由中控計算機、短信模塊、LED顯示屏構(gòu)成、監(jiān)視屏、手機終端等構(gòu)成。
[0022]其中，信息采集模塊由土壤溫濕度傳感器、土壤PH值/電導(dǎo)率、土壤養(yǎng)分粒子/生物傳感器、土壤墑情傳感器、空氣溫濕度傳感器、空氣二氧化碳傳感器、光照傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，受控設(shè)備由加熱器、加濕器、通風(fēng)機、卷簾機、二氧化碳發(fā)生器、水肥一體化灌溉設(shè)備、補光燈等構(gòu)成。
[0023]各個子系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊間通過有線的方式進行連接，子系統(tǒng)之間通過無線的方式進行連接；傳感器組采集的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制芯片，控制芯片將信息通過ZigBee模塊接力傳輸給中控計算機，并將信息顯示在LED顯示屏上，同時，能通過GPRS模塊發(fā)送給手機，中控計算機接收到信號后由內(nèi)置的專家系統(tǒng)根據(jù)不同作物的生長周期對各個環(huán)境參數(shù)的要求控制每個大棚內(nèi)的各個設(shè)備的運行情況；其采集的信息是，空氣、土壤、光照等信息，控制主要是對大棚的溫濕度、土壤水分與營養(yǎng)成分、二氧化碳、光照等進行調(diào)控。
[0024]該裝置的攝像頭直接通過無線網(wǎng)連接到中控計算機，中控計算機將監(jiān)控信號輸出到監(jiān)視器，便于人們進行監(jiān)視，其他參數(shù)通過無線方式傳遞給LED屏幕進行監(jiān)視。
[0025]揚聲器和報警器，是附加功能，中控計算機位置的值班人員可以通過揚聲器對大棚內(nèi)工作人員下達指令，報警器用于對異常狀況進行報警，以驅(qū)散非法入侵者。
[0026]手機終端，可以通過短信和無線上網(wǎng)方式訪問中控計算機，用于監(jiān)視各個大棚內(nèi)的參數(shù)信息，對于出差在外地也可以實時了解大棚內(nèi)的情況。
[0027]對于較大的基地現(xiàn)實情況，考慮到某些大棚與中控機位之間可能較遠，采用ZigBee進行接力傳輸傳遞給中控計算機位。
[0028]該系統(tǒng)的感知執(zhí)行點子系統(tǒng)每個大棚根據(jù)采樣點可設(shè)置多個，中繼控制子系統(tǒng)每個大棚I個；中控監(jiān)視子系統(tǒng)只在基地辦公室設(shè)置I個。
[0029]在大棚內(nèi)設(shè)置多個采集點通過各種傳感器采集大棚內(nèi)空氣、土壤、光照等信息，通過無線方式發(fā)送給大棚中繼站，中繼站之間通過接力傳輸傳遞給中控計算機，根據(jù)專家系統(tǒng)決策，返回控制大棚內(nèi)各個受控設(shè)備用以調(diào)控空氣溫濕度、土壤水肥情況和光照，通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭實時監(jiān)控大棚內(nèi)的情況，通過揚聲器向大棚內(nèi)工作人員下達指令，在人員外出出差時亦可通過手機實時了解大棚內(nèi)的信息。
[0030]附圖2示意性的給出了中控位置計算機軟件操作界面，通過該軟件可以選擇特定大棚實時查看該大棚網(wǎng)絡(luò)攝像頭信息、大棚采集的環(huán)境參數(shù)和當(dāng)前設(shè)備運行情況，另外還可以查看歷史記錄和相關(guān)參數(shù)歷史曲線，以及設(shè)備的歷史運行時間，并且，可以通過軟件界面設(shè)置大棚的環(huán)境參數(shù)范圍，也可以通過點擊智能決策按鈕通過專家系統(tǒng)或者點擊受控控制按鈕對大棚內(nèi)的受控設(shè)備來進行自動和手工的控制，其次附加的功能也可以通過該界面實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于，該裝置包括感知執(zhí)行點子系統(tǒng)、中繼控制子系統(tǒng)和中控監(jiān)視子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)有多個模塊組成，模塊間、子系統(tǒng)間以不同的通信方式建立連接，實現(xiàn)監(jiān)視和控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:感知執(zhí)行點子系統(tǒng)由信息采集模塊、受控設(shè)備模塊、控制芯片與無線收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，其中信息采集模塊由土壤溫濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器、空氣二氧化碳傳感器、光照傳感器、土壤PH值/電導(dǎo)率、土壤養(yǎng)分粒子/生物傳感器、土壤墑情傳感器構(gòu)成，受控設(shè)備由加熱器、加濕器、通風(fēng)機、卷簾機、二氧化碳發(fā)生器、水肥一體化灌溉設(shè)備、補光燈構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:中繼控制子系統(tǒng)由控制芯片與無線收發(fā)模塊、LCD液晶顯不模塊、報警器、揚聲器、ZigBee傳輸模塊構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:中控監(jiān)視子系統(tǒng)由中控計算機、GPRS模塊、ZigBee傳輸模塊、LED顯示屏構(gòu)成、監(jiān)視屏、手機終端構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:網(wǎng)絡(luò)攝像頭直接通過無線Wifi網(wǎng)連接到中控計算機，中控計算機將監(jiān)控信號輸出到監(jiān)視器和LCD屏，便于人們進行監(jiān)視。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:揚聲器和報警器通過無線通訊與中控計算機連接，值班人員可以通過揚聲器對大棚內(nèi)的工作人員下達指令，報警器用于對異常狀況進行報警，以驅(qū)散非法入侵者。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:該終端可以通過短信和無線上網(wǎng)方式訪問中控計算機，用于監(jiān)視各個大棚內(nèi)的參數(shù)信息，對于出差在外地也可以實時了解大棚內(nèi)的情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室大棚物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控裝置，其特征在于:感知執(zhí)行點子系統(tǒng)每個大棚根據(jù)需要可設(shè)置多個，中繼控制子系統(tǒng)每個大棚I個；控監(jiān)視子系統(tǒng)只在基地辦公室設(shè)置I個。
【文檔編號】G05B19/418GK203433329SQ201320152661
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月30日
【發(fā)明者】徐艷, 熊凱, 魏蕾, 馮永蓮, 鄧立苗, 耿文善, 韓仲志 申請人:青島有田農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司, 青島大谷農(nóng)業(yè)信息有限公司, 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)