CN114365649A - 一种智慧温室大棚环境监测控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧温室大棚环境监测控制系统，包括物联网主机、云服务器、移动终端、监测系统与输出执行系统，所述物联网主机与云服务之间通过无线局域网模块连接，所述云服务器与移动终端之间通过WIFI模块建立网络连接，所述物联网主机与监测系统和输出执行系统连接，所述输出执行系统与物联网主机之间设有PLC控制器，本发明实现科学监测与种植，促进农业大棚智能化的发展，满足农业大棚现代化管理的需求，有效的降低农业生产成本，促进农业走向高品质和高收益的方向。
Description
技术领域
本发明涉及温室大棚环境监测相关制品领域，具体为一种智慧温室大棚环境监测控制系统。
背景技术
随着我国种植业的发展，温室大棚种植已经越来越普遍，我国温室大棚发展区域主要分布在华东、华北地区，发展区域相对集中，其温室、大棚的面积已经占总蔬菜种植面积的50％以上，居世界之首。温室大棚通过建立一个模拟各项植物生长环境指标，创造一个人工气象环境，减小当前气候对生长作物的约束，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，大大减少植物对自然条件的依赖。现如今温室大棚技术已经越来越普及，已成为农民增收增产的主要手段，带来了可观的经济效益，农业物联网可以根据农业生产需要，对种植、养殖生产环境和动植物本体的信息进行实时远程监测，使农民种地从凭经验、靠感觉的模式转变为实时定量的标准化种植管理。农业环境信息的采集监测是实现现代农业生产关键技术之一，提高种植户抵御自然灾害能力，同时也要求种植户具有较高的经营管理水平。
但是目前农业大棚位置距离居住地较远，人工现场采集数据不仅效率低、采集数据误差大，而且易影响植物生长环境，无法满足农业大棚现代化管理的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧温室大棚环境监测控制系统利用各种传感器，实时采集温室内的各个环境参数，通过智能物联网主机与云服务器交互，通过控制器连接或改造温室的各电气设备，用户通过手机APP可以实时远程控制温室内各电器设备的开关，实现实时查看温室内的各环境参数及远程管理，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：一种智慧温室大棚环境监测控制系统，包括物联网主机、云服务器、移动终端、监测系统与输出执行系统，所述物联网主机与云服务之间通过无线局域网模块连接，所述云服务器与移动终端之间通过WIFI模块建立网络连接，所述物联网主机与监测系统和输出执行系统连接，所述输出执行系统与物联网主机之间设有PLC控制器。
优选的，所述监测系统包括温湿度传感器、灰尘传感器、土壤监测传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、网络摄像头与甲烷浓度监测传感器，所述温湿度传感器用于大棚内的温湿度数据进行监测，所述灰尘传感器用于对大棚内的灰尘浓度进行监测，所述土壤监测传感器用于对土壤内的温湿度进行监测，所述光照传感器用于监测大棚内的光照数值信息，所述二氧化碳浓度传感器用于感应大棚内的二氧化碳浓度，所述网络摄像头用于对大棚内的农作物生长状态进行监测，所述甲烷浓度监测传感器用于感应大棚内的甲烷浓度。
优选的，所述输出执行系统包括电动卷膜机、电动环流风机、灌溉设备、电动遮阳帘、湿帘风机、补光灯调节器与二氧化碳发生器，所述电动卷膜机用于对塑料薄膜温室侧窗、顶窗的开启和关闭，所述电动环流风机用于对农业大棚内部环境进行通风控制，所述灌溉设备用于对农业大棚内部的种植物进行浇灌，所述电动遮阳帘用于温室大棚草帘自动卷放，所述湿帘风机提高用于提高大棚内的环境湿度，所述补光灯调节器用于对农业大棚内部环境进行光照强度调节，所述二氧化碳发生器用于向农业大棚内部环境补充二氧化气体。
优选的，所述物联网主机与PLC控制器和监测系统之间均通过无线通讯模块连接。
优选的，所述云服务器包括数据录入模块、数据储存模块与数据调取模块，所述数据录入模块用于录入不同等级的报警阈值，所述数据储存模块用于对温室内的实时环境参数进行储存，所述数据调取模块用于移动终端调取数值。
优选的，所述无线通讯模块为ZigBee模块。
优选的，所述云服务器连接有显示器与打印机，所述显示器用于显示监测系统与输出执行系统的监测界面，所述打印机用于打印监测系统与输出执行系统的数据信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该智慧温室大棚环境监测控制系统，能够利用各种传感器，实时采集温室内的各个环境参数，通过智能物联网主机与云服务器交互，通过控制器连接或改造温室的各电气设备，用户通过手机APP可以实时远程控制温室内各电器设备的开关，实现实时查看温室内的各环境参数及远程管理，本发明实现科学监测与种植，促进农业大棚智能化的发展，满足农业大棚现代化管理的需求，有效的降低农业生产成本，促进农业走向高品质和高收益的方向。
附图说明
图1为本发明的一种智慧温室大棚环境监测控制系统的结构示意图。
图中：1、物联网主机；2、云服务器；201、数据录入模块；202、数据储存模块；203、数据调取模块；3、移动终端；4、监测系统；401、温湿度传感器；402、灰尘传感器；403、土壤监测传感器；404、光照传感器；405、二氧化碳浓度传感器；406、网络摄像头；407、甲烷浓度监测传感器；5、输出执行系统；501、电动卷膜机；502、电动环流风机；503、灌溉设备；504、电动遮阳帘；505、湿帘风机；506、补光灯调节器；507、二氧化碳发生器；6、无线局域网模块；7、WIFI模块；8、无线通讯模块；9、显示器；10、打印机；11、PLC控制器。
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。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种智慧温室大棚环境监测控制系统，包括物联网主机1、云服务器2、移动终端3、监测系统4与输出执行系统5，物联网主机1与云服务2之间通过无线局域网模块6连接，云服务器2与移动终端3之间通过WIFI模块7建立网络连接，物联网主机1与监测系统4和输出执行系统5连接，输出执行系统5与物联网主机1之间设有PLC控制器11。
进一步，监测系统4包括温湿度传感器401、灰尘传感器402、土壤监测传感器403、光照传感器404、二氧化碳浓度传感器405、网络摄像头406与甲烷浓度监测传感器407，温湿度传感器401用于大棚内的温湿度数据进行监测，灰尘传感器402用于对大棚内的灰尘浓度进行监测，土壤监测传感器403用于对土壤内的温湿度进行监测，光照传感器404用于监测大棚内的光照数值信息，二氧化碳浓度传感器405用于感应大棚内的二氧化碳浓度，网络摄像头406用于对大棚内的农作物生长状态进行监测，甲烷浓度监测传感器407用于感应大棚内的甲烷浓度。
进一步，输出执行5系统包括电动卷膜机501、电动环流风机502、灌溉设备503、电动遮阳帘504、湿帘风机505、补光灯调节器506与二氧化碳发生器507，电动卷膜机501用于对塑料薄膜温室侧窗、顶窗的开启和关闭，电动环流风机502用于对农业大棚内部环境进行通风控制，灌溉设备503用于对农业大棚内部的种植物进行浇灌，电动遮阳帘504用于温室大棚草帘自动卷放，湿帘风机505提高用于提高大棚内的环境湿度，补光灯调节器506用于对农业大棚内部环境进行光照强度调节，二氧化碳发生器507用于向农业大棚内部环境补充二氧化气体。
进一步，物联网主机1与PLC控制器11和监测系统4之间均通过无线通讯模块8连接。
进一步，云服务器2包括数据录入模块201、数据储存模块202与数据调取模块203，数据录入模块201用于录入不同等级的报警阈值，数据储存模块202用于对温室内的实时环境参数进行储存，数据调取模块203用于移动终端调取数值。
进一步，无线通讯模块8为ZigBee模块。
进一步，云服务器2连接有显示器9与打印机10，显示器9用于显示监测系统4与输出执行系统5的监测界面，打印机10用于打印监测系统4与输出执行系统5的数据信息。
工作原理：首先将监测系统4中的各部位传感器安装在大棚温室中，温湿度传感器401用于大棚内的温湿度数据进行监测，灰尘传感器402用于对大棚内的灰尘浓度进行监测，土壤监测传感器403用于对土壤内的温湿度进行监测，光照传感器404用于监测大棚内的光照数值信息，二氧化碳浓度传感器405用于感应大棚内的二氧化碳浓度，网络摄像头406用于对大棚内的农作物生长状态进行监测，甲烷浓度监测传感器407用于感应大棚内的甲烷浓度，以此实时查看温室内的各环境参数；当某项传感器监测到信号阈值大于或低于云服务器2设定值时，云服务器2将报警信号发送给移动终端3，移动终端3远程对云服务器2发出指令，云服务器2接收指令将信号发送给物联网主机1，物联网主机1控制PLC控制器启动输出执行系统5，输出执行系统5中的电动卷膜机501用于对塑料薄膜温室侧窗、顶窗的开启和关闭，电动环流风机502用于对农业大棚内部环境进行通风控制，灌溉设备503用于对农业大棚内部的种植物进行浇灌，电动遮阳帘504用于温室大棚草帘自动卷放，湿帘风机505提高用于提高大棚内的环境湿度，补光灯调节器506用于对农业大棚内部环境进行光照强度调节，二氧化碳发生器507用于向农业大棚内部环境补充二氧化气体，以此进行实时远程控制温室内各电器设备的开关，远程管理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种智慧温室大棚环境监测控制系统，包括物联网主机（1）、云服务器（2）、移动终端（3）、监测系统（4）与输出执行系统（5），其特征在于：所述物联网主机（1）与云服务（2）之间通过无线局域网模块（6）连接，所述云服务器（2）与移动终端（3）之间通过WIFI模块（7）建立网络连接，所述物联网主机（1）与监测系统（4）和输出执行系统（5）连接，所述输出执行系统（5）与物联网主机（1）之间设有PLC控制器（11）。
2.根据权利要求1所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述监测系统（4）包括温湿度传感器（401）、灰尘传感器（402）、土壤监测传感器（403）、光照传感器（404）、二氧化碳浓度传感器（405）、网络摄像头（406）与甲烷浓度监测传感器（407），所述温湿度传感器（401）用于大棚内的温湿度数据进行监测，所述灰尘传感器（402）用于对大棚内的灰尘浓度进行监测，所述土壤监测传感器（403）用于对土壤内的温湿度进行监测，所述光照传感器（404）用于监测大棚内的光照数值信息，所述二氧化碳浓度传感器（405）用于感应大棚内的二氧化碳浓度，所述网络摄像头（406）用于对大棚内的农作物生长状态进行监测，所述甲烷浓度监测传感器（407）用于感应大棚内的甲烷浓度。
3.根据权利要求1所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述输出执行（5）系统包括电动卷膜机（501）、电动环流风机（502）、灌溉设备（503）、电动遮阳帘（504）、湿帘风机（505）、补光灯调节器（506）与二氧化碳发生器（507），所述电动卷膜机（501）用于对塑料薄膜温室侧窗、顶窗的开启和关闭，所述电动环流风机（502）用于对农业大棚内部环境进行通风控制，所述灌溉设备（503）用于对农业大棚内部的种植物进行浇灌，所述电动遮阳帘（504）用于温室大棚草帘自动卷放，所述湿帘风机（505）提高用于提高大棚内的环境湿度，所述补光灯调节器（506）用于对农业大棚内部环境进行光照强度调节，所述二氧化碳发生器（507）用于向农业大棚内部环境补充二氧化气体。
4.根据权利要求1所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述物联网主机（1）与PLC控制器（11）和监测系统（4）之间均通过无线通讯模块（8）连接。
5.根据权利要求1所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述云服务器（2）包括数据录入模块（201）、数据储存模块（202）与数据调取模块（203），所述数据录入模块（201）用于录入不同等级的报警阈值，所述数据储存模块（202）用于对温室内的实时环境参数进行储存，所述数据调取模块（203）用于移动终端调取数值。
6.根据权利要求4所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述无线通讯模块（8）为ZigBee模块。
7.根据权利要求1所述的一种智慧温室大棚环境监测控制系统，其特征在于：所述云服务器（2）连接有显示器（9）与打印机（10），所述显示器（9）用于显示监测系统（4）与输出执行系统（5）的监测界面，所述打印机（10）用于打印监测系统（4）与输出执行系统（5）的数据信息。
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