CN1273874C

CN1273874C - 温室生态健康的智能监控系统

Info

Publication number: CN1273874C
Application number: CN 03131063
Authority: CN
Inventors: 沈佐锐; 句荣辉; 卢健; 张建伟
Original assignee: 沈佐锐
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2023-05-15
Also published as: CN1462913A

Abstract

温室生态健康的智能监控系统，属于微机自动控制领域，包括一个监控子系统，将采集到的数据传给由单片机组成的作物专家系统知识库，所述智能监控系统中还包括一个由核心模块组成的呼叫子系统，在完成上述数据采集后进行数据分析比较，根据温度、湿度、光照超出作物的适宜生长范围或达到作物常发病虫害适发条件范围、病虫害超过防治指标的条件启动呼叫子系统，以手机通信形式发送，及时通知用户，并接收用户返回信息，各子系统以电子线路板为载体，组装在一个机箱内。该温室生态健康的智能监控系统可以对节能型塑料大棚日光温室内的温、湿度，光照及作物病虫害进行自动监测，当作物的生态健康遇到危机时可及时呼叫，提醒用户采取措施。

Description

温室生态健康的智能监控系统

技术领域

本发明属于微机自动控制领域，特别涉及到对于温室中作物生态的健康进行智能监控的系统。

背景技术

随着农业经济的快速发展，目前，现代化温室普遍采用先进的科学技术，应用先进的管理方式，高效、均衡地生产各种蔬菜、水果、花卉、药材。它可以不受地点和气候的影响，能够有效地改善农业生态、生产条件，促进农业资源的科学开发和合理利用，提高控制及作业精度，提高土地产出率、劳动生产率及经济效益。因此，世界各国在这方面研究很快。我国也从国外引进了一批现代化的温室设施，有些还同时引进了配套的监控技术。但是实践表明，这种国外引进的设施和技术往往不符合我国国情，成本高，不宜推广。针对这一情况，我国在“九五”期间组织了“工厂化农业”科技攻关；进入“十五”以来又组织了“863”关于设施农业的研究等，也推出一批温室监控系统，这些系统属于“高端”产品，力求采用更多的机电一体化技术和自动化技术创造适宜的作物生长发育环境条件，包括温室内部温度和湿度的调节、灌水量和水温的自动调节、CO₂施肥控制及温室通风换气的自动调节等。然而，各厂家和研究单位忽视了一个现实：我国广大农村主要采用的是节能型日光温室，即塑料大棚，它需要小温室、分散化、低成本的调节控制，不需要引进的或大型连栋温室的高精尖的调节。另外，各厂家缺少对温室生态系统健康和植物生产过程的研究，即应该结合蔬菜的无公害生产原理，研究节能型日光温室中作物生态系统健康的智能监护问题，我们为解决这些问题而研制的系统，就是针对我国农村普遍使用的、没有控制执行机械的塑料大棚，即所谓节能型日光温室，采用了单片机、传感器、通讯、图像处理和专家系统等技术实现温室生态系统健康的智能监护，其应用效果好。类似这样的能对“土温室”进行其作物生态健康监护的系统目前尚无报道。我们所研制的系统在农村小试的过程中，农民为它起了一个通俗的名称：大棚监护器。该系统成本低，价格合理，实用性强，有较大市场潜力。它的推广使用对于设施农业发展和西部地区大开发战略的实施是很有意义的。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，为有效地改善农业生态、生产条件，促进农业资源的科学开发利用，实现温室内部温度、湿度、光照的及时调节和作物病虫害的及时控制，而已有的调节及监护系统不适应节能型日光温室塑料大棚，为克服这一不足之处，而重新设计一种适应于条件简陋的塑料大棚。本发明的目的，是通过如下技术方案来实现的，一种温室生态健康的智能监控系统，其组成部分，包括一个监控子系统，在该监控子系统中进行温度、湿度、光照强度各参数的实时采集、显示、保存，然后，将采集到的数据传给由单片机组成的作物专家系统知识库，在此进行数据分析比较，其特征在于，所述智能监控系统中还包括一个由核心模块组成的呼叫子系统，在监控子系统中完成上述数据采集，然后，把采集到的数据在专家系统知识库中进行数据分析比较，最后根据温度、湿度、光照超出作物的适宜生长范围或达到作物常发病虫害适发条件范围、病虫害超过防治指标的条件下，启动呼叫子系统，通过核心模块-GMS模块，以手机通信形式发送，及时通知用户，并接收用户返回信息，进行双向性通信，各子系统以电子线路板为载体，组装在一个机箱内。所述监控子系统，它以温度传感器18B20、湿敏电容传感器、硅光电池传感器及图像获取与处理器为前端，在单片机控制下进行数据实时采集、显示与保存。所述智能型作物专家系统知识库，它集成了作物各生长时期所需的适宜温度、湿度、光照强度范围，可以通过由单片机构成的智能型作物专家系统知识库对所采集数据进行比较、评估和预测出作物生长发育的健康程度，以及对可能发生的病虫害作出防治建议，再通过呼叫子系统将信息呼叫出去。按照用户需要，呼叫子系统可以将采集到的用户反馈信息，收入单片机专家系统中。

本发明的有益效果是，该温室生态健康的智能监控系统可以对节能型塑料大棚日光温室内的温、湿度，光照及作物病虫害进行自动监测，当作物的生态健康遇到危机时可及时呼叫，提醒用户采取措施。

附图说明

图1为温室生态健康的智能监控系统的机箱形状图

图2为该智能监护系统工作状态方框图

图3为机箱内所含电子线路板工作原理图

图4为该智能监护系统软件工作流程图

具体实施方法

参照图1，表示用于塑料大棚温室中的生态健康的智能监控系统的机箱1的外貌，其中数据显示屏1.1设置在机箱面板的中部，下部旋钮1.2分别连接着温度传感器、湿敏电容和硅光电池这三种传感器，参照图2，表示该智能监护系统工作状态下，几个部分连接关系方框图。图中2.1部分为监测子系统，2.2为温室作物专家系统，为W78B58单片机部分，2.3为呼叫子系统，由图中可以看到，在2.3这部分虚线框中包含GSM模块向用户手机发送信息的箭头标志，箭头是双向的，也就是从用户手机中发出短信息，也同时反馈到专家系统中，由此体现了本发明的通信形式是双向性的。参照图3，表示机箱内装有电子线路板2，其上包含有三个子系统，它们分别是监测子系统2.1，W78B58单片机专家系统2.2以及呼叫子系统的核心GSM模块部分2.3，以及接口转换电路2.4；电源电路2.5；图4为系统软件工作流程图。

Claims

1、一种温室生态健康的智能监控系统，其组成部分，包括一个监控子系统，在该监控子系统中进行温度、湿度、光照强度各参数的实时采集、显示、保存，然后，将采集到的数据传给由单片机组成的作物专家系统知识库，在此进行数据分析比较，其特征在于，所述智能监控系统中还包括一个由核心模块组成的呼叫子系统，在监控子系统中完成上述数据采集，然后，把采集到的数据在专家系统知识库中进行数据分析比较，最后根据温度、湿度、光照超出作物的适宜生长范围或达到作物常发病虫害适发条件范围、病虫害超过防治指标的条件下，启动呼叫子系统，通过核心模块-GMS模块，以手机通信形式发送，及时通知用户，并接收用户返回信息，进行双向性通信，各子系统以电子线路板为载体，组装在一个机箱内。

2、根据权利要求1所述的温室生态健康的智能监控系统，其特征在于，所述监控子系统，它以温度传感器18B20、湿敏电容传感器、硅光电池传感器及图像获取与处理器为前端，在单片机控制下进行数据实时采集、显示与保存。

3、根据权利要求1所述的温室生态健康的智能监控系统，其特征在于，所述智能型作物专家系统知识库，它集成了作物各生长时期所需的适宜温度、湿度、光照强度范围，可以通过由单片机构成的智能型作物专家系统知识库对所采集数据进行比较、评估和预测出作物生长发育的健康程度，以及对可能发生的病虫害作出防治建议，再通过呼叫子系统将信息呼叫出去。

4、根据权利要求1所述的温室生态健康的智能监控系统，其特征在于，按照用户需要，呼叫子系统可以将用户反馈回来的信息，收入单片机中。