CN103609363A - 一种温室大棚育苗管理监视系统 - Google Patents

Abstract

一种温室大棚育苗管理监视系统，包括棚体、支撑梁、塑料膜、灌溉泵站、通风口液压泵站和遮阳网液压泵站；棚体内还设有温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤墒情传感器和摄像头，温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和土壤墒情传感器均连接到一采控器的输入端，摄像头与一视频服务器相连接，采控器的输出端和视频服务器分别连接到一3G路由器上，3G路由器连接用户终端设备；采控器的输出端还分别连接通风口液压泵站、遮阳网液压泵站、二氧化碳发生器和灌溉泵站。本发明自动化程度高，实现了远程监控，减少人工劳动，促进增产增收。

Description

一种温室大棚育苗管理监视系统

技术领域

本发明属于温室大棚育苗管理技术领域，具体的说是一种温室大棚育苗管理监视系统。

背景技术

温室大棚又称暖房，能透光、保温，是近几十年来迅速发展的一种植物栽培设施。在不适宜植物生长的季节，温室大棚能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。

目前，大棚育苗的管理模式一般为工作人员亲自到大棚内查看秧苗的生长情况，各项工作大都依靠人工完成，该种生产模式不仅耗费了大量的人力，而且效率比较低下。

中国是世界上最大的发展中国家和传统的农业大国。随着科技的发展，要完成建设社会主义新农村及现代农业的历史重任，必须依托信息技术、生物技术等高新技术的强力支撑，尤其是要加快农业信息化的步伐。农业信息化是提高农业生产管理水平的有效途径，也是促进农业发展、推进社会主义新农村建设、促进农民增收的有效途径，对实现从传统农业向现代农业的转变、加快我国农业现代化建设以及整体社会经济发展具有重大意义。

从上世纪80 年代以来，我国开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究，取得了一批重要成果。1994年12月在“国家经济信息化联席会议”第三次会议上提出了建设金农工程，目的是加速和推进农业和农村信息化，建立“农业综合管理和服务信息系统”。金农工程系统结构的基础是国家重点农业县、大中型农产品市场、主要的农业科研教育单位和各农业专业学会、协会。目前，我国的农业信息化建设在数据库、信息网络、精细农业以及农业多媒体技术等领域都取得了一定成效。

物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把各种物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，是生产社会化、智能化发展的必然产物，对社会生产方式产生深刻的影响。物联网把信息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产业，组成一个庞大网络，使人们能够通过互联网监控处于庞大网络中的物品运行情况，从而实现对物的智能化、精确化管理和操作。早在1999年，中科院就启动了传感网研究，分别在微型传感器、移动基站等方面取得重大进展。目前为止，我国传感器标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳，成为国际标准制定的主导国之一。2009年8月和12月温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术。“感知中国”已正式上升到国家层面并进入战略实施阶段，物联网在中国的发展和使用面临着巨大的机遇。据相关部门统计分析，2015年我国物联网市场规模将达到1 万亿人民币，2020年将超过5万亿人民币规模。2010年12月21日，由中国工程院“物联网及其在重要领域的应用”战略研究课题组主办的“物联网在农业领域的应用”课题研讨会在中国农业大学召开。在政府的推动、科技的发展、市场的需求多方面作用下，物联网在农业领域的应用已成为必然，以物联网促进农业信息化的发展已步入实施阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温室大棚育苗管理监视系统，该系统利用物联网技术，可供工作人员远程监控秧苗的生长情况，为秧苗的生长环境提供保障，还可实现客户的远程参观。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种温室大棚育苗管理监视系统，包括棚体、支撑梁和塑料膜，塑料膜由支撑梁支撑，塑料膜上设有通风口，所述棚体内的地面上铺设有输水管，输水管上均匀分布有喷头，喷头与输水管相连通，输水管连接到灌溉泵站上；棚体内部的上方设有遮阳网架，遮阳网架上设有遮阳网；所述通风口一侧的塑料膜与通风口控制杆相连接，通风口控制杆与通风口液压缸相连接，通风口液压缸与通风口液压泵站相连接；遮阳网一侧边缘固定连接在遮阳网架上，另一侧边缘与遮阳网控制杆相连接，遮阳网控制杆与遮阳网液压缸相连接，遮阳网液压缸与遮阳网液压泵站相连接；棚体内设有温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤墒情传感器和摄像头，温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和土壤墒情传感器均连接到一采控器的输入端，摄像头与一视频服务器相连接，采控器的输出端和视频服务器分别连接到一3G路由器上，3G路由器连接用户终端设备；采控器的输出端还分别连接通风口液压泵站、遮阳网液压泵站、二氧化碳发生器和灌溉泵站。

所述灌溉泵站通过施肥管路与一个肥料池相连接，所述施肥管路上设有阀门。

所述的通风口液压泵站安装在所述支撑梁上，所述的遮阳网液压泵站安装在所述遮阳网架上。

所述棚体内部一侧墙体上设有两道横向支架，两道横向支架相互平行；所述温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、采控器及摄像头均安装在支架上，所述土壤墒情传感器的检测端插入棚体内地面的土壤中。

温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和采控器安装在位置较低的支架上，二氧化碳发生器和摄像头安装在位置较高的支架上，二氧化碳发生器放置在棚体内的地面上。

所述摄像头为全方位摄像头。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、通过传感器、视频、互联网的技术相结合，可实现工作人员对秧苗生长情况的远程监控和对各项工作的远程控制，工作人员不必时时进入大棚内，既节省了人力，又提高了效率。

2、可供用户在互联网上观看秧苗的生长环境和条件，无需实地参观便可较具体的了解产品的品质，便于产品的推广及生产企业和用户之间建立信任。

3、自动化程度高，实现了对各类设施的智能控制，保障秧苗的生长环境，促进增产增收，顺应了科技的发展和市场的需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理流程图。

图中：1、棚体，2、支架，3、二氧化碳发生器，4、通风口液压泵站，5、通风口液压缸，6、通风口控制杆，7、遮阳网液压泵站，8、遮阳网液压缸，9、遮阳网控制杆，10、摄像头，11、视频服务器，12、3G路由器，13、采控器，14、温度传感器，15、光照传感器，16、二氧化碳浓度传感器，17、土壤墒情传感器，18、输水管，19、喷头，20、用户终端设备，21、灌溉泵站，22、施肥管路，23、阀门，24、肥料池。

具体实施方式

如图1所示，一种温室大棚育苗管理监视系统，包括棚体1、支撑梁和塑料膜，塑料膜由支撑梁支撑，塑料膜上设有通风口，所述棚体1内的地面上铺设有输水管18，输水管18上均匀分布有喷头19，喷头19与输水管18相连通，输水管18连接到灌溉泵站21上；棚体1内部的上方设有遮阳网架，遮阳网架上设有遮阳网；所述通风口一侧的塑料膜与通风口控制杆6相连接，通风口控制杆6与通风口液压缸5相连接，通风口液压缸5与通风口液压泵站4相连接；遮阳网一侧边缘固定连接在遮阳网架上，另一侧边缘与遮阳网控制杆9相连接，遮阳网控制杆9与遮阳网液压缸8相连接，遮阳网液压缸8与遮阳网液压泵站7相连接；棚体1内设有温度传感器14、光照传感器15、二氧化碳浓度传感器16、土壤墒情传感器17和摄像头10，温度传感器14、光照传感器15、二氧化碳浓度传感器16和土壤墒情传感器17均连接到一采控器13的输入端，摄像头10与一视频服务器11相连接，采控器13的输出端和视频服务器11分别连接到一3G路由器12上，3G路由器12连接用户终端设备20；采控器13的输出端还分别连接通风口液压泵站4、遮阳网液压泵站7、二氧化碳发生器3和灌溉泵站21。

所述灌溉泵站21通过施肥管路22与一个肥料池24相连接，所述施肥管路22上设有阀门23。设有肥料池24，配置好的肥料溶液放置在肥料池24中，打开阀门23后肥料溶液可通过灌溉泵站21在灌溉时冲入棚体1内部，改变了传统的各个角落撒肥料的模式，减轻了人们的劳动。

所述的通风口液压泵站4安装在所述支撑梁上，所述的遮阳网液压泵站7安装在所述遮阳网架上。

所述棚体1内部一侧墙体上设有两道横向支架2，两道横向支架2相互平行；所述温度传感器14、光照传感器15、二氧化碳浓度传感器16、采控器13及摄像头10均安装在支架2上，所述土壤墒情传感器17的检测端插入棚体1内地面的土壤中。

温度传感器14、光照传感器15、二氧化碳浓度传感器16和采控器13安装在位置较低的支架上，摄像头10安装在位置较高的支架上，二氧化碳发生器3放置在棚体1内的地面上。温度传感器14、光照传感器15、二氧化碳浓度传感器16和采控器13安装位置较低便于测量的准确性和人们查看维护采控器13，摄像头10安装位置较高，便于扩大拍摄范围。

所述摄像头10为全方位摄像头。

视频服务器11用于将摄像头10采集的模拟视频信号转换为数字信号，3G路由器12用于接入3G网络，与用户终端设备20建立联系并向用户终端设备20传输3G网络图片及数字视频信号。用户终端设备20采用现有的电脑或者屏幕，采控器13包括用于采集传感器测定的数据的数据采集模块和进行数据分析并发出指令的PLC 控制单元，以上均为现有设备，可从市面购买，各个设备之间的接线为本领域技术人员已知技术。

本发明的工作过程为：如图2所示，温度传感器14测量棚体1内的温度，土壤墒情传感器17测量土壤湿度，二氧化碳浓度传感器16测量棚体1内的二氧化碳浓度，光照传感器15反映光照情况，各种传感器可根据实际的情况在棚体1内分布多个，各个传感器把采集到的信息反映到采控器13上，采控器13的数据通过互联网技术传到用户终端设备20，工作人员既可以直接在采控器13上观察，也可以通过互联网实现远程监控。

根据各个传感器测到的数值，各类设施会自动动作，保障秧苗的生长环境。当温度传感器14感应到棚体1内温度过高时，数据反映到采控器13，采控器13的控制部分会向通风口液压泵站4发出指令，通风口液压泵站4工作使得通风口液压缸5动作，带动通风口控制杆6动作使得通风口打开；反之，通风口关闭。当光照传感器15感应到光照过于强烈时，数据反映到采控器13，采控器13的控制部分会向遮阳网液压泵站7发出指令，遮阳网液压泵站7工作使得遮阳网液压缸8动作，带动遮阳网控制杆6动作使得遮阳网伸开为棚体1内的秧苗遮挡阳光；反之，遮阳网拉开。当二氧化碳浓度传感器16检测到棚体1内二氧化碳浓度过低时，数据反映到采控器13，采控器13的控制部分会向二氧化碳发生器3发出指令，二氧化碳发生器3开始工作，提高棚体1内的二氧化碳浓度，反之，二氧化碳发生器3不工作。当土壤墒情传感器17检测到棚体1内的土壤湿度不够时，数据反映到采控器13，采控器13的控制部分会向灌溉泵站21发出指令，灌溉泵站21工作，灌溉用水经输水管18到达喷头19处从喷头19喷出，完成灌溉，反之，灌溉泵站21不工作。间隔一定时间需要施肥时，人们在肥料池24内配置肥料溶液，并将阀门23打开，然后开启灌溉泵站21使其工作即可。

以上通风口液压泵站4、遮阳网液压泵站7、二氧化碳发生器3以及灌溉泵站21除去可以通过采控器13自动控制外，还可以人工控制。

摄像头10可以实时拍摄大棚内的情况，并通过视频技术和互联网技术将大棚内的情况反映在互联网上，不仅能够供工作人员远程监控使用，还可供用户观看，使用户无需实地参观便可较具体的了解产品的品质，便于产品的推广及生产企业和用户之间建立信任。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。 

Claims (6)

1.一种温室大棚育苗管理监视系统，包括棚体、支撑梁和塑料膜，塑料膜由支撑梁支撑，塑料膜上设有通风口，其特征是，所述棚体内的地面上铺设有输水管，输水管上均匀分布有喷头，喷头与输水管相连通，输水管连接到灌溉泵站上；棚体内部的上方设有遮阳网架，遮阳网架上设有遮阳网；所述通风口一侧的塑料膜与通风口控制杆相连接，通风口控制杆与通风口液压缸相连接，通风口液压缸与通风口液压泵站相连接；遮阳网一侧边缘固定连接在遮阳网架上，另一侧边缘与遮阳网控制杆相连接，遮阳网控制杆与遮阳网液压缸相连接，遮阳网液压缸与遮阳网液压泵站相连接；棚体内设有温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤墒情传感器和摄像头，温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和土壤墒情传感器均连接到一采控器的输入端，摄像头与一视频服务器相连接，采控器的输出端和视频服务器分别连接到一3G路由器上，3G路由器连接用户终端设备；采控器的输出端还分别连接通风口液压泵站、遮阳网液压泵站、二氧化碳发生器和灌溉泵站。

2.根据权利要求1所述的一种温室大棚育苗管理监视系统，其特征是，所述灌溉泵站通过施肥管路与一个肥料池相连接，所述施肥管路上设有阀门。

3.根据权利要求1或2所述的一种温室大棚育苗管理监视系统，其特征是，所述的通风口液压泵站安装在所述支撑梁上，所述的遮阳网液压泵站安装在所述遮阳网架上。

4.根据权利要求3所述的一种温室大棚育苗管理监视系统，其特征是，所述棚体内部一侧墙体上设有两道横向支架，两道横向支架相互平行；所述温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、采控器及摄像头均安装在支架上，所述土壤墒情传感器的检测端插入棚体内地面的土壤中。

5.根据权利要求4所述的一种温室大棚育苗管理监视系统，其特征是，温度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和采控器安装在位置较低的支架上，二氧化碳发生器和摄像头安装在位置较高的支架上，二氧化碳发生器放置在棚体内的地面上。

6.根据权利要求1所述的一种温室大棚育苗管理监视系统，其特征是，所述摄像头为全方位摄像头。