CN109511410A - 一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚 - Google Patents

一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智慧农业系统技术领域，且公开了一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，所述系统包括主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，主控模块包括主控制器和第一通信模块，监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块上均设置有第二通信模块，主控模块通过第一通信模块和第二通信模块分别与监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块均信号连接，监测模块包括多种传感器模块，灌溉模块包括水泵和灌溉装置，灌溉装置与水泵通过水管相连通，监控模块通过第二无线通信模块信号连接有远程分析模块。该基于物联网的智慧农业系统，可以自动控制保温层的收卷、自动控制农田灌溉还能够促进农作物的光合作用，还可以远程监控分析农作物。

Description

一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚
技术领域
本发明涉及智慧农业系统技术领域，具体为一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，物联网就是物物相连的互联网，物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。现有的农业大棚的智能化水平较低，大多数工作还需要人工进行手动作业，工作效率低下，且限于经验，对于种植物的病虫害防治，种植户本人无法做到精确的判断和决策，因此有必要设计一种基于物联网的智慧农业系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的智慧农业系统，具备可以自动控制保温层的收卷、自动控制农田灌溉还能够促进农作物的光合作用，可以远程监控分析农作物的优点，解决了现有的农业大棚智能化水平较低，大多数工作还需要人工进行手动作业，工作效率低下，且限于经验，对于种植物的病虫害防治，种植户本人无法做到精确的判断和决策的问题。
为实现自动控制保温层的收卷、自动控制农田灌溉还能够促进农作物的光合作用，可以远程监控分析农作物的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智慧农业系统，包括主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，所述主控模块包括主控制器和第一通信模块，所述监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块上均设置有第二通信模块，所述主控模块通过第一通信模块和第二通信模块分别与监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块均信号连接，所述监测模块包括多种传感器模块，所述灌溉模块包括水泵和灌溉装置，所述灌溉装置与水泵通过水管相连通，所述监控模块包括摄像头，所述监控模块通过第二无线通信模块信号连接有远程分析模块，所述光照模块包括光合灯模块和保温层收卷模块。
进一步的，所述第一通信模块和第二通信模块为3G通信模块、4G通信模块或5G通信模块中的一种。
进一步的，多种所述传感器模块至少包括光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块，所述光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块上均设置有第二通信模块。
本发明还提供一种基于上述智慧农业系统的农业大棚，包括一面开口的棚体，所述棚体的开口处固定连接有并排设置的多根弧形支架，所述弧形支架远离棚体的一侧铺设有薄膜，所述棚体的内底部设置有水泵，所述水泵的进水端通过水管与水源相连通，所述水泵的出水端通过水管与灌溉装置相连通，所述棚体远离开口的一侧内侧壁上固定连接有第一支架，所述第一支架上固定连接有光合灯，所述第一支架远离棚体的一端固定连接有固定杆，所述固定杆的底端埋入棚体内底部的土壤中，所述棚体远离开口的一侧内侧壁上还固定连接有支撑板，所述支撑板上固定连接有摄像头，所述棚体的顶部固定连接有双轴电机和两个第二支架，两个所述第二支架对称设置在双轴电机的两侧，所述双轴电机的输出端上均通过联轴器固定连接有转杆，两所述第二支架上均固定连接有一个弧形轨道，两个所述弧形轨道的底端固定连接有收纳箱，所述收纳箱的顶部呈敞口设置，两个所述弧形轨道相对的侧壁上均开设有滑槽，两个所述弧形轨道通过滑槽滑动连接有连接杆，所述连接杆的外壁上固定连接有保温层，所述收纳箱的内底部固定连接有收卷电机，所述收卷电机的输出端通过联轴器固定连接有收卷杆，所述保温层远离连接杆的一端卷绕在收卷杆上，所述连接杆的两端分别延伸至两个滑槽的内部，所述连接杆位于滑槽内部的一端通过连接绳与转杆相连接，所述固定杆上固定连接有光照传感器和二氧化碳浓度传感器，所述棚体内底部的土壤中埋设有土壤湿度传感器。
进一步的，所述灌溉装置包括多个第三支架，多个所述第三支架上分别固定连接有若干雾化喷头和若干喷灌喷枪，所述雾化喷头和喷灌喷枪均通过水管与水泵相连通。
进一步的，所述棚体相对两侧的侧壁上均开设有通气孔，所述通气孔的内部固定连接有排风装置。
进一步的，所述排风装置为排气扇。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于物联网的智慧农业系统，具备以下有益效果：
1、该基于物联网的智慧农业系统，通过设置主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，可以通过监测模块中的多个传感器模块，可以对农业大棚中的光照强度、土壤湿度和二氧化碳浓度进行监测，并控制灌溉模块和光照模块采取相应的措施，通过设置与监控模块信号连接的远程分析模块，可以由远程专家分析农作物的生产状况，进而指导种植户科学种植，提高农业大棚的种植效果，通过主控模块、监测模块、灌溉模块和光照模块的设置，还可以减轻种植户的人工劳动强度，实现自动化控制。
2、在基于物联网的智慧农业系统的农业大棚中，通过设置排风装置可以更好的实现大棚中空气的流通。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网的智慧农业系统的系统架构图；
图2为本发明提出的一种基于物联网的智慧农业系统的农业大棚的结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于物联网的智慧农业系统的农业大棚图2中A部分的结构放大图。
图中：1棚体、2弧形支架、3薄膜、4水泵、5第一支架、6光合灯、7固定杆、8支撑板、9摄像头、10双轴电机、11第二支架、12转杆、13弧形轨道、14收纳箱、15滑槽、16连接杆、17保温层、18收卷电机、19光照传感器、20二氧化碳浓度传感器、21第三支架、22雾化喷头、23喷灌喷枪、24排气扇。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于物联网的智慧农业系统，包括主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，其特征在于：所述主控模块包括主控制器和第一通信模块，所述监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块上均设置有第二通信模块，所述主控模块通过第一通信模块和第二通信模块分别与监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块均信号连接，所述监测模块包括多种传感器模块，所述灌溉模块包括水泵和灌溉装置，所述灌溉装置与水泵通过水管相连通，所述监控模块包括摄像头，所述监控模块通过第二无线通信模块信号连接有远程分析模块，所述光照模块包括光合灯模块和保温层收卷模块。
所述第一通信模块和第二通信模块为3G通信模块、4G通信模块或5G通信模块中的一种。
多种所述传感器模块至少包括光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块，所述光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块上均设置有第二通信模块。
请参照图2-3，本发明还提供一种基于权利要求1-3中智慧农业系统的农业大棚，包括一面开口的棚体1，所述棚体1的开口处固定连接有并排设置的多根弧形支架2，所述弧形支架2远离棚体1的一侧铺设有薄膜3，所述棚体1的内底部设置有水泵4，所述水泵4的进水端通过水管与水源相连通，所述水泵4的出水端通过水管与灌溉装置相连通，所述棚体1远离开口的一侧内侧壁上固定连接有第一支架5，所述第一支架5上固定连接有光合灯6，所述第一支架5远离棚体1的一端固定连接有固定杆7，所述固定杆7的底端埋入棚体1内底部的土壤中，所述棚体1远离开口的一侧内侧壁上还固定连接有支撑板8，所述支撑板8上固定连接有摄像头9，所述棚体1的顶部固定连接有双轴电机10和两个第二支架11，两个所述第二支架11对称设置在双轴电机10的两侧，所述双轴电机10的输出端上均通过联轴器固定连接有转杆12，两所述第二支架11上均固定连接有一个弧形轨道13，两个所述弧形轨道13的底端固定连接有收纳箱14，所述收纳箱14的顶部呈敞口设置，两个所述弧形轨道13相对的侧壁上均开设有滑槽15，两个所述弧形轨道13通过滑槽15滑动连接有连接杆16，所述连接杆16的外壁上固定连接有保温层17，所述收纳箱14的内底部固定连接有收卷电机18，所述收卷电机18的输出端通过联轴器固定连接有收卷杆，所述保温层17远离连接杆16的一端卷绕在收卷杆上，所述连接杆16的两端分别延伸至两个滑槽15的内部，所述连接杆16位于滑槽15内部的一端通过连接绳与转杆12相连接，所述固定杆7上固定连接有光照传感器19和二氧化碳浓度传感器20，所述棚体1内底部的土壤中埋设有土壤湿度传感器。
所述灌溉装置包括多个第三支架21，多个所述第三支架21上分别固定连接有若干雾化喷头22和若干喷灌喷枪23，所述雾化喷头22和喷灌喷枪23均通过水管与水泵4相连通。
所述棚体1相对两侧的侧壁上均开设有通气孔，所述通气孔的内部固定连接有排风装置。
所述排风装置为排气扇24。
综上所述，通过设置主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，可以通过监测模块中的多个传感器模块，可以对农业大棚中的光照强度、土壤湿度和二氧化碳浓度进行监测，并控制灌溉模块和光照模块采取相应的措施，通过设置与监控模块信号连接的远程分析模块，可以由远程专家分析农作物的生产状况，进而指导种植户科学种植，提高农业大棚的种植效果，通过主控模块、监测模块、灌溉模块和光照模块的设置，还可以减轻种植户的人工劳动强度，实现自动化控制，在基于物联网的智慧农业系统的农业大棚中，通过设置排风装置可以更好的实现大棚中空气的流通。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于物联网的智慧农业系统，包括主控模块、监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块，其特征在于：所述主控模块包括主控制器和第一通信模块，所述监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块上均设置有第二通信模块，所述主控模块通过第一通信模块和第二通信模块分别与监测模块、灌溉模块、监控模块和光照模块均信号连接，所述监测模块包括多种传感器模块，所述灌溉模块包括水泵和灌溉装置，所述灌溉装置与水泵通过水管相连通，所述监控模块包括摄像头，所述监控模块通过第二无线通信模块信号连接有远程分析模块，所述光照模块包括光合灯模块和保温层收卷模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于：所述第一通信模块和第二通信模块为3G通信模块、4G通信模块或5G通信模块中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统，其特征在于：多种所述传感器模块至少包括光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块，所述光照传感器模块、土壤湿度传感器模块和二氧化碳浓度传感器模块上均设置有第二通信模块。
4.一种基于权利要求1-3中智慧农业系统的农业大棚，包括一面开口的棚体(1)，其特征在于：所述棚体(1)的开口处固定连接有并排设置的多根弧形支架(2)，所述弧形支架(2)远离棚体(1)的一侧铺设有薄膜(3)，所述棚体(1)的内底部设置有水泵(4)，所述水泵(4)的进水端通过水管与水源相连通，所述水泵(4)的出水端通过水管与灌溉装置相连通，所述棚体(1)远离开口的一侧内侧壁上固定连接有第一支架(5)，所述第一支架(5)上固定连接有光合灯(6)，所述第一支架(5)远离棚体(1)的一端固定连接有固定杆(7)，所述固定杆(7)的底端埋入棚体(1)内底部的土壤中，所述棚体(1)远离开口的一侧内侧壁上还固定连接有支撑板(8)，所述支撑板(8)上固定连接有摄像头(9)，所述棚体(1)的顶部固定连接有双轴电机(10)和两个第二支架(11)，两个所述第二支架(11)对称设置在双轴电机(10)的两侧，所述双轴电机(10)的输出端上均通过联轴器固定连接有转杆(12)，两所述第二支架(11)上均固定连接有一个弧形轨道(13)，两个所述弧形轨道(13)的底端固定连接有收纳箱(14)，所述收纳箱(14)的顶部呈敞口设置，两个所述弧形轨道(13)相对的侧壁上均开设有滑槽(15)，两个所述弧形轨道(13)通过滑槽(15)滑动连接有连接杆(16)，所述连接杆(16)的外壁上固定连接有保温层(17)，所述收纳箱(14)的内底部固定连接有收卷电机(18)，所述收卷电机(18)的输出端通过联轴器固定连接有收卷杆，所述保温层(17)远离连接杆(16)的一端卷绕在收卷杆上，所述连接杆(16)的两端分别延伸至两个滑槽(15)的内部，所述连接杆(16)位于滑槽(15)内部的一端通过连接绳与转杆(12)相连接，所述固定杆(7)上固定连接有光照传感器(19)和二氧化碳浓度传感器(20)，所述棚体(1)内底部的土壤中埋设有土壤湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧农业系统的农业大棚，其特征在于：所述灌溉装置包括多个第三支架(21)，多个所述第三支架(21)上分别固定连接有若干雾化喷头(22)和若干喷灌喷枪(23)，所述雾化喷头(22)和喷灌喷枪(23)均通过水管与水泵(4)相连通。
6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧农业系统的农业大棚，其特征在于：所述棚体(1)相对两侧的侧壁上均开设有通气孔，所述通气孔的内部固定连接有排风装置。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智慧农业系统的农业大棚，其特征在于：所述排风装置为排气扇(24)。
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