CN105404234A - 绿色智能温室监测系统 - Google Patents

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CN105404234A
CN105404234A CN201510904248.5A CN201510904248A CN105404234A CN 105404234 A CN105404234 A CN 105404234A CN 201510904248 A CN201510904248 A CN 201510904248A CN 105404234 A CN105404234 A CN 105404234A
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陈道新
郭洪韬
聂娟
屈利华
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明是关于一种绿色智能温室监测系统，涉及温室环境检测领域，主要目的在于提升温室的自动化水平以及科学决策。主要采用的技术方案为：绿色智能温室监测系统，包括传感器组、处理模块、阀门以及风机；所述传感器组的输出端与所述处理模块的输入端连接，所述传感器组用于采集温室的环境参数信息；所述处理模块的输出端分别与所述阀门的输入端以及所述风机的输入端连接，所述处理模块用于接收所述环境参数信息，采用预设的第一判定规则判定是否启闭所述阀门和风机，并生成相应的控制指令；所述阀门用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应；所述风机用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应。

Description

绿色智能温室监测系统
技术领域
本发明涉及温室环境检测技术领域，特别是涉及一种绿色智能温室监测系统。
背景技术
温室环境参数的监测是温室种植中极其重要的环节之一，环境参数值过高或者过低，都会对作物的生长造成一定的影响，甚至会造成大范围作物的死亡。
同类设备大多采用工业控制原件组装，沿用工业控制的格式、结构、通讯协议，采用PLC的通用器材组装完成，构成系统的各个元件的大部分资源被闲置，但适用农业环境应用的资源又非常有限，从而导致拼装成的设备成本高、运算效率低。
现有的应用于广泛种植业领域的绿色智能温室监测系统较为复杂，通常需要专门的工作人员在温室中定时监测相关数值，根据相关数值人为地决策需要采取何种措施，这样的监测方式较为原始，无法高频实时对数据做出记录以及统计。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种绿色智能温室监测系统，主要目的在于提升温室的自动化水平以及科学决策。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
本发明的实施例提供一种绿色智能温室监测系统，包括传感器组、处理模块、阀门以及风机；
所述传感器组，其输出端与所述处理模块的输入端连接，用于采集温室的环境参数信息；
所述处理模块，其输出端分别与所述阀门的输入端以及所述风机的输入端连接，用于接收所述环境参数信息，采用预设的第一判定规则判定是否启闭所述阀门和风机，并生成相应的控制指令；
所述阀门，用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应；
所述风机，用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的绿色智能温室监测系统，还包括与所述处理模块连接的显示器；
所述处理模块还用于接收所述环境参数信息，并根据所述环境参数信息，输出相应的显示控制信号；
所述显示器用于接收所述显示控制信号，并显示相应的信息。
前述的绿色智能温室监测系统，还包括与所述处理模块连接的输入单元。
前述的绿色智能温室监测系统，其中，
所述显示器为触摸屏显示器，所述触摸屏显示器的触摸屏作为所述的输入单元。
前述的绿色智能温室监测系统，还包括依次连接的蓄电池和太阳能帆板；
所述蓄电池与所述处理模块连接。
前述的绿色智能温室监测系统，其中，
所述传感器组包括温度传感器和/或湿度传感器和/或光强度传感器和/或二氧化碳传感器和/或甲醛传感器；
所述传感器组的输出端包括所述温度传感器的输出端和/或所述湿度传感器的输出端和/或所述光强度传感器的输出端和/或所述二氧化碳传感器的输出端和/或所述甲醛传感器的输出端。
前述的绿色智能温室监测系统，还包括与所述处理模块连接的报警器；
所述处理模块还用于接收所述环境参数信息，采用预设的第二判定规则判定是否需要报警，若判定需要报警时，生成相应的报警指令；
所述报警器，用于接收所述报警指令，并执行相应的报警响应。
前述的绿色智能温室监测系统，其中，
所述处理模块通过第一继电器开关与所述阀门连接；
和/或，所述处理模块通过第二继电器开关与所述风机连接；
和/或，所述处理模块通过第三继电器开关与所述报警器连接。
前述的绿色智能温室监测系统，其中，
所述传感器组的输出端与所述处理模块的输入端通过无线模块通信连接。
前述的绿色智能温室监测系统，其中，
所述无线模块为无线射频模块或蓝牙模块。
借由上述技术方案，本发明绿色智能温室监测系统至少具有以下有益效果：
在本发明提供的技术方案中，通过设置的传感器组、处理模块、阀门和风机，传感器组可以根据需要安装在温室的多个不同区域，以对温室内多个区域的环境参数实时进行检测，处理模块可以接收传感器组采集的环境参数信息，并采用预设的第一判定规则启闭阀门和风机，以对温室内的环境参数进行调节，相对于现有技术中的人工监测控制，本发明绿色智能温室监测系统可以实现对温室的自动监测和控制，从而提升了温室的自动化水平以及科学决策。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的一实施例提供的一种绿色智能温室监测系统的结构框图；
图2是本发明的一实施例提供的另一种绿色智能温室监测系统的结构框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种绿色智能温室监测系统，包括传感器组1、处理模块2、阀门3以及风机4。传感器组1的输出端与处理模块2的输入端连接，传感器组1用于采集温室的环境参数信息，比如温度信息、湿度信息、光强度信息、二氧化碳浓度信息、甲醛浓度信息等等。处理模块2的输出端分别与阀门3的输入端以及风机4的输入端连接。处理模块2用于接收环境参数信息，采用预设的第一判定规则判定是否启闭阀门3和风机4，并生成相应的控制指令。阀门3用于接收处理模块2输出的控制指令，并根据该控制指令，执行相应的启闭响应，以对温室内的光强进行控制。具体的，当阀门3打开时，温室内的光强增大，阀门3闭合时，温室内的光强减小。风机4用于接收处理模块2输出的控制指令，并根据控制指令，执行相应的启闭响应，以控制温室内的空气与外界交换。
在上述提供的技术方案中，通过设置的传感器组1、处理模块2、阀门3和风机4，传感器组1可以根据需要安装在温室的多个不同区域，以对温室内多个区域的环境参数实时进行检测，处理模块2可以接收传感器组1采集的环境参数信息，并采用预设的第一判定规则启闭阀门3和风机4，以对温室内的环境参数进行调节，相对于现有技术中的人工监测控制，本发明绿色智能温室监测系统可以实现对温室的自动监测和控制，从而提升了温室的自动化水平以及科学决策。
如图1和图2所示，上述的传感器组1可以包括温度传感器11、湿度传感器12、光强度传感器13、二氧化碳传感器14、甲醛传感器15中的一个或多个。相应的，上述传感器组1的输出端包括相应传感器的输出端，以使相应的传感器与处理模块2连接。比如，若传感器组1包括上述全部所述的传感器，即传感器组1包括温度传感器11、湿度传感器12、光强度传感器13、二氧化碳传感器14和甲醛传感器15，则传感器组1的输出端包括温度传感器11的输出端、湿度传感器12的输出端、光强度传感器13的输出端、二氧化碳传感器14的输出端和甲醛传感器15的输出端。若传感器组1只包括上述所述传感器中的部分传感器，比如只包括温度传感器11，则传感器组1的输出端只包括温度传感器11的输出端，以使温度传感器11与处理模块2连接。优选地，为了对温室内的环境参数进行更为全面的监测，传感器组1应包括上述全部所述的传感器，即传感器组1包括温度传感器11、湿度传感器12、光强度传感器13、二氧化碳传感器14和甲醛传感器15。
当传感器组1检测到温室内的光强较弱时，处理模块2可以控制阀门3打开，以增大温室内的光强；反之，当传感器组1检测到温室内的光强较强时，处理模块2可以控制阀门3关闭，以降低温室内的光强。当传感器组1检测到温室内的温度较高或二氧化碳浓度较高或甲醛浓度较高时，处理模块2可以控制风机4打开，以加快温室内部与外界空气的交换；反之，当传感器组1检测到温室内的温度较低或二氧化碳浓度较低或甲醛浓度较低时，处理模块2可以控制风机4关闭，以减小温室内部与外界空气的交换。
这里需要说明的是：上述的处理模块2可以为处理器，比如ARM9处理器芯片。处理器芯片相较于单片机类的控制芯片，准确度高，对多节点高频数据汇集、传输能够及时作出反应。
当然，在一个替代的实施例中，上述的处理模块2也可以为单片机类的芯片，但是对于某些对准确度要求较高，对多节点高频数据汇集、传输能够及时作出反应的情况，优选的，处理模块2采用处理器类芯片。
如图2所示，前述的绿色智能温室监测系统还可以包括与处理模块2连接的报警器8。处理模块2还用于接收传感器组1采集的环境参数信息，采用预设的第二判定规则判定是否需要报警，若判定需要报警时，生成相应的报警指令。报警器8用于接收处理模块2输出的报警指令，并执行相应的报警响应，比如蜂鸣或光闪烁等等。在本实施例中，绿色智能温室监测系统可以通过报警器8警示作业人员，以提醒作业人员对紧急状况进行处理。具体的，当温室内的各项环境参数均超标时，处理模块2会控制报警器8发出警报。
从上文的描述，为了使处理模块2能够对阀门3、风机4以及报警器8进行控制，前述的处理模块2可以分别通过继电器开关与阀门3、风机4以及报警器8连接。具体的，如图2所示，处理模块2通过第一继电器开关91与阀门3连接，处理模块2通过第二继电器开关93与风机4连接，处理模块2通过第三继电器开关92与报警器8连接。
前述的绿色智能温室监测系统还可以包括显示器(图中未标示)，显示器与处理模块2连接。处理模块2还用于接收传感器组1采集的环境参数信息，并根据环境参数信息，输出相应的显示控制信号。显示器用于接收处理模块2输出的显示控制信号，并显示相应的信息，比如温室内实时的环境参数信息等。
前述的绿色智能温室监测系统还可以包括与处理模块2连接的输入单元(图中未标示)，比如键盘或触控板等。用户可以通过该输入单元向处理模块2中输入相应的控制参数，或者通过该输入单元向处理模块2发送控制指令，以对阀门3或风机4的启闭进行控制。
具体在实施上述绿色智能温室监测系统的技术方案时，如图2所示，上述的显示器可以为触摸屏显示器5，该触摸屏显示器5的触摸屏作为上述的输入单元。在本实施例中，通过设置的触摸屏显示器5，将输入单元和显示器结合在一起，可以有效地节省体积。
前述的绿色智能温室监测系统还可以包括与处理模块2连接的存储单元(图中未标示)，比如存储器等。处理模块2可以将接收的环境参数信息输出给存储单元进行存储，以供用户随时调取查看，并且也可以有效防止数据丢失。
如图2所示，前述的绿色智能温室监测系统还可以包括依次连接的蓄电池6和太阳能帆板7，蓄电池6与处理模块2连接。太阳能帆板7可以将太阳能转化为电能存储在蓄电池6内，以通过蓄电池6给整个绿色智能温室监测系统供电。
具体在实施上述绿色智能温室监测系统的技术方案时，前述传感器组1的输出端与处理模块2的输入端可以通过无线模块(图中未标示)通信连接，以减少线缆连接的繁琐。该无线模块可以为无线射频模块或蓝牙模块等，无线射频模块或蓝牙模块的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中选取，在此不再赘述。
根据以上的实施例，本发明的绿色智能温室监测系统至少具有下列优点：
(1)系统的处理模块2使用ARM9处理器芯片，植入相应系统参数，相较于使用单片机类的控制芯片，准确度高，对多节点高频数据汇集、传输能够及时作出反应。
(2)该系统可实现对温室内的多个区域进行实时监测，监测准确度高，且能够进行数据统计、数据分析、超限报警等简易操作，汇聚处理模块2支持扩展。
(3)本系统采用太阳能帆板7进行供电，整个控制系统结构简单、绿色环保、实施性强，适用范围较广。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种绿色智能温室监测系统，其特征在于，包括传感器组、处理模块、阀门以及风机；
所述传感器组，其输出端与所述处理模块的输入端连接，用于采集温室的环境参数信息；
所述处理模块，其输出端分别与所述阀门的输入端以及所述风机的输入端连接，用于接收所述环境参数信息，采用预设的第一判定规则判定是否启闭所述阀门和风机，并生成相应的控制指令；
所述阀门，用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应；
所述风机，用于接收所述控制指令，根据所述控制指令，执行相应的启闭响应。
2.如权利要求1所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，还包括与所述处理模块连接的显示器；
所述处理模块还用于接收所述环境参数信息，并根据所述环境参数信息，输出相应的显示控制信号；
所述显示器用于接收所述显示控制信号，并显示相应的信息。
3.如权利要求2所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，还包括与所述处理模块连接的输入单元。
4.如权利要求3所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，
所述显示器为触摸屏显示器，所述触摸屏显示器的触摸屏作为所述的输入单元。
5.如权利要求1至4中任一项所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，还包括依次连接的蓄电池和太阳能帆板；
所述蓄电池与所述处理模块连接。
6.如权利要求1至4中任一项所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，
所述传感器组包括温度传感器和/或湿度传感器和/或光强度传感器和/或二氧化碳传感器和/或甲醛传感器；
所述传感器组的输出端包括所述温度传感器的输出端和/或所述湿度传感器的输出端和/或所述光强度传感器的输出端和/或所述二氧化碳传感器的输出端和/或所述甲醛传感器的输出端。
7.如权利要求1至4中任一项所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，还包括与所述处理模块连接的报警器；
所述处理模块还用于接收所述环境参数信息，采用预设的第二判定规则判定是否需要报警，若判定需要报警时，生成相应的报警指令；
所述报警器，用于接收所述报警指令，并执行相应的报警响应。
8.如权利要求7所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，
所述处理模块通过第一继电器开关与所述阀门连接；
和/或，所述处理模块通过第二继电器开关与所述风机连接；
和/或，所述处理模块通过第三继电器开关与所述报警器连接。
9.如权利要求1至4中任一项所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，
所述传感器组的输出端与所述处理模块的输入端通过无线模块通信连接。
10.如权利要求9所述的绿色智能温室监测系统，其特征在于，
所述无线模块为无线射频模块或蓝牙模块。
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