CN107203237A - 一种大棚环境监测系统 - Google Patents

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姜俊
李春枝
杨晓明
刘宏伟
张成林
王会霞
李继
方永涛
张海成
王勇
常辉
候银领
周华迪
孙恩志
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

Abstract

本发明公开了一种大棚环境监测系统，包括：空气环境检测单元、电路检测单元、土壤检测单元、中央处理器、预警单元和无线通信模块；空气环境检测单元用于实时检测空气的温度、湿度以及CO2浓度；电路检测单元用于实时检测大棚内线路中的泄漏电流和电气火花；土壤检测单元用于实时检测大棚内土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度；该系统通过对大棚内的CO2、温度、O2传感器、湿度、甲烷与光强度，实时了解农产品种植情况；同时通过对大棚内土壤的PH值、肥力以及硬度情况，进一步提高了大棚内环境管理的效率；该系统结构简单、体积小、低功耗、重量轻，使其能让操作人员在方便操作。

Description

一种大棚环境监测系统
技术领域
本发明涉及大棚设备的技术领域，特别涉及一种大棚环境监测系统。
背景技术
大棚种植已经成为果蔬栽培的一种主要种植方式，在种植大棚时，大棚内的温度、湿度、光照等条件直接影响到农作物的产量，当前已有的温室环境调控技术，但该调控技术主要针对单因子单调控，例如：温度超过某一设定阈值，则控制开启风机，对大棚内的环境因素仅仅单独考虑，属于一种粗放式的管理方式，不利于合理的管理大棚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大棚环境监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明提供了一种大棚环境监测系统，包括：空气环境检测单元、电路检测单元、土壤检测单元、中央处理器、预警单元和无线通信模块；所述空气环境检测单元用于实时检测空气的温度、湿度以及CO2浓度，并将所检测到的空气的温度、湿度以及CO2浓度信号实时发送给所述中央处理器；所述电路检测单元用于实时检测大棚内线路中的泄漏电流和电气火花，并将所检测到的泄漏电流和电气火花信号实时发送给所述中央处理器；所述土壤检测单元用于实时检测大棚内土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度，并将所检测到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于接收所述空气环境检测单元所发送的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值与标准的空气的温度、湿度以及CO2浓度值进行实时对比，若所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出空气环境异常报警指令；所述中央处理器还用于接收所述电路检测单元所发送的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号与设定的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号进行实时对比，若所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出电路异常报警指令；所述中央处理器还用于接收所述土壤检测单元所发送的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度与标准的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度进行实时对比，若所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出土壤异常报警指令；所述预警单元样包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的空气环境异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的电路异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的土壤异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给监控中心以及移动客户端。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有光照传感器，所述光照传感器由于实时检测大棚内的光照强度。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有O2浓度传感器，所述O2浓度传感器用于实时检测大棚内的O2浓度。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有甲烷浓度传感器，所述甲烷浓度传感器用于实时检测大棚内的甲烷浓度。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有执行单元，所述执行单元包括喷洒器、照明灯以及CO2发生器。
较佳地，所述中央处理器还信号连接有摄像头，所述摄像头用于监控大棚内的生态环境。
较佳地，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
较佳地，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
本发明和现有技术相比，其优点在于：
本发明提供了一种大棚环境监测系统，通过CO2传感器单元、温度传感器单元、O2传感器单元、湿度传感器单元、甲烷传感器单元与光强度探测单元分别监测农产品大棚内的CO2、温度、O2传感器、湿度、甲烷与光强度，实时了解农产品种植情况；同时通过PH检测器、肥力检测器以及硬度检测器分别检测了大棚内土壤的PH值、肥力以及硬度情况，进一步提高了大棚内环境管理的效率；该系统结构简单、体积小、低功耗、重量轻，使其能让操作人员在方便操作，本设计具有便携的优点，能够综合监测大棚种植农产品的环境。
附图说明
图1为本发明提供的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种大棚环境监测系统，包括：空气环境检测单元、电路检测单元、土壤检测单元、中央处理器、预警单元和无线通信模块；所述空气环境检测单元用于实时检测空气的温度、湿度以及CO2浓度，并将所检测到的空气的温度、湿度以及CO2浓度信号实时发送给所述中央处理器；所述电路检测单元用于实时检测大棚内线路中的泄漏电流和电气火花，并将所检测到的泄漏电流和电气火花信号实时发送给所述中央处理器；所述土壤检测单元用于实时检测大棚内土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度，并将所检测到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号实时发送给所述中央处理器；所述中央处理器用于接收所述空气环境检测单元所发送的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值与标准的空气的温度、湿度以及CO2浓度值进行实时对比，若所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出空气环境异常报警指令；所述中央处理器还用于接收所述电路检测单元所发送的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号与设定的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号进行实时对比，若所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出电路异常报警指令；所述中央处理器还用于接收所述土壤检测单元所发送的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度与标准的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度进行实时对比，若所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出土壤异常报警指令；所述预警单元样包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的空气环境异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的电路异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的土壤异常报警指令并发出第三报警声；所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给监控中心以及移动客户端。
在本发明实施例中，中央处理器还信号连接有光照传感器，所述光照传感器由于实时检测大棚内的光照强度；中央处理器还信号连接有O2浓度传感器，所述O2浓度传感器用于实时检测大棚内的O2浓度；中央处理器还信号连接有甲烷浓度传感器，所述甲烷浓度传感器用于实时检测大棚内的甲烷浓度；中央处理器还信号连接有执行单元，所述执行单元包括喷洒器、照明灯以及CO2发生器；中央处理器还信号连接有摄像头，所述摄像头用于监控大棚内的生态环境；中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器；无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
综上所述，本发明实施例提供的种大棚环境监测系统，通过CO2传感器单元、温度传感器单元、O2传感器单元、湿度传感器单元、甲烷传感器单元与光强度探测单元分别监测农产品大棚内的CO2、温度、O2传感器、湿度、甲烷与光强度，实时了解农产品种植情况；同时通过PH检测器、肥力检测器以及硬度检测器分别检测了大棚内土壤的PH值、肥力以及硬度情况，进一步提高了大棚内环境管理的效率；该系统结构简单、体积小、低功耗、重量轻，使其能让操作人员在方便操作，本设计具有便携的优点，能够综合监测大棚种植农产品的环境。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种大棚环境监测系统，其特征在于，包括：空气环境检测单元、电路检测单元、土壤检测单元、中央处理器、预警单元和无线通信模块；
所述空气环境检测单元用于实时检测空气的温度、湿度以及CO2浓度，并将所检测到的空气的温度、湿度以及CO2浓度信号实时发送给所述中央处理器；
所述电路检测单元用于实时检测大棚内线路中的泄漏电流和电气火花，并将所检测到的泄漏电流和电气火花信号实时发送给所述中央处理器；
所述土壤检测单元用于实时检测大棚内土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度，并将所检测到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号实时发送给所述中央处理器；
所述中央处理器用于接收所述空气环境检测单元所发送的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值与标准的空气的温度、湿度以及CO2浓度值进行实时对比，若所接收到的空气的温度、湿度以及CO2浓度值三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出空气环境异常报警指令；
所述中央处理器还用于接收所述电路检测单元所发送的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号与设定的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号进行实时对比，若所接收到的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号高于设定值，所述中央处理器向所述预警单元发出电路异常报警指令；
所述中央处理器还用于接收所述土壤检测单元所发送的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度与标准的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度进行实时对比，若所接收到的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度三者中的一个或者多个出现异常，所述中央处理器向所述预警单元发出土壤异常报警指令；
所述预警单元样包括第一报警器、第二报警器以及第三报警器；所述第一报警器用于接收所述中央处理器发送来的空气环境异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述中央处理器发送来的电路异常报警指令并发出第二报警声；所述第三报警器用于接收所述中央处理器发送来的土壤异常报警指令并发出第三报警声；
所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的空气的温度、湿度以及CO2浓度值并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的大棚内线路中的泄漏电流和电气火花信号并发送给监控中心以及移动客户端；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的土壤中的PH值、土壤肥力以及土壤硬度信号并发送给监控中心以及移动客户端。
2.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有光照传感器，所述光照传感器由于实时检测大棚内的光照强度。
3.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有O2浓度传感器，所述O2浓度传感器用于实时检测大棚内的O2浓度。
4.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有甲烷浓度传感器，所述甲烷浓度传感器用于实时检测大棚内的甲烷浓度。
5.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有执行单元，所述执行单元包括喷洒器、照明灯以及CO2发生器。
6.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器还信号连接有摄像头，所述摄像头用于监控大棚内的生态环境。
7.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述中央处理器是MSP430单片机或型号为OMRON CP1E-N20DR-D的PLC控制器。
8.如权利要求1所述的一种大棚环境监测系统，其特征在于，所述无线通信模块是3G无线通信模块、4G无线通信模块或WIFI模块。
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