一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中最可靠的養(yǎng)殖、種植方法，能夠克服傳統(tǒng)的野外種植受天氣、季節(jié)、環(huán)境影響的弊端，在人為控制條件下能夠保持植物在恒定的條件下生長發(fā)育，從而在一年四季都可以為市場提供動植物農(nóng)牧產(chǎn)品。當(dāng)前實現(xiàn)大棚環(huán)境控制的技術(shù)，多數(shù)是通過溫度計和濕度計測量，人工調(diào)節(jié)溫度和濕度以達(dá)到特定參數(shù)，溫度調(diào)節(jié)方式主要是通風(fēng)散熱、封閉加熱等；濕度調(diào)節(jié)主要是人工灌溉。現(xiàn)有的大棚環(huán)境控制技術(shù)缺點在于控制準(zhǔn)確度不高，并且耗費人力，無法系統(tǒng)觀察和管理，無法實現(xiàn)自動化控制和遠(yuǎn)程管理，加上農(nóng)業(yè)溫室的狀況處理非常繁瑣和復(fù)雜，對這種狀況處理的操作人員的技能要求就隨之而增大，由此引發(fā)了合格的操作人員嚴(yán)重不足，從而導(dǎo)致了對農(nóng)業(yè)溫室的狀況處理的不當(dāng)，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)溫室應(yīng)用的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)及方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0005]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)測模塊、信號預(yù)處理模塊、中央控制模塊、顯示模塊、報警模塊和執(zhí)行模塊。
[0006]其中，所述監(jiān)測模塊用于采集溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并轉(zhuǎn)化為模擬信號發(fā)送給所述信號預(yù)處理模塊；所述信號預(yù)處理模塊用于對所述模擬信號進(jìn)行預(yù)處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述中央控制模塊；所述中央控制模塊用于根據(jù)所述數(shù)字信號讀取對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值并發(fā)送至顯示模塊，還用于將所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值比對，并根據(jù)比對結(jié)果向報警模塊和執(zhí)行模塊發(fā)送控制命令；所述顯示模塊用于接收所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值并顯示；所述報警模塊用于接收所述中央控制模塊發(fā)送的控制命令并報警或停止報警；所述執(zhí)行模塊用于接收所述中央控制模塊發(fā)送的控制命令并執(zhí)行或停止執(zhí)行對應(yīng)的動作。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種智能溫室監(jiān)測方法，包括:
[0008]步驟1:采集溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并轉(zhuǎn)化為模擬信號；
[0009]步驟2:對所述模擬信號進(jìn)行預(yù)處理，得到數(shù)字信號；
[0010]步驟3:根據(jù)所述數(shù)字信號讀取對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值；
[0011]步驟4:將數(shù)字信號讀取對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值比對，并根據(jù)比對結(jié)果向報警模塊和執(zhí)行模塊發(fā)送控制命令。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)對溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，并根據(jù)檢測結(jié)果自動控制執(zhí)行模塊執(zhí)行對應(yīng)的動作，使得環(huán)境參數(shù)中的每一項均保持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，同時在環(huán)境參數(shù)中有任一項超過預(yù)設(shè)范圍時自動報警，結(jié)構(gòu)簡單，方便使用，成本低廉，智能化程度高，抗干擾能力強，穩(wěn)定性好，功耗小，非常適合大面積推廣。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的一種智能溫室監(jiān)測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0016]實施例一、一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)，下面將結(jié)合附圖1對本發(fā)明的一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0017]如圖1所示，一種智能溫室監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括監(jiān)測模塊、信號預(yù)處理模塊、中央控制模塊、顯示模塊、報警模塊和執(zhí)行模塊。
[0018]其中，所述監(jiān)測模塊用于采集溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)并轉(zhuǎn)化為模擬信號發(fā)送給所述信號預(yù)處理模塊；所述信號預(yù)處理模塊用于對所述模擬信號進(jìn)行預(yù)處理，得到數(shù)字信號并發(fā)送至所述中央控制模塊；所述中央控制模塊用于根據(jù)所述數(shù)字信號讀取對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值并發(fā)送至顯示模塊，還用于將所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值與對應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值比對，并根據(jù)比對結(jié)果向報警模塊和執(zhí)行模塊發(fā)送控制命令；所述顯示模塊用于接收所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值并顯示；所述報警模塊用于接收所述中央控制模塊發(fā)送的控制命令并報警或停止報警；所述執(zhí)行模塊用于接收所述中央控制模塊發(fā)送的控制命令并執(zhí)行或停止執(zhí)行對應(yīng)的動作。
[0019]本實施例中，所述監(jiān)測模塊包括C02濃度檢測儀、溫度傳感器、濕度傳感器和光照度傳感器，分別用于實時監(jiān)測溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù):C02濃度、溫度、濕度和光照度。
[0020]本實施例中，所述執(zhí)行模塊包括C02濃度調(diào)節(jié)單元、溫度調(diào)節(jié)單元、濕度調(diào)節(jié)單元和光照度調(diào)節(jié)單元，分別用于調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的C02濃度、溫度、濕度和光照度，使得溫室內(nèi)的各項環(huán)境參數(shù)均保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。
[0021]優(yōu)選地，所述信號預(yù)處理模塊包括放大濾波單元和AD轉(zhuǎn)換單元，所述放大濾波單元用于去除所述模擬信號中的雜質(zhì)并將信號放大，所述AD轉(zhuǎn)換單元用于對經(jīng)過放大濾波的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號。通過所述放大濾波單元和AD轉(zhuǎn)換單元可以除去模擬信號中的雜質(zhì)成分，提高模擬信號的質(zhì)量，從而提高檢測結(jié)果的精度。
[0022]本實施例中，所述中央控制模塊控制所述報警模塊和執(zhí)行模塊的具體過程為:當(dāng)所述中央控制模塊讀取所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值中任一項超過對應(yīng)的預(yù)設(shè)閾值范圍，則分別控制所述報警模塊和執(zhí)行模塊啟動工作，否則保持所述報警模塊和執(zhí)行模塊停止工作。
[0023]具體地，當(dāng)所述在中央控制模塊讀取所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值中的任一項超過對應(yīng)的預(yù)設(shè)范圍時，所述中央控制模塊讀取所述執(zhí)行模塊中對應(yīng)的執(zhí)行單元執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)動作，使得超出預(yù)設(shè)范圍的環(huán)境參數(shù)回歸正常。比如，當(dāng)檢測到溫度過高時，則讀取所述溫度調(diào)節(jié)單元的狀態(tài)，如果所述溫度調(diào)節(jié)單元為降溫狀態(tài)，則保持所述溫度調(diào)節(jié)單元的當(dāng)前狀態(tài)，否則調(diào)節(jié)所述溫度調(diào)節(jié)單元為降溫狀態(tài)；當(dāng)檢測到溫度過低時，則讀取所述溫度調(diào)節(jié)單元的狀態(tài)，如果所述溫度調(diào)節(jié)單元為升溫狀態(tài)，則保持所述溫度調(diào)節(jié)單元的當(dāng)前狀態(tài)，否則調(diào)節(jié)所述溫度調(diào)節(jié)單元為升溫狀態(tài)。同時控制所述報警模塊報警，提醒用戶當(dāng)前溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)出現(xiàn)異常。
[0024]當(dāng)所述在中央控制模塊讀取所述數(shù)字信號對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)值均在對應(yīng)的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述中央控制模塊讀取所述執(zhí)行模塊中各執(zhí)行單元的狀態(tài)，如果執(zhí)行模塊中有執(zhí)行單元處于開啟狀態(tài)，則調(diào)節(jié)處于開啟狀態(tài)的執(zhí)行單元為關(guān)閉狀態(tài)，否則保持執(zhí)行模塊中的各執(zhí)行單元處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0025]實施例二、一種智能溫室監(jiān)測方法，下面將結(jié)合附圖1對本發(fā)明的一種智能溫室監(jiān)測方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]如圖2所示，