CN104090543A - 一种大棚农作物监控的方法、装置及系统 - Google Patents
一种大棚农作物监控的方法、装置及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于大棚农作物技术领域，涉及一种大棚农作物监控的方法、装置及系统，包括：步骤1，获取大棚内农作物实时的环境参数；步骤2，实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件；步骤3，当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿；步骤4，再次采集经自动补偿后的环境参数，重复执行步骤2和步骤3，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数。同时采取多项农作物生长所需的必要条件参数，设置最佳的预先设置的触发条件，解决了传统监控系统缺乏自我反馈调节的装置，提高了系统的智能化、人性化设计，更加利用农作物的生长。
Description
技术领域
本发明属于大棚农作物技术领域，尤其涉及一种基于物联网对大棚农作物监控的方法、装置及系统。
背景技术
我国是一个农业大国，目前在广大农村，农业温室比比皆是。今年来，随着我国农业和农村经济的发展，农业生产方式逐步由传统的粗放经营式向现代集约型经营方式转变，农业科技示范园，作为现代集约型农业和高新科技应用的示范窗口，应运而生。随着科学技术的进步，温室的结构档次在逐步的提高，建议一种可提高温室农作物产量和质量，降低生产成本，减轻工作人员劳动强度的智能监控系统。
然而，由于现有技术中对农作物监控系统存在以下几个缺点：(1)监控系统只能监控农作物的生长条件，对不利于农作物的生长条件缺乏调节机制，一般只能通过人工进入大棚进行调节、费时、费力而且效率还低；(2)传统的监控系统采集的数据信息单一，通常对农作物生长所需的条件参数掌握不全，不利于农作物生长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大棚农作物监控的方法、装置及系统，旨在解决传统大棚农作物监控系统，对大棚内农作物生长条件参数采集不全，或发现不适应农作物生长的条件参数缺乏自我调节机制的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大棚农作物监控的方法，包括：
步骤1，获取大棚内农作物实时的环境参数；
步骤2，实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件；
步骤3，当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿；
步骤4，再次采集经自动补偿后的环境参数，重复执行步骤2和步骤3，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数。
进一步，所述步骤3中当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿，具体为：
当采集的环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
当所述告警级别达到预设级别时，生成控制信号驱动大棚内环境参数进行自动补偿。
进一步，在所述步骤4中，当环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数，具体为：
所述自动补偿的内容包括对大棚内湿度、CO2浓度及其光照度进行调节；
当接收到再次采集到环境参数时，自动对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，如果低于预先设置的触发条件，则继续采集环境参数，并将所述环境参数保存至存储系统；如果高于预先设置的触发条件，则达到告警级别生成控制信号停止对大棚内进行自动补偿，并将所述环境参数保存至存储系统。
进一步，还包括：当获取所述环境参数或收发控制信号时，启动无线通信模块。
进一步，所述环境参数包括监控图像与数据信号，其中数据信号包含湿度信号、CO2浓度信号与光照信号。
本发明的另一目的在于提供一种大棚农作物监控装置，包括，采集器模块、管理平台和补偿模块：
采集器，用于获取大棚内农作物实时的环境参数；
管理平台，用于实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，驱动补偿模块停止对大棚内环境参数的自动补偿；
补偿模块，用于当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿。
管理平台，包括：判断单元，用于根据所述管理平台对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，并将判断结果发送给告警生成单元；
告警生成单元，用于当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
发送单元，用于当所述告警级别达到预设级别时，向控制模块发送开启补偿装置的控制信号。
进一步，包括控制模块，所述控制模块接收所述管理平台发送的关于启动或关闭补偿模块的控制信号，并控制补偿模块的是否对大棚内的环境参数进行调节。
进一步，包括启动单元，用于管理平台获取所述环境参数时，启动无线通信模块。
本发明的另一目的在于提供一种大棚农作物监控的系统，包括：任意一项所述的装置。
本发明的有益效果是：所述管理平台实时检测采集器模块通过无线通信模块发送回来的环境参数，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，当判断结果低于预先设置的触发条件，所述管理平台通过无线通信模块向控制模块发送开启补偿模块的控制信号。同时采取多项农作物生长所需的必要条件参数，设置最佳的预先设置的触发条件，解决了传统监控系统缺乏自我反馈调节的装置，提高了系统的智能化、人性化设计，更加利用农作物的生长。
附图说明
图1为本发明的大棚农作物监控方法流程图；
图2为本发明的大棚农作物监控装置结构图；
图3为本发明的大棚农作物监控装置中管理平台流程结构图；
图4为本发明的大棚农作物监控装置中启动单元流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明实施例中，所述管理平台实时检测采集器模块通过无线通信模块发送回来的环境参数，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，当判断结果低于预先设置的触发条件，所述管理平台通过无线通信模块向控制模块发送开启补偿模块的控制信号。同时采取多项农作物生长所需的必要条件参数，设置最佳的预先设置的触发条件，解决了传统监控系统缺乏自我反馈调节的装置，提高了系统的智能化、人性化设计，更加利用农作物的生长。
如图1所示，为本发明的大棚农作物监控方法流程图，详述如下:
在步骤S101中，获取当前大棚内农作物的环境参数；
在本实例中，采集器模块获取当前的环境参数，可通过均匀安装在大棚内的若干个湿度传感器、CO2传感器、光照强度传感器、风速传感器、温度传感器等及视屏摄像头进行采集，通过将采集的视频信号与各种传感器信号安装预先设置的无线通信模块发送给管理平台。
在步骤S102中，实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件；
在本实例中，所述管理平台对每个大棚内的相同种类传感器采集的数据信号进行检测，具体地，其中数据信号可以包括湿度信号、CO2浓度信号、温度信号、光照强度信号及风速信号等，预先设置的触发条件是根据作物各个阶段生长所需要各个数据信号的最佳区域值，是一个区间，并算出该类传感器的采集的数据信号的平均数，与预先设置的触发条件进行比较。
在步骤S103中，当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿；
在本实例中，当所述管理平台检测到存在某种监控的数据信号一种或几种低于预先设置的触发条件时，自动生成开启补偿模块的控制信号向控制模块发送。
在步骤S104中，再次采集经自动补偿后的环境参数，重复执行步骤2和步骤3，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数。
在本实例中，当控制模块接收到管理平台发送的开启补偿模块的控制信号时，自动开启相应的补偿模块，具体地，补偿模块是与控制模块相连的灌溉装置、光照度补偿装置、CO2浓度补偿装置，通风装置，灌溉装置用于调节土壤与空气的湿度，光照度补偿装置用于调节农作物光合作用不足，CO2浓度补偿装置用于补充大棚内CO2浓度系数，通风装置用于调节大棚内温度及CO2浓度系数的均衡度。
环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数，具体为：
所述自动补偿的内容包括对大棚内湿度、CO2浓度及其光照度进行调节；
当接收到再次采集到环境参数时，自动对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，如果低于预先设置的触发条件，则继续采集环境参数，并将所述环境参数保存至存储系统；如果高于预先设置的触发条件，则达到告警级别生成控制信号停止对大棚内进行自动补偿，让所述控制模块关闭相关的补偿装置，使得大棚内的各种生长参数达到最佳生长条件。并将上述的各种数据信号及视频图像同时保存至与管理平台相连的存储系统。
所述步骤3中当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿，具体为：
当采集的环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
当所述告警级别达到预设级别时，生成控制信号驱动大棚内环境参数进行自动补偿。
在本实例中，由于在不同的场景中采用不同的触发条件，因此可当监控图像与数据信号满足预先设置的触发条件时，根据触发条件生成告警级别，如设置告警级别1级、2级、3级、4级等对应编制的各种不同的场景，安排对应的优先等级。在获取与环境参数前，先对告警级别进行判断，当告警到达预设级别，首先发送告警级别较高的补偿装置的启动控制信号。从而避免了由于触发条件过多，导致上传的数据流量过大，增加了向运营商支付的管道费用的情况，并增加了触发条件设置的灵活性，符合了用户的操作习惯，提高了方案的适用性和后续上传视频图像的有效率。
进一步，当管理平台获取所述环境参数或向控制模块发送控制信号时，启动无线通信模块。
在本实例中，当所述管理平台需要获取环境参数，需要启动与采集器模块连接的无线通信模块；当所述管理平台需要发送控制信号时，需要启动与控制模块连接的无线通信模块。所述无线通信模块优先选取2.4GHZ的单片收发模块，所述管理平台为计算机。
进一步，所述环境参数包括监控图像、数据信号，其中数据信号包含湿度信号、CO2浓度信号、光照信号。
在本实例中，所述监控图像的为摄像头，采集数据信号的为各种传感器，包括湿度传感器、CO2传感器、光照强度传感器、风速传感器与温度传感器等。
如图2所示，为本发明的大棚农作物监控装置结构图。
采集器模块21，用于获取当前的环境参数；
在本实例中，采集器模块1至采集器模块N当中，分别有湿度传感器、CO2传感器、光照强度传感器、风速传感器与温度传感器等。
无线通信模块22，用于传输环境参数给管理平台，并将所述管理平23台发送的控制信号发送给控制模块24；
在本实例中，无线通信模块1至无线通信模块N分别对应采集器模块1至采集器模块N安装，而采集器模块N+1至采集器模块2N则对应与控制模块安装。
管理平台23，用于实时对获取到的环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，如果是，则向控制模块24发送启动补偿25模块的控制信号，如果否，则向控制模块24发送关闭补偿模块25的控制信号；
在本实例中，所述管理平台23对应采集的环境参数进行检测时，会将采集器模块21采集的环境参数按采集器模块21编号对应检测，再将满足该类型预先设置的触发条件的环境参数，发送与对应配置好的无线通信模块22，传输给相应的控制模块24，开启或者关闭补偿模块，对大棚内的环境参数进行调节补偿。
控制模块24，用于将管理平台23发送的控制信号发送给补偿模块25；
在本实例中，所述控制模块24是根据补偿模块25一一对应的，保证每个补偿模块25均能够接收到管理平台23发出的控制信号。
补偿模块25，用于向大棚内灌溉农作物提高湿度、喷散CO2气体提高CO2浓度、及其开启日光灯增加光照时间。
在本实例中，所述补偿模块24具体的是由与控制模块25相连的灌溉装置、光照度补偿装置、CO2浓度补偿装置及通风装置，灌溉装置用于调节土壤与空气的湿度，光照度补偿装置用于调节农作物光合作用不足，CO2浓度补偿装置用于补充大棚内CO2浓度系数，通风装置用于调节大棚内温度及CO2浓度系数的均衡度。
电源模块26，用于向控制模块24、补偿模块25、采集器模块21与无线通信模块22提供电源。
在本实例中，所述电源模块26也是对应着采集器模块21与无线通信模块22的编号，对应着控制模块24与补偿模块25的编号，一一给他们提供电源，同时电源模块26也受管理平台的控制。
如图3所示，本发明的大棚农作物监控装置中管理平台流程结构图。
在步骤S31中，判断单元，用于根据所述管理平台对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，并将判断结果发送给告警生成单元；
在步骤S32中，告警生成单元，用于当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
在步骤S33中，发送单元，用于当所述告警级别达到预设级别时，向控制模块发送开启补偿装置的控制信号。
如图4所示，为本发明的大棚农作物监控装置中启动单元流程图：
在步骤42当中，启动单元，用于管理平台23获取所述环境参数时，启动无线通信模块23。
在本实例中，所述管理平台实时检测采集器模块通过无线通信模块发送回来的环境参数，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，当判断结果低于预先设置的触发条件，所述管理平台通过无线通信模块向控制模块发送开启补偿模块的控制信号。同时采取多项农作物生长所需的必要条件参数，设置最佳的预先设置的触发条件，解决了传统监控系统缺乏自我反馈调节的装置，提高了系统的智能化、人性化设计，更加利用农作物的生长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大棚农作物监控的方法，其特征在于，包括：
步骤1，获取大棚内农作物实时的环境参数；
步骤2，实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件；
步骤3，当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿；
步骤4，再次采集经自动补偿后的环境参数，重复执行步骤2和步骤3，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数。
2.根据权利要求1所述的一种大棚农作物监控的方法，其特征在于，所述步骤3中当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿，具体为：
当采集的环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
当所述告警级别达到预设级别时，生成控制信号驱动大棚内环境参数进行自动补偿。
3.根据权利要求1所述的一种大棚农作物监控的方法，其特征在于，在所述步骤4中，当环境参数高于预先设置的触发条件时，停止对大棚内环境参数的自动补偿，并保存全部环境参数，具体为：
所述自动补偿的内容包括对大棚内湿度、CO2浓度及其光照度进行调节；
当接收到再次采集到环境参数时，自动对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，如果低于预先设置的触发条件，则继续采集环境参数，并将所述环境参数保存至存储系统；如果高于预先设置的触发条件，则达到告警级别生成控制信号停止对大棚内进行自动补偿，并将所述环境参数保存至存储系统。
4.根据权利要求1至3任意一项所述一种大棚农作物监控的方法，其特征在于，还包括：
当获取所述环境参数或收发控制信号时，启动无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种大棚农作物监控的方法，其特征在于：所述环境参数包括监控图像与数据信号，其中数据信号包含湿度信号、CO2浓度信号与光照信号。
6.一种大棚农作物监控的装置，其特征在于，包括采集器模块、管理平台和补偿模块：
采集器，用于获取大棚内农作物实时的环境参数；
管理平台，用于实时对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，并在环境参数高于预先设置的触发条件时，驱动补偿模块停止对大棚内环境参数的自动补偿；
补偿模块，用于当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，对大棚内环境参数进行自动补偿。
7.根据权利要求6所述的一种大棚农作物监控的装置，其特征在于，所述管理平台，包括：
判断单元，用于根据所述管理平台对环境参数进行检测，判断所述环境参数是否低于预先设置的触发条件，并将判断结果发送给告警生成单元；
告警生成单元，用于当所述环境参数低于预先设置的触发条件时，根据所述触发条件生成告警级别；
发送单元，用于当所述告警级别达到预设级别时，向控制模块发送开启补偿装置的控制信号。
8.根据权利要求6所述的一种大棚农作物监控的装置，其特征在于，包括控制模块，所述控制模块接收所述管理平台发送的关于启动或关闭补偿模块的控制信号，并控制补偿模块的是否对大棚内的环境参数进行调节。
9.根据权利要求6-8任一所述的一种大棚农作物监控的装置，其特征在于，还包括：
启动单元，用于管理平台获取所述环境参数时，启动无线通信模块。
10.一种大棚农作物监控的系统，其特征在于，包括：权利要求6-9任意一项所述的装置。
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