CN109917696A - 一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机械无人功能的无人工厂，包括收集材料组和再生能源板，收集材料组的输出端和材料透析组的输入端电连接，材料透析组和数据流通模块双向电连接，数据流通模块和LK数据双向电连接。该基于机械无人功能的无人工厂枢纽，能够对工厂情况和材料输出率进行精确的计算，可以使得机械效率更加高，让人力有更多发展空间，几乎没有疏漏，不仅提高了生产效率，还不用担心工人偷懒的现象，不需要人监督，机器可以自动报错，使得工作更加高效，工人也可操作其余项目。

Description

一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽。

背景技术

从上个世纪开始，公路上的汽车逐渐取代了马车，工厂里的数控机床逐渐替代了传统机床，教室里的投影仪也取代了粉笔黑板，市场里的自选超市替代了传统的售货柜台……每一次行业的变革，颠覆了传统的工作模式，同时也给从业者们带来了巨大的冲击。无人机械发展已经成为必然趋势，无人机械效率高且成本低，不需要人力成本，只需购买机器，只要机械无人功能发展到普及社会，便可使得人们生活更加舒服，不需要很多的劳动力也可发展，并且无人技术还有不断电二十四小时监控以及报错。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，解决了监控效果差和实用性能低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，包括收集材料组和可再生能源组，所述收集材料组的输出端和材料透析组的输入端电连接，所述材料透析组和数据流通模块双向电连接，所述数据流通模块和LK数据双向电连接，所述LK数据的输出端和滤波器的输入端电连接，所述滤波器的输出端和A/D转换器的输入端电连接，所述A/D转换器的输出端和反馈组的输入端电连接，所述反馈组的输出端和中央处理器的输入端电连接，所述LK数据和中央处理器双向电连接，所述中央处理器和存储组双向电连接。

所述存储组包括安全标准存储单元、报警信息存储单元和事故案例存储单元，所述安全标准存储单元的输入端和数据设定组的输出端电连接，所述中央处理器和远程终端双向电连接，所述中央处理器的输出端和执行组的输入端电连接，所述中央处理器的输入端和备用电源组的输出端电连接。

所述可再生能源组的输出端和MPPT控制器的输入端电连接，所述MPPT控制器的输出端和逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端和主电源组的输入端电连接，所述主电源组的输出端和中央处理器的输入端电连接。

优选的，所述收集材料组包括土壤含水量传感器、土壤墒情传感器、空气温度传感器和空气湿度传感器，所述材料透析组包括土壤含水量对比组、土壤墒情对比组、空气温度对比组和空气湿度对比组。

优选的，所述土壤含水量传感器的输出端和土壤含水量对比组的输入端电连接，所述土壤墒情传感器的输出端和土壤墒情对比组的输入端电连接，所述空气温度传感器的输出端和空气温度对比组的输入端电连接，所述空气湿度传感器的输出端和空气湿度对比组的输入端电连接。

优选的，所述数据设定组包括土壤含水量设定组、土壤墒情设定组、空气温度设定组和空气湿度设定组。

优选的，所述执行组包括喷灌单元和语音单元，所述远程终端包括通讯组和显示组。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，具备以下有益效果：

(1)该基于机械无人功能的无人工厂枢纽，通过设置有土壤含水量传感器、土壤墒情传感器、空气温度传感器和空气湿度传感器，在土壤含水量对比组、土壤墒情对比组、空气温度对比组和空气湿度对比组的对比作用下，能够对工厂情况和材料输出率进行准确的检测，四种监测形式的精确性更高，通过设置有安全标准存储单元和事故案例存储单元，能够对监测到的实际情况进行分析对比，有效的避免了大幅度的偏差，保证了物联网农业管理系统的高效监控，监控效果更好，智能化程度高。

(2)该基于机械无人功能的无人工厂枢纽，通过设置有可再生能源组、主电源组和备用电源组，能够提供两种不同形式的电能，保证了该系统的正常运行，增加太阳能供电，有效的避免了电力资源的过量浪费，更加节能环保，通过设置有存储组、执行组和远程终端，能够对工作中遇到的状况进行及时、精确和高效的记录和操作执行，能够对物联网系统进行有效的控制，更加省时省力，生产效率高，实用性能好。

附图说明

图1为本发明系统控制图。

图中：1收集材料组、2土壤含水量传感器、3土壤墒情传感器、4空气温度传感器、5空气湿度传感器、6材料透析组、7土壤含水量对比组、8土壤墒情对比组、9空气温度对比组、10空气湿度对比组、11中央处理器、12存储组、13安全标准存储单元、14报警信息存储单元、15事故案例存储单元、16滤波器、17A/D转换器、18反馈组、19数据流通模块、20执行组、21远程终端、22通讯组、23显示组、24可再生能源组、25MPPT控制器、26逆变器、27主电源组、28数据设定组、29土壤含水量设定组、30土壤墒情设定组、31空气温度设定组、32空气湿度设定组、33喷灌单元、34语音单元、35LK数据、36备用电源组。

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，本发明提供一种技术方案：一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，包括收集材料组1和可再生能源组24，收集材料组1能够对农业生产环境和土壤墒情进行精确的检测，可再生能源组24能够对太阳能源进行有效的转换，能够对电力资源进行有效的节省，更加节能环保，收集材料组1的输出端和材料透析组6的输入端电连接，收集材料组1包括土壤含水量传感器2、土壤墒情传感器3、空气温度传感器4和空气湿度传感器5，土壤含水量传感器2是一种对土壤内部含水率进行检测的设备，其型号为HA2001，它能发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量，能够对土壤的含水量进行精确的检测，土壤墒情传感器3又名土壤湿度传感器和土壤水分传感器，其型号为CDMA3系列，主要用来测量土壤容积含水量，它利用电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数ε，从而得到土壤容积含水量θv，土壤墒情传感器3具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程和少标定等优点，空气温度传感器4指能感受温度并转换成可用输出信号的传感设备，空气温度传感器4的型号为pt100或ad590，能够对空气内的温度状况进行精确的检测，空气湿度传感器5是利用其内部的湿敏元件对空气内的水分及湿度状况进行检测，空气湿度传感器5型号为th903系列，土壤含水量传感器2、土壤墒情传感器3、空气温度传感器4和空气湿度传感器5均为现有技术所公知的技术设备，本申请是利用这些设备的功能对农业环境进行检测和整个农业管理系统的实施与应用，材料透析组6包括土壤含水量对比组7、土壤墒情对比组8、空气温度对比组9和空气湿度对比组10，土壤含水量传感器2的输出端和土壤含水量对比组7的输入端电连接，土壤墒情传感器3的输出端和土壤墒情对比组8的输入端电连接，空气温度传感器4的输出端和空气温度对比组9的输入端电连接，空气湿度传感器5的输出端和空气湿度对比组10的输入端电连接，材料透析组6和数据流通模块19双向电连接，数据流通模块19和LK数据35双向电连接，ZigBee网络35是一种低功耗局域网协议，为新兴的短距离无线通信技术，主要适合用于自动控制和远程控制领域，保证了该系统的正常传输和运行，LK数据35的输出端和滤波器16的输入端电连接，滤波器16是由电容、电感和电阻组成的滤波电路，滤波器16可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号，能够对传输的信号进行有效的滤化处理，滤波器16的型号为15SRB1-R系列，性能较好，滤波器16的输出端和A/D转换器17的输入端电连接，A/D转换器即模数转换器，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件，能够将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号，保证了数据的正常传输，A/D转换器17的输出端和反馈组18的输入端电连接，反馈组18的输出端和中央处理器11的输入端电连接，LK数据35和中央处理器11双向电连接，中央处理器11主要包括运算器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线，中央处理器11的型号为Intel公司开发的Core-i5系列32nm四核处理器，运行性能高，中央处理器11和存储组12双向电连接。

存储组12包括安全标准存储单元13、报警信息存储单元14和事故案例存储单元15，能够对信息进行有效的存储和记录，安全标准存储单元13的输入端和数据设定组28的输出端电连接，数据设定组28包括土壤含水量设定组29、土壤墒情设定组30、空气温度设定组31和空气湿度设定组32，中央处理器11和远程终端21双向电连接，远程终端21包括通讯组22和显示组23，中央处理器11的输出端和执行组20的输入端电连接，执行组20包括喷灌单元33和语音单元34，中央处理器11的输入端和备用电源组36的输出端电连接。

可再生能源组24的输出端和MPPT控制器25的输入端电连接，MPPT控制器25能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对蓄电池充电，MPPT控制器25的型号为I-P-eSMART系列，MPPT控制器25的输出端和逆变器26的输入端电连接，逆变器26是把直流电能转变成交流电，能够将太阳能进行转换并存储于主电源组27，逆变器26的型号为YTP-300，逆变器26的输出端和主电源组27的输入端电连接，主电源组27的输出端和中央处理器11的输入端电连接，该系统能够对监测到的实际情况进行分析对比，有效的避免了大幅度的偏差，保证了物联网农业管理系统的监控力度，监控效果更好，智能化程度高。

工作原理：根据地形和气候因素，对土壤含水量设定组29、土壤墒情设定组30、空气温度设定组31和空气湿度设定组32进行标准值设定，并将土壤含水量标准值、土壤墒情标准值、空气温度标准值和空气湿度标准值分别作为土壤含水量对比组7、土壤墒情对比组8、空气温度对比组9和空气湿度对比组10的对比基础值，土壤含水量传感器2、土壤墒情传感器3、空气温度传感器4和空气湿度传感器5对土壤和空气环境进行检测，并对检测到的实际值与标准值进行对比分析，在数据流通模块19和LK数据35的作用下，滤波器16和A/D转换器17对信号进行处理并将对比信号传输到中央处理器11，喷灌单元33对土壤和墒情进行处理，语音单元34进行语音处理和提示，远程终端21对该系统进行远程控制和操作，可再生能源组24、MPPT控制器25和逆变器对太阳能进行转换并存储在主电源组27内，备用电源组36和主电源组27两组供电形式，能够对监测到的实际情况进行分析对比，有效的避免了大幅度的偏差，保证了物联网农业管理系统的高效监控，监控效果更好，智能化程度高。

本系统中涉及到的相关组均为硬件系统组或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能组，该功能组所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处，本系统的改进为各组之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

综上所述，该基于机械无人功能的无人工厂枢纽，通过设置有土壤含水量传感器2、土壤墒情传感器3、空气温度传感器4和空气湿度传感器5，在土壤含水量对比组7、土壤墒情对比组8、空气温度对比组9和空气湿度对比组10的对比作用下，能够对工厂情况和材料输出率进行准确的检测，四种监测形式的精确性更高，通过设置有安全标准存储单元13和事故案例存储单元15，能够对监测到的实际情况进行分析对比，有效的避免了大幅度的偏差，保证了物联网农业管理系统的高效监控，监控效果更好，智能化程度高，通过设置有可再生能源组24、主电源组27和备用电源组36，能够提供两种不同形式的电能，保证了该系统的正常运行，增加太阳能供电，有效的避免了电力资源的过量浪费，更加节能环保，通过设置有存储组12、执行组20和远程终端21，能够对工作中遇到的状况进行及时、精确和高效的记录和操作执行，能够对物联网系统进行有效的控制，更加省时省力，生产效率高，实用性能好。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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 (5)

1.一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，包括收集材料组(1)和可再生能源组(24)，其特征在于：所述收集材料组(1)的输出端和材料透析组(6)的输入端电连接，所述材料透析组(6)和数据流通模块(19)双向电连接，所述数据流通模块(19)和LK数据(35)双向电连接，所述LK数据(35)的输出端和滤波器(16)的输入端电连接，所述滤波器(16)的输出端和A/D转换器(17)的输入端电连接，所述A/D转换器(17)的输出端和反馈组(18)的输入端电连接，所述反馈组(18)的输出端和中央处理器(11)的输入端电连接，所述LK数据(35)和中央处理器(11)双向电连接，所述中央处理器(11)和存储组(12)双向电连接；

所述存储组(12)包括安全标准存储单元(13)、报警信息存储单元(14)和事故案例存储单元(15)，所述安全标准存储单元(13)的输入端和数据设定组(28)的输出端电连接，所述中央处理器(11)和远程终端(21)双向电连接，所述中央处理器(11)的输出端和执行组(20)的输入端电连接，所述中央处理器(11)的输入端和备用电源组(36)的输出端电连接；

所述可再生能源组(24)的输出端和MPPT控制器(25)的输入端电连接，所述MPPT控制器(25)的输出端和逆变器(26)的输入端电连接，所述逆变器(26)的输出端和主电源组(27)的输入端电连接，所述主电源组(27)的输出端和中央处理器(11)的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，其特征在于：所述收集材料组(1)包括土壤含水量传感器(2)、土壤墒情传感器(3)、空气温度传感器(4)和空气湿度传感器(5)，所述材料透析组(6)包括土壤含水量对比组(7)、土壤墒情对比组(8)、空气温度对比组(9)和空气湿度对比组(10)。

3.根据权利要求1所述的一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，其特征在于：所述土壤含水量传感器(2)的输出端和土壤含水量对比组(7)的输入端电连接，所述土壤墒情传感器(3)的输出端和土壤墒情对比组(8)的输入端电连接，所述空气温度传感器(4)的输出端和空气温度对比组(9)的输入端电连接，所述空气湿度传感器(5)的输出端和空气湿度对比组(10)的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，其特征在于：所述数据设定组(28)包括土壤含水量设定组(29)、土壤墒情设定组(30)、空气温度设定组(31)和空气湿度设定组(32)。

5.根据权利要求1所述的一种基于机械无人功能的无人工厂枢纽，其特征在于：所述执行组(20)包括喷灌单元(33)和语音单元(34)，所述远程终端(21)包括通讯组(22)和显示组(23)。