CN113433993A - 一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业种植技术领域，且公开了一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统；本基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统包括通信连接系统，所述通信连接系统用于对智能分析系统和智能控制系统、智能控制系统和管理终端建立连接，本发明通过各种传感器采集农业大棚内的数据，根据测得的数据调整农业大棚内的温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度，使得农业大棚内的温湿度能够始终保持在适合作物生长的数值，从而保证作物的增产以及增收，可以帮助农民及时发现问题并准确发现问题所在位置，对农业大棚内的数据调整进行数字化的控制，从而使得投入资源更加精准，种植效率得到提高，满足现代化管理的需求。

Description

一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体为一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统。

背景技术

大棚是用竹木杆、水泥杆、轻型钢管或管材等材料做骨架，做成立柱、拉杆，拱杆及压杆，覆盖塑料薄膜而成为拱圆形的料棚，大棚需建在向阳、避风、高燥、排水良好处，塑料大棚一般覆盖的面积为1-3亩。

当前我国温室大棚环境调控水平落后、运行管理依赖经验、网络化程度低等问题提出的,这些问题严重制约了温室大棚生产效率的提高；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，有效的解决了当前我国温室大棚环境调控水平落后、运行管理依赖经验、网络化程度低等问题提出的,这些问题严重制约了温室大棚生产效率的提高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，包括通信连接系统，所述通信连接系统用于对智能分析系统和智能控制系统、智能控制系统和管理终端建立连接，所述智能分析系统和智能控制系统之间连接方式为有线连接，所述智能控制系统和管理终端之间连接方式为无线连接，

数据监测系统，所述数据监测系统用于对农业大棚内的各项数据进行实时检测，并将监测所得的数据传输至智能分析系统，所述各项数据包括温度、湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度，所述数据监测系统具体包括温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器；

智能分析系统，所述智能分析系统用于接收上述数据监测系统传输的数据，并根据农业大棚数据库进行智能数据对比分析，并将对比分析结果传输至智能控制系统，所述农业大棚数据库为基于SQL Server软件开发平台的农业大棚数据库系统；

智能控制系统，所述智能控制系统用于接收上述智能分析系统传输的对比分析结果，并根据分析结果控制数据调整系统对农业大棚内的各项数据进行调整，所述智能控制系统具体为基于Lab VIEW软件的农业大棚集中监控管理平台；

数据调整系统，所述数据调整系统用于根据上述智能控制系统的指令控制各项调整单元进行数据调整，所述各项调整单元包括加热单元、通风单元、灌溉单元以及补光单元，所述数据调整系统为串级控制系统；

数据显示系统，所述数据显示系统和上述数据监测系统以及智能控制系统均为有线连接，所述数据显示系统用于显示上述数据监测系统中温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器的监测数据，且所述数据显示系统用于实现智能控制系统的人机交互，所述数据显示系统具体为触摸液晶显示屏；

异常报警系统，所述异常报警系统和所述智能分析系统以及管理终端均为无线连接，所述异常报警系统用于在智能分析系统进行智能数据对比分析后，得出的数据结果异常时，将此结果通过短信或者弹窗提醒的方式发送至管理终端。

优选的，所述单个管理终端同时和多个智能控制系统进行连接，且所述管理终端可实现对所述智能控制系统中控制指令数据的更改，所述管理终端具体载体为手机、笔记本、PAD智能终端或平板电脑中一种或几种的组合。

优选的，所述有线连接具体为基于以太网的有线传输技术，所述无线连接具体为基于互联网与GSM移动通信相结合的传输技术。

优选的，所述温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器均为电性并联，且所述温度传感器为SHT10数字式温度传感器，所述湿度传感器为AM2320型电阻式湿度传感器，所述土壤水分传感器为FDS-100型土壤水分传感器，所述二氧化碳传感器为SH-300-DS型二氧化碳传感器，所述光强传感器为BUD-30型光强传感器。

优选的，所述加热单元具体为热水采暖加热、蒸汽采暖加热、热风采暖加热、电热采暖加热或辐射采暖加热中一种或几种的组合。

优选的，所述通风单元具体为离心风机、空气净化器、排尘风机、节能环保空调、强力排气扇、C6-48离心风机、4-72离心风机、脉冲除尘器或旋风除尘器中一种或几种的组合。

优选的，所述灌溉单元包括储水箱、水泵、水管以及灌溉喷头，所述水泵和所述智能控制系统为电性串联连接。

优选的，所述异常报警系统具体为基于APNS技术的实时推送程序。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明，通过数据监测系统的温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器对对农业大棚内的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度等数据进行实时监测，监测得到数据后，将数据传输至智能分析系统，由智能分析系统将此数据和农业大棚数据库中的数据进行对比分析，分析时，根据农业大棚内不同的作物适合数据提取对应范围值，将监测数据与此数据进行对比，并将对比结果发送至智能控制系统，由智能控制系统根据对比结果控制数据调整系统中的加热单元、通风单元、灌溉单元以及补光单元根据作物适应范围值进行调整，以此完成对农业大棚内各项数据的自调整，通过各种传感器采集农业大棚内的数据，根据测得的数据调整农业大棚内的温湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度，使得农业大棚内的温湿度能够始终保持在适合作物生长的数值，从而保证作物的增产以及增收；

2、本发明，通过各种传感器采集农业大棚内的数据，可以帮助农民及时发现问题并准确发现问题所在位置，对农业大棚内的数据调整进行数字化的控制，从而使得投入资源更加精准，种植效率得到提高；

3、本发明，单个管理终端同时和多个智能控制系统进行连接的设计，使得农民可以实现智能化集中管控，减少了农民的劳动量，满足现代化管理的需求。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明系统框图。

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。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，包括通信连接系统，通信连接系统用于对智能分析系统和智能控制系统、智能控制系统和管理终端建立连接，智能分析系统和智能控制系统之间连接方式为有线连接，智能控制系统和管理终端之间连接方式为无线连接，单个管理终端同时和多个智能控制系统进行连接，且管理终端可实现对智能控制系统中控制指令数据的更改，管理终端具体载体为手机、笔记本、PAD智能终端或平板电脑中一种或几种的组合，有线连接具体为基于以太网的有线传输技术，无线连接具体为基于互联网与GSM移动通信相结合的传输技术；

数据监测系统，数据监测系统用于对农业大棚内的各项数据进行实时检测，并将监测所得的数据传输至智能分析系统，各项数据包括温度、湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度，数据监测系统具体包括温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器，温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器均为电性并联，且温度传感器为SHT10数字式温度传感器，温度传感器的温度计通过传导或对流达到热平衡，从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度，湿度传感器为AM2320型电阻式湿度传感器，当空气中的水蒸气吸附在湿度传感器的感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度，土壤水分传感器为FDS-100型土壤水分传感器，利用敏感膜来识别离子的种类和浓度，转换器则将敏感膜感知的信息转换为电信号，因此也可作为土壤湿度传感器，二氧化碳传感器为SH-300-DS型二氧化碳传感器，气敏材料在通过气体时产生离子，从而形成电动势，测量电动势从而测量气体浓度，光强传感器为BUD-30型光强传感器，采用了对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器，感应元件采用绕线电镀式多接点热电堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂层，热接点在感应面上，而冷结点则位于机体内，冷热接点产生温差电势，在线性范围内，输出信号与太阳辐照度成正比，透过滤光片的可见光照射到进口光敏二极管，光敏二极管根据可见光照度大小转换成电信号，然后电信号会进入单片机系统，从而测得光照强度；

智能分析系统，智能分析系统用于接收上述数据监测系统传输的数据，并根据农业大棚数据库进行智能数据对比分析，并将对比分析结果传输至智能控制系统，农业大棚数据库为基于SQL Server软件开发平台的农业大棚数据库系统；

智能控制系统，智能控制系统用于接收上述智能分析系统传输的对比分析结果，并根据分析结果控制数据调整系统对农业大棚内的各项数据进行调整，智能控制系统具体为基于Lab VIEW软件的农业大棚集中监控管理平台；

数据调整系统，数据调整系统用于根据上述智能控制系统的指令控制各项调整单元进行数据调整，各项调整单元包括加热单元、通风单元、灌溉单元以及补光单元，数据调整系统为串级控制系统，加热单元具体为热水采暖加热、蒸汽采暖加热、热风采暖加热、电热采暖加热或辐射采暖加热中一种或几种的组合，通风单元具体为离心风机、空气净化器、排尘风机、节能环保空调、强力排气扇、C6-48离心风机、4-72离心风机、脉冲除尘器或旋风除尘器中一种或几种的组合，灌溉单元包括储水箱、水泵、水管以及灌溉喷头，水泵和智能控制系统为电性串联连接；

数据显示系统，数据显示系统和上述数据监测系统以及智能控制系统均为有线连接，数据显示系统用于显示上述数据监测系统中温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器的监测数据，且数据显示系统用于实现智能控制系统的人机交互，数据显示系统具体为触摸液晶显示屏；

异常报警系统，异常报警系统和智能分析系统以及管理终端均为无线连接，异常报警系统用于在智能分析系统进行智能数据对比分析后，得出的数据结果异常时，将此结果通过短信或者弹窗提醒的方式发送至管理终端，异常报警系统具体为基于APNS技术的实时推送程序。

工作原理：通过数据监测系统的温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器对对农业大棚内的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度等数据进行实时监测，监测得到数据后，将数据传输至智能分析系统，由智能分析系统将此数据和农业大棚数据库中的数据进行对比分析，分析时，根据农业大棚内不同的作物适合数据提取对应范围值，将监测数据与此数据进行对比，并将对比结果发送至智能控制系统，由智能控制系统根据对比结果控制数据调整系统中的加热单元、通风单元、灌溉单元以及补光单元根据作物适应范围值进行调整，以此完成对农业大棚内各项数据的自调整，在调整过程中，数据显示系统对温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器的监测数据进行显示，且人工可通过数据显示系统调整智能控制系统的数据，在监测数据发现异常时，则短信或者弹窗提醒的方式发送至管理终端，由管理人员进行处理。

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 (8)

1.一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：包括通信连接系统，所述通信连接系统用于对智能分析系统和智能控制系统、智能控制系统和管理终端建立连接，所述智能分析系统和智能控制系统之间连接方式为有线连接，所述智能控制系统和管理终端之间连接方式为无线连接，

数据监测系统，所述数据监测系统用于对农业大棚内的各项数据进行实时检测，并将监测所得的数据传输至智能分析系统，所述各项数据包括温度、湿度、土壤水分、二氧化碳浓度以及光照强度，所述数据监测系统具体包括温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器；

智能分析系统，所述智能分析系统用于接收上述数据监测系统传输的数据，并根据农业大棚数据库进行智能数据对比分析，并将对比分析结果传输至智能控制系统，所述农业大棚数据库为基于SQL Server软件开发平台的农业大棚数据库系统；

智能控制系统，所述智能控制系统用于接收上述智能分析系统传输的对比分析结果，并根据分析结果控制数据调整系统对农业大棚内的各项数据进行调整，所述智能控制系统具体为基于Lab VIEW软件的农业大棚集中监控管理平台；

数据调整系统，所述数据调整系统用于根据上述智能控制系统的指令控制各项调整单元进行数据调整，所述各项调整单元包括加热单元、通风单元、灌溉单元以及补光单元，所述数据调整系统为串级控制系统；

数据显示系统，所述数据显示系统和上述数据监测系统以及智能控制系统均为有线连接，所述数据显示系统用于显示上述数据监测系统中温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器的监测数据，且所述数据显示系统用于实现智能控制系统的人机交互，所述数据显示系统具体为触摸液晶显示屏；

异常报警系统，所述异常报警系统和所述智能分析系统以及管理终端均为无线连接，所述异常报警系统用于在智能分析系统进行智能数据对比分析后，得出的数据结果异常时，将此结果通过短信或者弹窗提醒的方式发送至管理终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述单个管理终端同时和多个智能控制系统进行连接，且所述管理终端可实现对所述智能控制系统中控制指令数据的更改，所述管理终端具体载体为手机、笔记本、PAD智能终端或平板电脑中一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述有线连接具体为基于以太网的有线传输技术，所述无线连接具体为基于互联网与GSM移动通信相结合的传输技术。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、二氧化碳传感器以及光强传感器均为电性并联，且所述温度传感器为SHT10数字式温度传感器，所述湿度传感器为AM2320型电阻式湿度传感器，所述土壤水分传感器为FDS-100型土壤水分传感器，所述二氧化碳传感器为SH-300-DS型二氧化碳传感器，所述光强传感器为BUD-30型光强传感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述加热单元具体为热水采暖加热、蒸汽采暖加热、热风采暖加热、电热采暖加热或辐射采暖加热中一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述通风单元具体为离心风机、空气净化器、排尘风机、节能环保空调、强力排气扇、C6-48离心风机、4-72离心风机、脉冲除尘器或旋风除尘器中一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述灌溉单元包括储水箱、水泵、水管以及灌溉喷头，所述水泵和所述智能控制系统为电性串联连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业大棚恒湿恒温调整系统，其特征在于：所述异常报警系统具体为基于APNS技术的实时推送程序。

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