CN110651644A - 一种光伏生态大棚温湿度监控系统 - Google Patents

一种光伏生态大棚温湿度监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光伏生态大棚温湿度监控系统，包括无线通信模块、远程终端、主控制器、传感器模块以及驱动机构，所述主控制器通过无线通信模块与远程终端进行无线通信数据传输；所述传感器模块包括温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器；所述驱动机构包括水泵、雾化器、通风扇。本发明主要针对一种光伏生态大棚温湿度监控系统，该技术方案相较于现有技术方案而言，大大优化了大棚内部环境调节效果，使其能够针对大棚内部环境异常情况下做到及时反馈与及时调整的作用，同时将检测到的数据以及主控制器接受到反馈指令后对驱动机构驱动装置进行统计并建立二维坐标采用MATLABplot函数绘制曲线图，为使用者达到提前预防，及时了解的目的。

Description

一种光伏生态大棚温湿度监控系统
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体为一种光伏生态大棚温湿度监控系统。
背景技术
近年来，随着电子技术、信息技术的蓬勃发展与广泛应用，农业温室技术也在向自动化、信息化方向发展。温度、湿度监控技术已经在农业大棚、畜牧业和食品加工业等领域得到了广泛的应用在现有技术中，传统的蔬菜大棚如果要对温湿度和光照情况检测的话，就必须依靠人工去检测查看，这样不但增加了农业人员的工作强度还会出现测量精度和测量不及时的问题，对蔬菜大棚内环境指数无法做到及时有效的控制；
对比中国专利一种基于ZigBee的蔬菜大棚温湿度监测系统CN201811546074.X，其优点为本发明可通过传感器对大棚内温湿度、光照及土壤湿度环境参数进行实时监测，并可根据监测数据通过主控制器驱动水泵、通风扇调整大棚内温湿度、光照及土壤湿度达到设定标准范围；对比专利技术方案在具体使用过程中虽然能够起到对数据采集监测，但是对于大棚内部异常环境的调整明显不足，无法对大棚内部环境进行及时调整，同时使用者也无法清晰直观的了解监测数据的一个走向，不能为使用者达到提前预防，及时了解的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏生态大棚温湿度监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏生态大棚温湿度监控系统，包括无线通信模块、远程终端、主控制器、传感器模块以及驱动机构，所述主控制器通过无线通信模块与远程终端进行无线通信数据传输；
所述传感器模块包括温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器；
所述驱动机构包括水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯；
所述远程终端包括数据处理模块，所述数据处理包括信息统计与二维坐标以及曲线图；
该温湿度监控系统分别与外部电源以及逆变器、锂电池、光伏板电性连接。
优选的，所述温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器输出端分别与主控器的输入端电性连接。
优选的，所述主控器的输出端分别电性连接水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯的输入端。
优选的，所述远程终端包括手机与计算机。
优选的，所述主控制器内部设定有温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器的标准参数范围，使用者可以根据具体使用环境以及地域差异通过远程终端调整主控制器内部标准参数范围。
优选的，所述数据处理模块中的信息统计内容包括传感器模块监测传输的各个数据并记录反馈时间以及驱动机构驱动内容。
优选的，所述二维坐标建立采用MATLABplot函数绘制，绘制内容包括主控制器反馈的传感器模块检测的数据以及对应时间的曲线图。
优选的，所述驱动机构根据主控制器反馈的指令驱动多组装置运行。
优选的，所述二维坐标的建立与曲线图的绘制采用不同颜色的线条绘制。
优选的，第一步，通过远程终端在主控制器内设定温湿度、光强及土壤湿度环境参数的标准范围；第二步，通过传感器模块对大棚内温湿度、光强及土壤湿度环境参数进行采集监测，并将数据传给主控制器；第三步，主控制器将分析处理后的数据通过无线信号模块发送至远程终端，远程终端通过数据处理模块记录分析；第四步，若传输的数据不符合主控制器内部标准参数，根据具体异常数据内容反馈至主控制器，主控制器控制驱动机构作出反应进行调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明首先根据具体使用环境以及地域差异通过远程终端调整主控制器内部设置的温湿度、光强及土壤湿度环境参数的标准范围，然后通过温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器对大棚内温湿度、光强及土壤湿度环境参数进行采集监测，并将数据传给主控制器，主控制器将数据进行分析处理，通过无线通信模块发送给远程终端，远程终端将其分类显示并对当前接收的数据与设定标准范围进行比较，然后将数据通过数据处理模块进行信息统计，以及提供二维坐标对各传感器测量的数值绘制曲线图，若当前数据处于标准范围内，远程终端发出反馈指令给主控制器，主控制器根据反馈指令丢弃数据，等待下一次接收数据；若当前数据不在标准范围内，远程终端发出反馈指令给主控制器，在反馈的同时将反馈内容以及主控制器控制驱动机构内具体调节装置再次进行信息统计并记录显示，当大棚内部温度过高时，主控制器根据反馈指令驱动通风扇运行，对大棚内部温度进行散热工作，当大棚内部温度过低时，主控制器根据反馈指令控制热风炉对大棚内部进行升温作业，同时根据大棚内部作物种类，当光强传感器检测大棚内部光照强度不够时，主控制器会控制植物生长灯亮起为作物进行补光作业，当大棚内部土壤温湿度不符合标准范围时，主控制器根据反馈指令驱动水泵以及雾化器，对大棚内部土壤温湿度进行调节，通过一系列驱动机构调整大棚内温湿度、光照及土壤湿度达到设定标准范围，调整过程中不仅限单个设备启动运行，根据检测到不标准的参数反馈，主控制器可以同时控制多组设备运行对大棚内部环境进行调整作业，该系统运作过程中的电源来自光伏板对太阳能转换的电力以及外部电源，当光伏板转换储存的能源不满足系统使用时，系统会自动切换至外部电源为其供电，使用者通过远程终端内的信息统计以及二维坐标曲线图，二维坐标的建立与曲线图的绘制采用不同颜色的线条绘制，能够更加直观的了解一段时间内大棚内部的环境曲线升降以及用作于大棚内部环境调整驱动机构装置的使用次数，使用者通过大量数据即可分析大棚环境在什么时间什么条件下容易发生异常反应，从而为使用者达到提前预防，及时了解的目的。
附图说明
图1为本发明的整体系统框图；
图2为本发明的传感器模块框图；
图3为本发明的驱动机构框图；
图4为本发明的数据处理模块框图。
具体实施方式
下面将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至图4，本发明提供一种技术方案：一种光伏生态大棚温湿度监控系统，包括无线通信模块、远程终端、主控制器、传感器模块以及驱动机构，所述远程终端包括手机与计算机，所述主控制器通过无线通信模块与远程终端进行无线通信数据传输；所述传感器模块包括温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器；所述驱动机构包括水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯；所述主控器的输出端分别电性连接水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯的输入端，所述远程终端包括数据处理模块，所述数据处理包括信息统计与二维坐标以及曲线图；该温湿度监控系统分别与外部电源以及逆变器、锂电池、光伏板电性连接，所述温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器输出端分别与主控器的输入端电性连接，所述主控制器内部设定有温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器的标准参数范围，使用者可以根据具体使用环境以及地域差异通过远程终端调整主控制器内部标准参数范围，所述数据处理模块中的信息统计内容包括传感器模块监测传输的各个数据并记录反馈时间以及驱动机构驱动内容，所述数据处理模块中的信息统计内容包括传感器模块监测传输的各个数据并记录反馈时间以及驱动机构驱动内容，所述数据处理模块中的信息统计内容包括传感器模块监测传输的各个数据并记录反馈时间以及驱动机构驱动内容，所述二维坐标建立采用MATLABplot函数绘制，绘制内容包括主控制器反馈的传感器模块检测的数据以及对应时间的曲线图，该系统使用方法，第一步，通过远程终端在主控制器内设定温湿度、光强及土壤湿度环境参数的标准范围；第二步，通过传感器模块对大棚内温湿度、光强及土壤湿度环境参数进行采集监测，并将数据传给主控制器；第三步，主控制器将分析处理后的数据通过无线信号模块发送至远程终端，远程终端通过数据处理模块记录分析；第四步，若传输的数据不符合主控制器内部标准参数，根据具体异常数据内容反馈至主控制器，主控制器控制驱动机构作出反应进行调节。
本发明主要针对一种光伏生态大棚温湿度监控系统，本发明首先根据具体使用环境以及地域差异通过远程终端调整主控制器内部设置的温湿度、光强及土壤湿度环境参数的标准范围，然后通过温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器对大棚内温湿度、光强及土壤湿度环境参数进行采集监测，并将数据传给主控制器，主控制器将数据进行分析处理，通过无线通信模块发送给远程终端，远程终端将其分类显示并对当前接收的数据与设定标准范围进行比较，然后将数据通过数据处理模块进行信息统计，以及提供二维坐标对各传感器测量的数值绘制曲线图，若当前数据处于标准范围内，远程终端发出反馈指令给主控制器，主控制器根据反馈指令丢弃数据，等待下一次接收数据；若当前数据不在标准范围内，远程终端发出反馈指令给主控制器，在反馈的同时将反馈内容以及主控制器控制驱动机构内具体调节装置再次进行信息统计并记录显示，当大棚内部温度过高时，主控制器根据反馈指令驱动通风扇运行，对大棚内部温度进行散热工作，当大棚内部温度过低时，主控制器根据反馈指令控制热风炉对大棚内部进行升温作业，同时根据大棚内部作物种类，当光强传感器检测大棚内部光照强度不够时，主控制器会控制植物生长灯亮起为作物进行补光作业，当大棚内部土壤温湿度不符合标准范围时，主控制器根据反馈指令驱动水泵以及雾化器，对大棚内部土壤温湿度进行调节，通过一系列驱动机构调整大棚内温湿度、光照及土壤湿度达到设定标准范围，调整过程中不仅限单个设备启动运行，根据检测到不标准的参数反馈，主控制器可以同时控制多组设备运行对大棚内部环境进行调整作业，该系统运作过程中的电源来自光伏板对太阳能转换的电力以及外部电源，当光伏板转换储存的能源不满足系统使用时，系统会自动切换至外部电源为其供电，使用者通过远程终端内的信息统计以及二维坐标曲线图，二维坐标的建立与曲线图的绘制采用不同颜色的线条绘制，能够更加直观的了解一段时间内大棚内部的环境曲线升降以及用作于大棚内部环境调整驱动机构装置的使用次数，使用者通过大量数据即可分析大棚环境在什么时间什么条件下容易发生异常反应，从而为使用者起到提前预防，及时了解的目的。
上述主控制器、温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器，为所属领域技术人员公开和熟知的现有技术，本领域技术人员通过提供的该技术方案可以达成对应的使用效果，故没有一一阐述。

Claims (10)

1.一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：包括无线通信模块、远程终端、主控制器、传感器模块以及驱动机构，所述主控制器通过无线通信模块与远程终端进行无线通信数据传输；
所述传感器模块包括温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器；
所述驱动机构包括水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯；
所述远程终端包括数据处理模块，所述数据处理包括信息统计与二维坐标以及曲线图；
该温湿度监控系统分别与外部电源以及逆变器、锂电池、光伏板电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器输出端分别与主控器的输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述主控器的输出端分别电性连接水泵、雾化器、通风扇、热风炉以及植物生长灯的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述远程终端包括手机与计算机。
5.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述主控制器内部设定有温湿度传感器、光强传感器以及土壤湿度传感器的标准参数范围，使用者可以根据具体使用环境以及地域差异通过远程终端调整主控制器内部标准参数范围。
6.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述数据处理模块中的信息统计内容包括传感器模块监测传输的各个数据并记录反馈时间以及驱动机构驱动内容。
7.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述二维坐标建立采用MATLABplot函数绘制，绘制内容包括主控制器反馈的传感器模块检测的数据以及对应时间的曲线图。
8.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述驱动机构根据主控制器反馈的指令驱动多组装置运行。
9.根据权利要求1所述的一种光伏生态大棚温湿度监控系统，其特征在于：所述二维坐标的建立与曲线图的绘制采用不同颜色的线条绘制。
10.一种光伏生态大棚温湿度监控系统的使用方法，其特征在于：第一步，通过远程终端在主控制器内设定温湿度、光强及土壤湿度环境参数的标准范围；第二步，通过传感器模块对大棚内温湿度、光强及土壤湿度环境参数进行采集监测，并将数据传给主控制器；第三步，主控制器将分析处理后的数据通过无线信号模块发送至远程终端，远程终端通过数据处理模块记录分析；第四步，若传输的数据不符合主控制器内部标准参数，根据具体异常数据内容反馈至主控制器，主控制器控制驱动机构作出反应进行调节。
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