CN113016446A - 一种基于智能控制的大棚灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大棚灌溉技术领域，且公开了一种基于智能控制的大棚灌溉系统，包括以下模块：信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块、气压监测模块、蓄水模块、排风模块和照明模块。该基于智能控制的大棚灌溉系统，通过设置信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块和蓄水模块，管理人员能够及时的了解到大棚内的植物生长的基本需求是否发生改变，从而能够及时的进行调整，通过灌溉模块和蓄水模块的相互配合，蓄水模块内的雨水收集模块能够有效的对自然降雨进行收集，及时的存入水资源存储模块的内部，在灌溉模块内部设置喷头的方式进行浇水，能够有效的保证植物能够接受到足量的水源，能够有效的防止造成水资源的浪费。

Description

一种基于智能控制的大棚灌溉系统
技术领域
本发明涉及大棚灌溉技术领域，具体为一种基于智能控制的大棚灌溉系统。
背景技术
温室大棚被广泛应用于育苗及果蔬栽培生产过程中，由于气候原因，冬季无法在天然环境中进行种苗生产，因此最常见的种苗培育方式就是利用温室大棚进行种苗栽培，温室是个相对封闭的生产设施，自然降雨不能被直接利用，温室内作物需要的水分完全依靠人工灌溉措施来保证，对大棚内的种苗进行浇水灌溉。
温室大棚在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等，因此对种植作物生长环境的要求要严格的多，大多数农户加温、浇水、通风等，全凭感觉，没有科学依据，从而导致大棚内的植物生长的效率低下，不能够达到所需求的生产量，从而导致造成一定程度上的经济损失，且不能够充分对水资源进行利用，从而导致水资源大量的被浪费，大棚在实际运用中，会出现部分破损的情况，从而导致外部的空气干扰内部的空气状态，从而干扰大棚内部植物的生长，不利于植物的生长。
发明内容
本发明提供了一种基于智能控制的大棚灌溉系统，具备能够更加具备科学的培育大棚植物，以及充分的利用水资源的优点，解决了背景技术中提出问题。
本发明提供如下技术方案：一种基于智能控制的大棚灌溉系统，包括以下模块：信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块、气压监测模块、蓄水模块、排风模块和照明模块；
信息采集模块：用于对大棚内的基础信息进行采集，从而能够方便管理人员能够及时的对大棚内植物的我基础需求进行调整；
数据分析模块：用于对信息采集模块采集到的信息进行分析，从而便于对大棚内植物基础需求进行调整；
智能控制模块：用于控制大棚内的所需设施进行工作；
灌溉模块：用于对大棚内的植物进行灌溉；
气压监测模块：能够有效的检测大棚内的气压变化；
蓄水模块：用于收集雨水，从而能够有效的利用水资源；
排风模块：用于对大棚内的二氧化碳的含量进行调整，从而创造适宜植物生长的环境；
照明模块：用于在环境昏暗的条件下进行照明，从而方便工作人员能够及时的进入大棚内了解情况。
优选的，所述信息采集模块包括湿度传感器、温度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、监控摄像头和人体感应装置。
优选的，所述数据分析模块包括云服务器，所述云服务器包括信息数据采集软件、信息数据分析软件、控制软件和图像显示软件。
优选的，所述灌溉模块包括若干组管道、喷头、电磁阀和若干组水泵，若干组所述管道一铺设在植物的两侧，若干组所述管道一上均匀连接有若干组喷头，所述蓄水模块包括雨水收集模块和水资源存储模块，所述雨水收集模块包括雨水收集槽和过滤板，所述雨水收集模块通过管道二连接水资源存储模块，所述雨水收集模块通过管道三连接若干组管道一，若干组所述管道一上均连接电磁阀，所述管道三上设置有水泵。
优选的，所述温度传感器和湿度传感器的数量均为四个，四个所述温度传感器与湿度传感器均呈矩形阵列设置在养殖大棚距离地面一米处，所述土壤水分传感器的数量为若干个，若干个所述土壤水分传感器呈矩形阵列设置在养殖大棚的土壤内，且每两个相邻土壤水分传感器之间的间距为两米，所述光照强度传感器设置在大棚的内部，且沿大棚内部顶端按照实际需求进行均匀设置，所述二氧化碳传感器设置在大棚内部，且在大棚内部按照等距离设置六到八组，所述监控摄像头的数量为四个，四个所述监控摄像头呈矩形阵列设置在种植大棚的内底壁，且四个监控摄像头将种植大棚内部分为四个监控区域，所述人体感应装置设置在大棚的进出的位置。
优选的，所述排风模块包括若干个设置在养殖大棚内壁的通风扇。
优选的，所述照明模块包括设置在养殖大棚内顶壁且由驱动电机控制的遮光帘，以及在大棚内部等距离设置的照明灯。
优选的，所述智能控制模块电性连接灌溉模块、排风模块、照明模块、数据分析模块和气压监测模块，所述信息采集模块电性连接数据分析模块。
优选的，所述气压监测模块包括四组设置在大棚内的气压传感器，所述的气压传感器与上述的温度传感器一一对应的并排设置，且所述气压传感器均与上述的数据分析模块通讯连接，所述的数据分析模块按预定频率同时四组接收气压传感器和温度传感器传送的四组气压值和温度值，并且在信息数据分析软件中，四组气压值不相等和四组温度值不相等时，所述的信息数据分析软件向所述的控制软件发送报警信号，并有所述的图像显示软件进行显示。
优选的，所述的信息数据分析软件计算四组气压值的两两差值进而确定数据异常的气压传感器位置，同时计算四组温度值的两两差值进而确定数据异常的温度传感器位置进行校验，所述的信息数据分析软件根据校验结果向所述的控制软件发送控制信号给控制软件，所述的控制软件控制上述的监控摄像头拍摄数据异常的气压传感器位置和数据异常的温度传感器位置，并由所述的图像显示软件显示拍摄的图像，使工作人员能够在图像上寻找到破损位置。
本发明具备以下有益效果：
1、该基于智能控制的大棚灌溉系统，通过设置信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块和蓄水模块，通过信息采集模块和数据分析模块的相互配合，能够使得管理人员能够及时的了解到大棚内的植物生长的基本需求是否发生改变，从而能够及时的进行调整，通过灌溉模块和蓄水模块的相互配合，蓄水模块内的雨水收集模块能够有效的对自然降雨进行收集，并及时的存入水资源存储模块的内部，通过灌溉模块的加入能够及时的对植物进行灌溉，同时通过在灌溉模块内部设置喷头的方式进行浇水，能够有效的保证植物能够接受到足量的水源，且同时能够有效的防止造成水资源的浪费，同时通过智能化的设置，能够在培育大棚植物方便更加的科学化，同时减少人力的投入，方便人们进行大棚植物的培育。
2、该基于智能控制的大棚灌溉系统，通过设置排风模块，能够有效的加快大棚内的空气流动效率，有效的减少大棚内的二氧化碳的含量，从而更加有利于植物的生长，通过设置照明模块中的由驱动电机控制的遮光帘能够有效的调节大棚内部的光照条件，以至于达到满足植物的生长需求，通过设置照明灯，能够在环境昏暗的情况下，便于管理人员对大棚内植物生长情况的观察，从而便于管理人员能够规划出更加便于植物生长的条件。
3、该基于智能控制的大棚灌溉系统，通过设置监控摄像头和人体感应装置，监控摄像头能够有效的对大棚内的状况进行拍摄，人体感应模块能够及时的了解到是否有人出入大棚，两者相互配合能够有效的保证大棚内防止有他人进行破坏，使得管理人员能够及时的了解到大棚内的信息，有效的提高了大棚安全性。
4、该基于智能控制的大棚灌溉系统，通过设置气压传感器、控制单元、显示单元、预警单元和报警灯，气压传感器能够有效的检测大棚内部的气压状态，当大棚发生破损的情况，大棚内的某处的气压发生改变，控制单元接收到气压传感器传输过来的气压变化，控制单元把所收到的气压变化传输给显示单元和预警单元、显示单元进行显示，预警单元提醒工作人员及时的进行查看，同时控制单元控制报警灯发出声音，以便工作人员能够及时的了解到大棚内某处的破损情况，从而能够及时的进行补救，保证了大棚内的植物的生长。
附图说明
图1为本发明系统流程示意图；
图2为本发明气压监测模块系统流程示意图。
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1-2，一种基于智能控制的大棚灌溉系统，包括以下模块：信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块、气压监测模块、蓄水模块、排风模块和照明模块；
信息采集模块：用于对大棚内的基础信息进行采集，从而能够方便管理人员能够及时的对大棚内植物的我基础需求进行调整；
数据分析模块：用于对信息采集模块采集到的信息进行分析，从而便于对大棚内植物基础需求进行调整；
智能控制模块：用于控制大棚内的所需设施进行工作；
灌溉模块：用于对大棚内的植物进行灌溉；
气压监测模块：能够有效的检测大棚内的气压变化；
蓄水模块：用于收集雨水，从而能够有效的利用水资源；
排风模块：用于对大棚内的二氧化碳的含量进行调整，从而创造适宜植物生长的环境；
照明模块：用于在环境昏暗的条件下进行照明，从而方便工作人员能够及时的进入大棚内了解情况。
其中，通过设置信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块和蓄水模块，通过信息采集模块和数据分析模块的相互配合，能够使得管理人员能够及时的了解到大棚内的植物生长的基本需求是否发生改变，从而能够及时的进行调整，通过灌溉模块和蓄水模块的相互配合，蓄水模块内的雨水收集模块能够有效的对自然降雨进行收集，并及时的存入水资源存储模块的内部，通过灌溉模块的加入能够及时的对植物进行灌溉，同时通过在灌溉模块内部设置喷头的方式进行浇水，能够有效的保证植物能够接受到足量的水源，且同时能够有效的防止造成水资源的浪费，同时通过智能化的设置，能够在培育大棚植物方便更加的科学化，同时减少人力的投入，方便人们进行大棚植物的培育。
其中，信息采集模块包括湿度传感器、温度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、监控摄像头和人体感应装置。
其中，数据分析模块包括云服务器，云服务器包括信息数据采集软件、信息数据分析软件、控制软件和图像显示软件。
其中，灌溉模块包括若干组管道、喷头、电磁阀和若干组水泵，若干组管道一铺设在植物的两侧，若干组管道一上均匀连接有若干组喷头，蓄水模块包括雨水收集模块和水资源存储模块，雨水收集模块包括雨水收集槽和过滤板，雨水收集模块通过管道二连接水资源存储模块，雨水收集模块通过管道三连接若干组管道一，若干组管道一上均连接电磁阀，管道三上设置有水泵。
其中，温度传感器和湿度传感器的数量均为四个，四个温度传感器与湿度传感器均呈矩形阵列设置在养殖大棚距离地面一米处，土壤水分传感器的数量为若干个，若干个土壤水分传感器呈矩形阵列设置在养殖大棚的土壤内，且每两个相邻土壤水分传感器之间的间距为两米，光照强度传感器设置在大棚的内部，且沿大棚内部顶端按照实际需求进行均匀设置，二氧化碳传感器设置在大棚内部，且在大棚内部按照等距离设置六到八组，监控摄像头的数量为四个，四个监控摄像头呈矩形阵列设置在种植大棚的内底壁，且四个监控摄像头将种植大棚内部分为四个监控区域，人体感应装置设置在大棚的进出的位置。
其中，排风模块包括若干个设置在养殖大棚内壁的通风扇。
其中，照明模块包括设置在养殖大棚内顶壁且由驱动电机控制的遮光帘，以及在大棚内部等距离设置的照明灯。
其中，智能控制模块电性连接灌溉模块、排风模块、照明模块、数据分析模块和气压监测模块，信息采集模块电性连接数据分析模块。
其中，通过设置排风模块，能够有效的加快大棚内的空气流动效率，有效的减少大棚内的二氧化碳的含量，从而更加有利于植物的生长，通过设置照明模块中的由驱动电机控制的遮光帘能够有效的调节大棚内部的光照条件，以至于达到满足植物的生长需求，通过设置照明灯，能够在环境昏暗的情况下，便于管理人员对大棚内植物生长情况的观察，从而便于管理人员能够规划出更加便于植物生长的条件。
其中，通过设置监控摄像头和人体感应装置，监控摄像头能够有效的对大棚内的状况进行拍摄，人体感应模块能够及时的了解到是否有人出入大棚，两者相互配合能够有效的保证大棚内防止有他人进行破坏，使得管理人员能够及时的了解到大棚内的信息，有效的提高了大棚安全性。
其中；所述气压监测模块包括四组设置在大棚内的气压传感器，所述的气压传感器与上述的温度传感器一一对应的并排设置，且所述气压传感器均与上述的数据分析模块通讯连接，所述的数据分析模块按预定频率同时四组接收气压传感器和温度传感器传送的四组气压值和温度值，并且在信息数据分析软件中，四组气压值不相等和四组温度值不相等时，所述的信息数据分析软件向所述的控制软件发送报警信号，并有所述的图像显示软件进行显示。
其中；所述的信息数据分析软件计算四组气压值的两两差值进而确定数据异常的气压传感器位置，同时计算四组温度值的两两差值进而确定数据异常的温度传感器位置进行校验，所述的信息数据分析软件根据校验结果向所述的控制软件发送控制信号给控制软件，所述的控制软件控制上述的监控摄像头拍摄数据异常的气压传感器位置和数据异常的温度传感器位置，并由所述的图像显示软件显示拍摄的图像，使工作人员能够在图像上寻找到破损位置
其中，气压监测模块包括气压传感器、控制单元、显示单元、预警单元和报警灯，气压传感器设置有若干组，且若干组气压传感器均匀设置在大棚的内部，控制单元电性连接气压传感器、显示单元、预警单元和报警灯。
其中，气压传感器能够有效的检测大棚内部的气压状态，当大棚发生破损的情况，大棚内的某处的气压发生改变，控制单元接收到气压传感器传输过来的气压变化，控制单元把所收到的气压变化传输给显示单元和预警单元、显示单元进行显示，预警单元提醒工作人员及时的进行查看，同时控制单元控制报警灯发出声音，以便工作人员能够及时的了解到大棚内某处的破损情况，从而能够及时的进行补救，保证了大棚内的植物的生长。
其中，当出现破损时，气压传感器、温度传感器和湿度传感器同时感知到大棚内的气压、温度和湿度发生改变，超过额定湿度，则湿度传感器会发生感应，其温度传感器温度超过额定温度时同时也会发生感应变化，将其湿度、温度以及气压的变化值利用计算机进行计算；锁定其破损位置，摄像头会根据其计算的位置进行相应的角度转换；对其破损位置进行定位；温度和湿度发生变化传输到图像显示软件上，并显示出温度和湿度发生改变的位置，同时气压把所变化的数值传输到显示单元的界面，并通过预警单元进行预警，使得工作人员能够及时的对大棚进行维修，减少损失的发生，提高大棚内所产生的经济效益。
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。
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 (10)

1.一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：包括以下模块：信息采集模块、数据分析模块、智能控制模块、灌溉模块、气压监测模块、蓄水模块、排风模块和照明模块；
信息采集模块：用于对大棚内的基础信息进行采集，从而能够方便管理人员能够及时的对大棚内植物的我基础需求进行调整；
数据分析模块：与所述的信息采集模块通讯连接，用于对信息采集模块采集到的信息进行分析，从而便于对大棚内植物基础需求进行调整；
智能控制模块：用于控制大棚内的所需设施进行工作；
灌溉模块：用于对大棚内的植物进行灌溉；
气压监测模块：能够有效的检测大棚内的气压变化；
蓄水模块：用于收集雨水，从而能够有效的利用水资源；
排风模块：用于对大棚内的二氧化碳的含量进行调整，从而创造适宜植物生长的环境；
照明模块：用于在环境昏暗的条件下进行照明，从而方便工作人员能够及时的进入大棚内了解情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述信息采集模块包括湿度传感器、温度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、监控摄像头和人体感应装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述数据分析模块包括云服务器，所述云服务器包括信息数据采集软件、信息数据分析软件、控制软件和图像显示软件。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述灌溉模块包括若干组管道、喷头、电磁阀和若干组水泵，若干组所述管道一铺设在植物的两侧，若干组所述管道一上均匀连接有若干组喷头，所述蓄水模块包括雨水收集模块和水资源存储模块，所述雨水收集模块包括雨水收集槽和过滤板，所述雨水收集模块通过管道二连接水资源存储模块，所述雨水收集模块通过管道三连接若干组管道一，若干组所述管道一上均连接电磁阀，所述管道三上设置有水泵。
5.根据权利要求2所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述温度传感器和湿度传感器的数量均为四个，四个所述温度传感器与湿度传感器均呈矩形阵列设置在养殖大棚距离地面一米处，所述土壤水分传感器的数量为若干个，若干个所述土壤水分传感器呈矩形阵列设置在养殖大棚的土壤内，且每两个相邻土壤水分传感器之间的间距为两米，所述光照强度传感器设置在大棚的内部，且沿大棚内部顶端按照实际需求进行均匀设置，所述二氧化碳传感器设置在大棚内部，且在大棚内部按照等距离设置六到八组，所述监控摄像头的数量为四个，四个所述监控摄像头呈矩形阵列设置在种植大棚的内底壁，且四个监控摄像头将种植大棚内部分为四个监控区域，所述人体感应装置设置在大棚的进出的位置。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述排风模块包括若干个设置在养殖大棚内壁的通风扇。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述照明模块包括设置在养殖大棚内顶壁且由驱动电机控制的遮光帘，以及在大棚内部等距离设置的照明灯。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述智能控制模块电性连接灌溉模块、排风模块、照明模块、数据分析模块和气压监测模块，所述信息采集模块电性连接数据分析模块。
9.根据权利要求3所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述气压监测模块包括四组设置在大棚内的气压传感器，所述的气压传感器与上述的温度传感器一一对应的并排设置，且所述气压传感器均与上述的数据分析模块通讯连接，所述的数据分析模块按预定频率同时四组接收气压传感器和温度传感器传送的四组气压值和温度值，并且在信息数据分析软件中，四组气压值不相等和四组温度值不相等时，所述的信息数据分析软件向所述的控制软件发送报警信号，并有所述的图像显示软件进行显示。
10.根据权利要求9所述的一种基于智能控制的大棚灌溉系统，其特征在于：所述的信息数据分析软件计算四组气压值的两两差值进而确定数据异常的气压传感器位置，同时计算四组温度值的两两差值进而确定数据异常的温度传感器位置进行校验，所述的信息数据分析软件根据校验结果向所述的控制软件发送控制信号给控制软件，所述的控制软件控制上述的监控摄像头拍摄数据异常的气压传感器位置和数据异常的温度传感器位置，并由所述的图像显示软件显示拍摄的图像，使工作人员能够在图像上寻找到破损位置。
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