CN112799453A - 一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,包括:主控模块,所述主控模块与物联网信号连接,用于通过主控模块对种植架上不同品种和种类的蔬菜进行信息查询;采集模块,所述采集模块用于对其生长环境所需的温度、湿度、光照度信息进行采集,并通过无线信号收发模块将采集到的信号发送至主控模块;动作模块,所述动作模块用于根据主控模块进行动作;信息存储模块,所述信息存储模块用于对监控到的多层蔬菜种植架上种植的蔬菜信息进行存储,并且对于动作模块执行的动作以及执行动作的时间进行记录存储。本发明通过主控模块与标准参数做对比,并根据对比结果控制动作模块做出相应的动作,智能化更高。
Description
技术领域
本发明属于蔬菜种植架用实时监控领域,更具体地说,尤其涉及一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统。
背景技术
有机蔬菜有远离污染,品质高的特点,随着人们对食品安全要求的提高,有机蔬菜的需求量也逐渐增加,但目前有机蔬菜的种植成本偏高,不能很好的得到普及,而在有机蔬菜种植过程中,利用大棚种植有机蔬菜成为普遍的一种种植方式,如何提供一种方便有效的大棚管理方式,使得在有机蔬菜的种植过程中更利于有效了解到蔬菜种植区的环境情况,并且降低人工成本,使有机蔬菜的普及进一步得到推广。
但是现有的蔬菜种植架用实时监控系统,大多只能起到信息采集的作用,具体判断需要通过人工进行判断,并且通过人工控制动作模块做出相应的动作,智能化程度已经满足不了现有的需求,因此,我们提出一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,本系统能通过主控模块与标准参数做对比,并根据对比结果控制动作模块做出相应的动作,智能化更高。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,包括:
主控模块,所述主控模块与物联网信号连接,用于通过主控模块对种植架上不同品种和种类的蔬菜进行信息查询,且主控模块包括对比模块;
采集模块,所述采集模块用于对其生长环境所需的温度、湿度、光照度信息进行采集,并通过无线信号收发模块将采集到的信号发送至主控模块,通过主控模块将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息;
动作模块,所述动作模块用于根据主控模块进行动作,动作模块可执行的动作包括:浇水、排水、升降温、光照度调节以及光照度角度调节、通风;
信息存储模块,所述信息存储模块用于对监控到的多层蔬菜种植架上种植的蔬菜信息进行存储,并且对于动作模块执行的动作以及执行动作的时间进行记录存储。
作为优选的方案,所述采集模块具体包括:图像采集模块、温湿度采集模块、光照度采集模块。
作为优选的方案,所述图像采集模块具体设置为360°旋转的红外摄像头,所述红外摄像头的波长为1.5-400微米,所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件,外部光线通过镜头聚焦在感光元件上,感光元件与信号处理元件电连接,所述红外摄像头还包括用于检测环境光照度的光线检测模块,所述光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件,每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者,该光线检测方法包括:同时开启该多个扫描线的至少两者,用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件,用于在采集在光照度不好的夜晚确保红外摄像头的环境信息采集。
作为优选的方案,所述温湿度采集模块具体设置为模拟量型温湿度传感器,所述模拟量型温湿度传感器采用数字集成传感器做探头,配以数字化处理电路,从而将环境中的温度和相对湿度转换成与之相对应的标准模拟信号,并将该标准模拟信号传输至主控模块。
作为优选的方案,所述光照度采集模块具体设置为HA2003光照度传感器,所述HA2003光照度传感器的具体参数为:
量程:0-20万lx;光谱范围:400-700(nm)可见光;误差:±5%;工作电压:DC5-24V(电压型)、DC12-24V(电流型)、输出信号:0-2V、0-5V、0-10V、0-20mA、4-20mA、工作温湿度:-20℃-60℃、0-70%RH、储存温湿度:-30℃-80℃、0-80%RH、大气压力:80-110KPa。
作为优选的方案,本系统还包括音影模块,所述音影模块包括数字模拟转换器,用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换;显示器,用于显示影像;影像分割单元,用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内,所述影像分割单元是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程,它是由图像处理到图像分析的关键步骤,主要分以下几类:基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等,从数学角度来看,图像分割是将数字图像划分成互不相交的区域的过程。
作为优选的方案,所述主控模块包括所述所述无线信号收发模块,所述所述无线信号收发模块包括WIFI天线、LTE天线、射频开关、频分器以及处理器,所述频分器用于将所述LTE天线接收的信号中的WIFI信号以及LTE信号分开,并将分开后的所述WIFI信号以及所述LTE信号分别通过所述第一输出端口以及所述第二输出端口输出。
作为优选的方案,所述主控模块中包括对比模块,对比模块用于将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息,所述对比模块采用算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符进行图形对比,所述算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符按优先级从底到高排列为:赋值运算符<逻辑与运算符<关系运算符<算术运算符。
本发明的技术效果和优点:本发明提供的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,与传统的实时监控系统相比,本发明通过主控模块与标准参数做对比,并根据对比结果控制动作模块做出相应的动作,智能化更高。
附图说明
图1为本发明基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统框图。
具体实施方式
为使本所述实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本所述实施方式中的附图,对本所述实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本所述一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本所述中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本所述保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本所述的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本所述的范围,而是仅仅表示本所述的选定实施方式。基于本所述中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本所述保护的范围。
在本所述的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本所述和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本所述的限制。
在本所述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据说明书具体情况理解上述术语在本所述中的具体含义。
一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,包括:
主控模块,所述主控模块与物联网信号连接,用于通过主控模块对种植架上不同品种和种类的蔬菜进行信息查询,且主控模块包括对比模块;
所述主控模块包括所述所述无线信号收发模块,所述所述无线信号收发模块包括WIFI天线、LTE天线、射频开关、频分器以及处理器,所述频分器用于将所述LTE天线接收的信号中的WIFI信号以及LTE信号分开,并将分开后的所述WIFI信号以及所述LTE信号分别通过所述第一输出端口以及所述第二输出端口输出;
所述主控模块中包括对比模块,对比模块用于将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息,所述对比模块采用算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符进行图形对比,所述算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符按优先级从底到高排列为:赋值运算符<逻辑与运算符<关系运算符<算术运算符;
采集模块,所述采集模块用于对其生长环境所需的温度、湿度、光照度信息进行采集,并通过无线信号收发模块将采集到的信号发送至主控模块,通过主控模块将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息;
所述采集模块具体包括:图像采集模块、温湿度采集模块、光照度采集模块,所述图像采集模块具体设置为360°旋转的红外摄像头,所述红外摄像头的波长为1.5-400微米,所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件,外部光线通过镜头聚焦在感光元件上,感光元件与信号处理元件电连接,所述红外摄像头还包括用于检测环境光照度的光线检测模块,所述光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件,每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者,该光线检测方法包括:同时开启该多个扫描线的至少两者,用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件,用于在采集在光照度不好的夜晚确保红外摄像头的环境信息采集;
所述温湿度采集模块具体设置为模拟量型温湿度传感器,所述模拟量型温湿度传感器采用数字集成传感器做探头,配以数字化处理电路,从而将环境中的温度和相对湿度转换成与之相对应的标准模拟信号,并将该标准模拟信号传输至主控模块;
所述光照度采集模块具体设置为HA2003光照度传感器,所述HA2003光照度传感器的具体参数为:
量程:0-20万lx;光谱范围:400-700(nm)可见光;误差:±5%;工作电压:DC5-24V(电压型)、DC12-24V(电流型)、输出信号:0-2V、0-5V、0-10V、0-20mA、4-20mA、工作温湿度:-20℃-60℃、0-70%RH、储存温湿度:-30℃-80℃、0-80%RH、大气压力:80-110KPa;
动作模块,所述动作模块用于根据主控模块进行动作,动作模块可执行的动作包括:浇水、排水、升降温、光照度调节以及光照度角度调节、通风;
信息存储模块,所述信息存储模块用于对监控到的多层蔬菜种植架上种植的蔬菜信息进行存储,并且对于动作模块执行的动作以及执行动作的时间进行记录存储;
本系统还包括音影模块,所述音影模块包括数字模拟转换器,用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换;显示器,用于显示影像;影像分割单元,用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内,所述影像分割单元是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程,它是由图像处理到图像分析的关键步骤,主要分以下几类:基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法等,从数学角度来看,图像分割是将数字图像划分成互不相交的区域的过程。
综上所述:本发明提供的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,与传统的实时监控系统相比,本发明通过主控模块与标准参数做对比,并根据对比结果控制动作模块做出相应的动作,智能化更高。
以上所述,仅为本所述较佳的具体实施方式,但本所述的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本所述揭露的技术范围内,根据本所述的技术方案及其所述构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本所述的保护范围之内。
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。
Claims (8)
1.一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于,包括:
主控模块,所述主控模块与物联网信号连接,用于通过主控模块对种植架上不同品种和种类的蔬菜进行信息查询,且主控模块包括对比模块;
采集模块,所述采集模块用于对其生长环境所需的温度、湿度、光照度信息进行采集,并通过无线信号收发模块将采集到的信号发送至主控模块,通过主控模块将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息;
动作模块,所述动作模块用于根据主控模块进行动作,动作模块可执行的动作包括:浇水、排水、升降温、光照度调节以及光照度角度调节、通风;
信息存储模块,所述信息存储模块用于对监控到的多层蔬菜种植架上种植的蔬菜信息进行存储,并且对于动作模块执行的动作以及执行动作的时间进行记录存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述采集模块具体包括:图像采集模块、温湿度采集模块、光照度采集模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述图像采集模块具体设置为360°旋转的红外摄像头,所述红外摄像头的波长为1.5-400微米,所述红外摄像头包括镜头、感光元件、信号处理元件,外部光线通过镜头聚焦在感光元件上,感光元件与信号处理元件电连接,所述红外摄像头还包括用于检测环境光照度的光线检测模块,所述光线检测模块包括多个扫描线、多个读取线以及多个光感测元件,每一光感测元件耦接该多个扫描线的一者以及该多个读取线的一者,该光线检测方法包括:同时开启该多个扫描线的至少两者,用以开启该多个光感测元件中的多个耦接的光感测元件,用于在采集在光照度不好的夜晚确保红外摄像头的环境信息采集。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述温湿度采集模块具体设置为模拟量型温湿度传感器,所述模拟量型温湿度传感器采用数字集成传感器做探头,配以数字化处理电路,从而将环境中的温度和相对湿度转换成与之相对应的标准模拟信号,并将该标准模拟信号传输至主控模块。
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述光照度采集模块具体设置为HA2003光照度传感器,所述HA2003光照度传感器的具体参数为:
量程:0-20万lx;光谱范围:400-700(nm)可见光;误差:±5%;工作电压:DC5-24V(电压型)、DC12-24V(电流型)、输出信号:0-2V、0-5V、0-10V、0-20mA、4-20mA、工作温湿度:-20℃-60℃、0-70%RH、储存温湿度:-30℃-80℃、0-80%RH、大气压力:80-110KPa。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:本系统还包括音影模块,所述音影模块包括数字模拟转换器,用于处理数字讯号与模拟讯号间之转换;显示器,用于显示影像;影像分割单元,用于将馈入之数影像处理以显示于该显示器上之数分割区域内,所述影像分割单元是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程,它是由图像处理到图像分析的关键步骤,主要分以下几类:基于阈值的分割方法、基于区域的分割方法、基于边缘的分割方法以及基于特定理论的分割方法,从数学角度来看,图像分割是将数字图像划分成互不相交的区域的过程。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述主控模块包括所述所述无线信号收发模块,所述所述无线信号收发模块包括WIFI天线、LTE天线、射频开关、频分器以及处理器,所述频分器用于将所述LTE天线接收的信号中的WIFI信号以及LTE信号分开,并将分开后的所述WIFI信号以及所述LTE信号分别通过所述第一输出端口以及所述第二输出端口输出。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的多层蔬菜种植架用实时监控系统,其特征在于:所述主控模块中包括对比模块,对比模块用于将采集数据对比物联网收集的该蔬菜的种植信息,所述对比模块采用算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符进行图形对比,所述算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符和位运算符按优先级从底到高排列为:赋值运算符<逻辑与运算符<关系运算符<算术运算符。
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