CN103279099A

CN103279099A - 一种温室大棚远程监控系统

Info

Publication number: CN103279099A
Application number: CN2013101829690A
Authority: CN
Inventors: 郑小帆; 刘玉芹; 颜闽秀; 蒋兴宇; 庞宝麟; 徐海华; 邓雅琪
Original assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Current assignee: Shenyang University of Chemical Technology
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2013-09-04

Abstract

一种温室大棚远程监控系统，涉及一种监控系统，大棚内设置的传感器和控制设备通过数据采集卡与计算机相连，在LabVIEW前面板上设有显示摄像头，在LabVIEW前面板上设置了对大棚进行人工控制的按钮；温度传感器和光敏传感器安装在大棚内，土壤湿度传感器安装在土壤里，计算机通过数据采集卡模拟量输入端口连接温度值、湿度值、光强值读入的信号信息，在前面板上显示动态曲线。系统自动生成此时最适合该农作物生长的湿度、温度、光照参数值。根据这些参数值,控制系统运行，控制大棚内的温度值、湿度值、光照值处于适合的范围内。该系统亦在LabVIEW前面板上设置了人工控制按钮以实现对大棚的人工控制。

Description

一种温室大棚远程监控系统

技术领域

本发明涉及一种监控系统，特别是涉及一种温室大棚远程监控系统。

背景技术

伴随着温室大棚的广泛应用，如何提高种植户的生产效率，减少管理成本，引起人们普遍的关注。我国温室大棚自动控制技术发展较晚，同时受到技术和文化水平的限制，广大种植户渴望一种容易理解与操作的控制系统的出现。随着虚拟仪器LabVIEW技术的发展，利用LabVIEW技术优势，结合数据采集卡和各相应传感器及外围电路，可以设计出一套使种植户容易理解和操作、界面友好的监控系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温室大棚远程监控系统，该系统利用LabVIEW应用技术和控制方式实现温室大棚的智能监控，对大棚远程监视，及温度、湿度、光照强度最佳控制，使之提高温室大棚的管理效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种温室大棚远程监控系统，包括有大棚内环境的监视模块、温湿度和光照采集模块、显示模块、智能控制模块、传感器和控制设备，大棚内设置的传感器和控制设备通过数据采集卡与计算机相连，在LabVIEW前面板上设有显示摄像头，在LabVIEW前面板上设置了对大棚进行人工控制的按钮；温度传感器和光敏传感器安装在大棚内，土壤湿度传感器安装在土壤里，计算机通过数据采集卡模拟量输入端口连接温度值、湿度值、光强值读入的信号信息，在前面板上显示动态曲线；摄像头连接计算机的图像监视屏，图像监视屏设在LabVIEW前面板的左侧位置。

所述的一种温室大棚远程监控系统，所述LabVIEW将温度值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与步进电机相连、并与门窗的开关相连。

所述的一种温室大棚远程监控系统，所述LabVIEW将湿度值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与电磁阀相连。

所述的一种温室大棚远程监控系统，所述LabVIEW将光照值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与与卷帘横梁相连接的步进电机相连。

所述的一种温室大棚远程监控系统，所述LabVIEW前面板上设有自动、手动切换按钮。

本发明的优点与效果是：

1.本发明是以LabVIEW作为主控软件，结合相关的外围电路实现温室大棚远程智能监控。通过摄像头采集大棚内的图像，在LabVIEW的前面板上就能看到大棚内的情况。利用温度传感器、土壤湿度传感器和光敏电阻传感器对大棚内温度、土壤的湿度和光照进行测量，计算机通过数据采集卡读入数据并在前面板上显示出来，经过处理对大棚内的温度、湿度、光照进行有效的控制。针对不同的农作物和不同的生长阶段，用户在LabVIEW前面板对应的选项框中输入农作物名称和生长阶段，系统自动生成此时最适合该农作物生长的湿度、温度、光照参数值。根据这些参数值,控制系统运行，控制大棚内的温度值、湿度值、光照值处于适合的范围内。

2.本发明亦在LabVIEW前面板上设置了人工控制按钮以实现对大棚的人工控制。

附图说明

图1是基于Labview的温室大棚远程智能监控系统的总体设计方案图；

图2是LabVIEW前面板的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明通过摄像头采集整个大棚的图像信息，通过USB口连接到家用计算机上，在LabVIEW的前面板上显示出来。采用温度传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器对大棚内的温度、光照强度和土壤湿度进行检测，通过数据采集卡和计算机相连，在LabVIEW的前面板上显示出其变化曲线，实时监控大棚温度、光照及土壤湿度。在自动控制情况下，经过LabVIEW的处理，通过PID控制，控制大棚门窗的开关，卷帘的升降，电磁阀的通断，让大棚内的温度、光照和土壤湿度参数在希望的范围内。针对不同的农作物和不同的生长阶段，用户在前面板对应的选项框中输入农作物名称和生长阶段，系统自动生成此时最适合该农作物生长的湿度、温度、光照参数值。根据这些参数值,控制系统运行，控制大棚内的温度值、湿度值、光照值处于合适的范围内。该系统亦在LabVIEW前面板上设置了人工控制按钮以实现对大棚的人工控制。

本发明大棚内环境的监视模块、温湿度和光照采集模块、显示模块、智能控制模块。设置在大棚内的传感器和控制设备通过数据采集卡与计算机相连，在LabVIEW前面板上显示摄像头采集的画面及其它传感器采集的实时数据和它们的动态曲线。同时该系统也在LabVIEW前面板上设置了对大棚进行人工控制的按钮。使用摄像头传递给计算机的图像监视大棚内的情况，同时在LabVIEW前面板的左侧显示出来。将温度传感器和光敏传感器安装在大棚内、把土壤湿度传感器安装在土壤里，计算机通过数据采集卡模拟量输入端口将温度值、湿度值、光强值读入，在前面板上绘出它们的动态曲线，实现实时显示、记录。LabVIEW将读入的温度值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出端口，控制步进电机的正反转，实现门窗的开关，从而改变通风口的大小实现温度的升降。LabVIEW将读入的湿度值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出端口，控制电磁阀的通断，达到灌溉的目的。LabVIEW将读入的光照值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出端口，控制与卷帘横梁相连接的步进电机的正反转，实现卷帘的升降，获得适宜的光照。LabVIEW的前面板上有农作物类型和生长阶段的选项框，在对应的选项框中输入农作物名称和生长阶段，系统自动生成此时最适合该农作物生长的湿度、温度、光照参数值。前面板上设有自动、手动切换按钮。在前面板上设为手动时，可以通过前面板上的手工设定，实现手动控制。

图1为本发明系统的总体设计方案图。图2是LabVIEW前面板的示意图，给出了系统的显示模块以及有关的操作界面。如图1所示，该系统包括视频采集模块、温湿度&光照检测及控制模块、显示模块、数据采集卡、家用计算机。使用摄像头与电脑连接监控大棚内的情况，同时在LabVIEW前面板的左侧显示出来，实现温室大棚现场环境的远程显示与存储；将温度传感器和光敏传感器安装在大棚内空间位置处，土壤湿度传感器安装在土壤里。计算机通过数据采集卡模拟量输入端口将温度值、湿度值、光强值读入，在前面板上画出它们的动态曲线，实现实时监控、记录。

LabVIEW将读入的温度值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出控制步进电机的正反转，调整通风口的大小实现温度的升降。

LabVIEW将读入的湿度值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出控制电磁阀的通断，达到智能灌溉的目的。

LabVIEW将读入的光照值进行处理，通过数据采集卡的数字量输出控制步进电机的正反转，实现卷帘的升降。在本设计中卷帘的横梁与步进电机相连，步进电机带动横梁转动的时候，也带动了卷帘的升降。

在LabVIEW的前面板上有农作物类型和生长阶段的选项框，在对应的选项框中输入农作物名称和生长阶段，系统自动生成此时最适合该农作物生长的湿度、温度、光照参数值。

在LabVIEW的前面板上设有自动、手动切换按钮。在设为手动时，可以在前面板上手工设定输出值，通过数据采集卡，分别控制步进电机和电磁阀。

Claims

1.一种温室大棚远程监控系统，包括有大棚内环境的监视模块、温湿度和光照采集模块、显示模块、智能控制模块、传感器和控制设备，其特征在于，大棚内设置的传感器和控制设备通过数据采集卡与计算机相连，在LabVIEW前面板上设有显示摄像头，在LabVIEW前面板上设置了对大棚进行人工控制的按钮；温度传感器和光敏传感器安装在大棚内，土壤湿度传感器安装在土壤里，计算机通过数据采集卡模拟量输入端口连接温度值、湿度值、光强值读入的信号信息，在前面板上显示动态曲线；摄像头连接计算机的图像监视屏，图像监视屏设在LabVIEW前面板的左侧位置。

2.根据权利要求1所述的一种温室大棚远程监控系统，其特征在于，所述LabVIEW将温度值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与步进电机相连、并与门窗的开关相连。

3.根据权利要求1所述的一种温室大棚远程监控系统，其特征在于，所述LabVIEW将湿度值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与电磁阀相连。

4.根据权利要求1所述的一种温室大棚远程监控系统，其特征在于，所述LabVIEW将光照值信号通过数据采集卡的数字量输出端口与与卷帘横梁相连接的步进电机相连。

5.根据权利要求1所述的一种温室大棚远程监控系统，其特征在于，所述LabVIEW前面板上设有自动、手动切换按钮。