CN107024952A - 一种蔬菜大棚智能化监控管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，包括用户终端、通信模块、视频系统、多个总控制器、八路中间继电器输出模块、手动自动选择模块、CAN总线模块、无线模块、供电系统和被控系统，用户终端、通信模块无线连接，通信模块与视频系统、多个总控制器分别连接，总控制器与八路中间继电器输出模块、手动自动选择模块、CAN总线模块、无线模块分别连接，CAN总线模块、无线模块与被控系统连接。本发明实现蔬菜大棚的远程监控、自动控制、无人值守功能，实现对蔬菜大棚的智能化管理，系统简单使用，按照用户时间需要选配，每个部分独立成系统，安装维修简单，避免了资源的浪费，可选用太阳光伏系统供电，实现节能环保。

Description

一种蔬菜大棚智能化监控管理系统

技术领域

本发明涉及种植监控技术领域，尤其涉及一种蔬菜大棚智能化监控管理系统。

背景技术

我国是农业大国，温室农业在农业生产中占有重要地位，温室是农民增收致富的重要载体。但我国对温室研究历史较短，相关基础工业薄弱，新型温室控制系统推广缓慢。近些年来我国对智能温室研究有了一定的进展，但都还是处于实验阶段，没有被大面积的推广。当前我国农村温室使用的温室环境控制系统装备水平差，结构简单功能单一，温室内部调控设施不完备，生产效率低下，管理经验不足等导致温室环境控制系统发展缓慢，影响了整个温室产业的发展进步。温室环境因子检测传感器还在使用模拟传感器，模拟信号远距离传输，加大了干扰和损耗，导致测量误差比较大。且需要在温室内布置大量的电缆，增加了建造成本和维护费用。显示屏采用单色屏，只能显示字符和数字，不能显示汉字，分辨率低，显示不清晰且屏幕尺寸小，显示的参数只有温度和湿度，难以满足现代温室显示参数的需求。采用控制芯片性能弱，IO口、RAM（随机存取存储器）、ROM(只读存储器)都比较少，要靠外扩芯片扩展。运算速度慢，处理控制能力弱，难以对温室火灾等意外或突发情况作及时反应，很难保证温室监控系统的安全运行。大多数温室环境检测系统缺乏上位机功能，农民不能方便、快速查看温室传感器监测的温室环境参数，没有温室环境数据存储和分析，更没有视频监控系统，何谈在监控室远程控制温室卷帘系统和喷灌系统等。这种简易的温室控制系统主要靠人工去进行管理和监控。以上原因造成传统的监控系统造价高，维护困难，生产效率和自动化程度低，而且采集温室环境参数比较少、对温室环境因子变化反应不及时，已经不能满足现代温室农业生产的需求了。

随着新兴技术的快速发展，利用最新的自动控制技术发展温室农业产业是新的发展方向，也是温室农业经济新的增长点。近年来传感器网络技术、嵌入式系统和计算机网络的飞速发展，使物联网得以成型和高速发展。在我们的日常生活中，医疗救护、智能家居和地铁监控等很多领域都能见到物联网的身影，时时刻刻都在影响我们的生活。物联网的应用有着很好的应用效果和经济效益，将物联网与智能温室结合必将有美好的发展前景。

随着我国城镇化的进行，生活水平的提高，经常外出旅游，使得人们住所离蔬菜大棚越来越远，天天去蔬菜大棚成本过高，加之每年经常有段时间不在家园，临时又很难雇到合适的人工或者人工成本非常高，这种情况下蔬菜大棚急需自动监控管理系统，尤其是冬天，对于卷帘机的升降尤为重要。

目前蔬菜大棚的管理系统主要有两种模式。第一种人工管理模式，基于上每天有人在蔬菜大棚作业，靠人的经验来管理，这种作用效率低下，离不开人，一旦离开人，将无法作业。第二种管理方法，采用一些改进措施，尤其是一些农业示范用蔬菜大棚，具有一定的监测管理系统，但成本过高，不能全面推广。而广大的家用蔬菜大棚基本没有任何管理系统，而在城市周边的温室大棚，仅仅在卷帘机上采用了时间继电器，每天定时上升下降。由于卷帘机采用用单相电机加减速机的形式，在不同的情况下，很难卷帘到位。随着时间的推移卷帘误差的累积，容易发生过卷即卷帘过头，出现事故；或者卷帘不到位，造成蔬菜大棚光照不足。而对于大棚内的环境监控根本就没有实现。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，集电力电子技术、智能控制于一身的智能监控管理系统，设计巧妙，控制有效，智能化程度高，既能有些自动控制又能有效管理蔬菜大棚，使用安全节能环保等优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：包括用户终端、通信模块、视频系统、多个总控制器、八路中间继电器输出模块、手动自动选择模块、CAN总线模块、无线模块、供电系统和被控系统，所述用户终端、通信模块无线连接，所述通信模块与视频系统、多个总控制器分别连接，所述总控制器与八路中间继电器输出模块、手动自动选择模块、CAN总线模块、无线模块分别连接，所述CAN总线模块、无线模块与被控系统连接。所述被控系统检测到的工作信息通过无线模块传送至总控制器, 所述总控制器将接收到的工作信息汇总连同视频信号，通过蔬菜大棚中的通信模块发给用户终端,所述用户终端根据收到的信息进行手动控制，发出手动控制命令，通过蔬菜大棚中的通信模块发给总控制系统，由总控制系统去控制被控系统，用于驱动所述被控系统工作或者停止工作。

上述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述通信模块为手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块。

上述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述供电系统为太阳能光伏供电或者电网供电。

上述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述被控系统包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳气体传感器、灌溉系统、通风系统、加热系统、光照系统、单相变频卷帘机系统。

上述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述用户终端为手机、PC或者服务器。

本发明的有益效果是：

本发明运用网络技术、全数字化技术，实现蔬菜大棚的远程监控、自动控制、无人值守功能，实现对蔬菜大棚的智能化管理，系统简单使用，按照用户时间需要选配，每个部分独立成系统，安装维修简单，避免了资源的浪费，可选用太阳光伏系统供电，实现节能环保，提高了整个产品的智能性能和使用安全性能。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：包括用户终端1、通信模块2、视频系统3、多个总控制器4、八路中间继电器输出模块5、手动自动选择模块6、CAN总线模块7、无线模块8、供电系统9和被控系统10，所述用户终端1、通信模块2无线连接，所述通信模块2与视频系统3、多个总控制器4分别连接，所述总控制器4与八路中间继电器输出模块5、手动自动选择模块6、CAN总线模块7、无线模块8分别连接，所述CAN总线模块7、无线模块8与被控系统10连接。所述被控系统10检测到的工作信息通过无线模块8传送至总控制器4, 所述总控制器4将接收到的工作信息汇总连同视频信号，通过蔬菜大棚中的通信模块2发给用户终端1, 所述用户终端1根据收到的信息进行手动控制，发出手动控制命令，通过蔬菜大棚中的通信模块2发给总控制系统4，由总控制系统4去控制被控系统10，用于驱动所述被控系统10工作或者停止工作。

本实施例中，所述通信模块2为手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块，所述供电系统9为太阳能光伏供电或者电网供电，所述被控系统10包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳气体传感器、灌溉系统、通风系统、加热系统、光照系统、单相变频卷帘机系统。

本实施例中，所述用户终端1为手机、PC或者服务器。

本系统可以实现蔬菜大棚的自动控制管理，其管理具有快速、安全、节能环保等优点，其结构如图1所示。即用户终端←→手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块←→总控制器和视频系统←→中间继电器、无线或者总线模块←→各种传感器模块和驱动系统。其工作原理：

1、如图1所示，蔬菜大棚智能化监控管理系统由6个部分组成，用户终端，手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块，总控制器和视频系统，中间继电器，无线或者总线模块，各种传感器模块和驱动系统及供电系统等，本系统能实现自动监控管理；本系统的每个部分都是独立的智能节点，用户可以根据自己蔬菜大棚的情况选配。

2、各传感器模块检测到的温湿度、光照等信息以及灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等的工作信息，传给总控制系统，由总控制系统将这些信息汇总连同视频信号，通过蔬菜大棚中的手机卡或者无线路由器，发给用户终端主要是手机或者PC机，对蔬菜大棚进行实时监视；

3、用户终端根据收到的信息，可以进行手动控制，发出手动控制命令，通过蔬菜大棚中的手机卡或者无线路由器发给总控制系统，由总控制系统去控制灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统，驱动它们工作或者停止工作；

4、用户终端根据用户的实际情况，可以选择手机卡，以短消息去收信息和发出控制命令，这种控制方法简单；

5、蔬菜大棚中的远程无线接收信号选择手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块，这两种远程无线信号根据实际情况和需求可以接16个总控制器以及多路视频信号；

6、总控制器采用高速DSP或者ARM单片机，有手动自动选择模块，选择是手动控制还是自动控制，如果是手动控制，则全部由人工去管理。按照不同的需求，有8路中间继电器输出模块，可以选择性的连接灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统；有CAN总线模块和无线模块，每个模块可以接128路的传感器或者灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统；

7、各种传感器是独立的智能节点，可以由电池供电或者系统供电，具有CAN总线和无线模块接口，安装维修方便，用户根据实际需求选择不同的传感器或者不同数量的传感器，通过CAN总线或者无线把检测的信息传给总控制器；

8、灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统也都是智能节点，具有CAN总线和无线模块接口，安装维修方便，用户根据实际需求选配，这些模块能够接收总控制器的信号进行工作。其中卷帘机系统采用单相变频器驱动，改造了原来的减速机系统，节能环保，驱动控制简洁。

9、各传感器将检测的信息发给总控制系统，总控制系统一方面传送给用户终端，接收用户终端的控制命令，同时通过这些数据计算，合理准时控制灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统，从而实现蔬菜大棚的远程监控、自动控制、无人值守，还提高了蔬菜大棚的管理水平。

10、系统可以选配太阳能光伏供电系统，适合于野外无电源供电的地方，节能环保。

本发明运用网络技术、全数字化技术，实现蔬菜大棚的远程监控、自动控制、无人值守功能，实现对蔬菜大棚的智能化管理，系统简单使用，按照用户时间需要选配，每个部分独立成系统，安装维修简单，避免了资源的浪费，可选用太阳光伏系统供电，实现节能环保，提高了整个产品的智能性能和使用安全性能。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：包括用户终端（1）、通信模块（2）、视频系统（3）、多个总控制器（4）、八路中间继电器输出模块（5）、手动自动选择模块（6）、CAN总线模块（7）、无线模块（8）、供电系统（9）和被控系统（10），所述用户终端（1）、通信模块（2）无线连接，所述通信模块（2）与视频系统（3）、多个总控制器（4）分别连接，所述总控制器（4）与八路中间继电器输出模块（5）、手动自动选择模块（6）、CAN总线模块（7）、无线模块（8）分别连接，所述CAN总线模块（7）、无线模块（8）与被控系统（10）连接, 所述被控系统（10）检测到的工作信息通过无线模块（8）传送至总控制器（4）, 所述总控制器（4）将接收到的工作信息汇总连同视频信号，通过蔬菜大棚中的通信模块（2）发给用户终端（1）, 所述用户终端（1）根据收到的信息进行手动控制，发出手动控制命令，通过蔬菜大棚中的通信模块（2）发给总控制系统(4)，由总控制系统(4)去控制被控系统（10），用于驱动所述被控系统（10）工作或者停止工作。

2.如权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述通信模块（2）为手机卡转WIFI信号的网络模块或者无线路由器模块。

3.如权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述供电系统（9）为太阳能光伏供电或者电网供电。

4.如权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述被控系统（10）包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳气体传感器、灌溉系统、通风系统、加热系统、光照系统、单相变频卷帘机系统。

5.如权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能化监控管理系统，其特征在于：所述用户终端（1）为手机、PC或者服务器。

6.各传感器模块检测到的温湿度、光照等信息以及灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等的工作信息，传给总控制系统，由总控制系统将这些信息汇总连同视频信号，通过蔬菜大棚中的手机卡或者无线路由器，发给用户终端主要是手机或者PC机，对蔬菜大棚进行实时监视。

7.用户终端根据收到的信息，可以进行手动控制，发出手动控制命令，通过蔬菜大棚中的手机卡或者无线路由器发给总控制系统，由总控制系统去控制灌溉系统、通风系统、光照系统、卷帘系统等驱动系统，驱动它们工作或者停止工作。

8.智能化管理系统根据检测数据，自动运行，自动调节光照、通风；自动灌溉以及自动转帘等，实现无人值守；同时把信息反馈回用户终端。