CN203054554U - 一种温室大棚控制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种温室大棚监控装置，包括微处理器模块，所述微处理器模块还连接有触摸屏、红外线传感器、摄像头、数据采集模块、继电器、扬声器、通信模块、存储器模块、时钟模块和充放电控制器，所述数据采集模块包含若干传感器，所述继电器连接有若干调节装置，所述通信模块还连接有农户手机,所述充放电控制器连接有太阳能电池板和锂电池；本实用新型通过数据采集模块采集环境因子，利用农作物数据库对这些环境因子进行分析，通过继电器启动调节装置调节温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等，在触摸屏上给出施肥等人工操作指导。本实用新型操作简单，方便温室大棚的管理，能够提高农业生产效率，可以广泛用于温室大棚的管理。

Description

一种温室大棚控制装置
技术领域
本实用新型属于农业技术领域，具体涉及一种温室大棚监控装置。
背景技术
现代化农业随着科技的进步和发展已经越来越突显其自动化、信息化和精确化，特别是在耕地面积减少，青壮劳动力慢慢脱离耕种以及水资源紧缺的情况下，提高耕作生产效率、节约人力资源和节约用水成为现代化农业必须面对的问题。温室大棚由于充分利用了农田的使用效率，使其在蔬菜种植、花卉养殖等方面发挥着非常重要的作用。由于技术条件的限制，目前的温室大棚基本处于人工管理方式，没有充分共享当今发达的科技。因此造成温室大棚的效率不高，不利于作物生长，同时浪费了大量的人力物力。
传统的温室大棚对于温度、湿度、空气以及虫害都没有有效的监控手段，且由于温室大棚大多位于野外，防盗问题不容忽视。授权公告号CN 202217179 U《基于物联网的温室大棚系统》不具有发现虫害及防盗功能，而且不够绿色环保。
发明内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种节能环保、具有防盗功能且可有效提高温室大棚效率的温室大棚监控装置。
技术方案：本实用新型所述的一种温室大棚监控装置，包括微处理器模块，所述微处理器模块还连接有触摸屏、红外线传感器、摄像头、扬声器、数据采集模块、继电器、通信模块、存储器模块、时钟模块和充放电控制器，所述充放电控制器还连接有太阳能电池板和锂电池。
作为优化，所述数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和氧传感器经RS485总线连接组成。
作为优化，所述继电器连接有温度调节装置、灌溉装置、人工光照装置和二氧化碳发生装置。
作为优选，所述温度传感器为数字温度传感器。
作为优选，所述湿度传感器为土壤湿度传感器。
作为优选，所述红外线传感器为红外线人体感应传感器。
作为优选，所述通信模块还连接有农户手机。
作物的生长靠光合作用，合成有机物并释放氧气，温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等环境因子直接影响着光合作用的速率，可以通过调节大棚内的温度、湿度、光照和二氧化碳浓度，使得温室大棚内植物可以充分的进行光合作用，以此提高作物产量。
温室大棚监控装置的数据采集模块每隔一段时间采集温室大棚内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度和氧浓度等环境因子，当某项或某几项环境因子超出安全警戒值时，扬声器会发出报警声音，利用农作物数据库对这些环境因子进行分析，通过电磁继电器启动相关装置自动进行温度调节、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在触摸屏上显示出各环境因子的实际值与理想值对照表以及施肥等人工操作指导等，并利用TTS技术将这些文字转化为语音，方便不识字的农民的使用，最后以彩信的形式发送到农户手机。
通过摄像头可以了解作物的长势及病虫害情况，将摄像头所拍摄农作物叶片的图像与农作物数据库中的图像进行比对，如果从摄像头所拍摄的图像中识别出有病虫害，触摸屏上则给出喷洒何种农药，农药的喷洒时间及用量，引导农民科学合理使用农药，减少农药使用量，发展绿色农业，根据图像中农作物叶片的颜色，判断出是否需要施肥，施何种肥料及其用量，如果从所拍摄的照片中发现大棚内有杂草，则提醒农户除草。还可以通过扬声器播放音乐，音乐有利于农作物的生长。
温室大棚监控装置上安装有大棚监控软件，如果需要防盗，则通过触摸屏开启大棚监控软件的防盗功能，当温室大棚监控装置的红外线传感器检测到有人进入大棚时，则通过扬声器发出报警声，对进入者起到震慑作用，用摄像头拍摄下现场的画面，并以彩信的形式将现场图像发送到农户手机，告知农户有人进入温室大棚，具有防盗作用。
农户如果不需要环境因子警戒、人工操作指导及防盗的彩信提醒，温室大棚监控装置中不插入SIM卡即可。
本实用新型采用太阳能电池供电，如果天气晴好，温室大棚监控装置顶上的太阳能电池板则会将太阳能转化为电能，通过充放电控制器为锂电池充电，绿色环保。
可以通过触摸屏对温室大棚监控装置进行作物种植时间、接收彩信的农户的手机号等参数设置，在农作物数据库中选择自己所种作物的种类，利用农作物数据库对不同的作物给出不同的解决方案，该作物在不同时间段应该如何管理，引导农民科学种植。
有益效果：本实用新型可以用于温室大棚，通过检测温室大棚内的各项环境因子，利用农作物数据库对各项环境因子进行分析，自动启动装置进行温度调节、灌溉、光照及二氧化碳浓度调节等，减少温室大棚内作物的灌溉用水、病虫害及农药使用量，提高作物的产量，为农民提供专业的人工操作技术指导，并将技术指导的解决方案通过短信发送到农户的手机上。本实用新型操作简单，方便温室大棚的管理，能够提高农业生产效率，可以广泛用于温室大棚的管理。
附图说明
图1为本实用新型控制电路结构框图。
图2为本实用新型数据采集模块电路结构框图。
具体实施方式
如图1所示的一种温室大棚监控装置，包括微处理器模块，微处理器模块还连接有触摸屏、红外线传感器、摄像头、扬声器、数据采集模块、继电器、通信模块、存储器模块、时钟模块和充放电控制器，充放电控制器还连接有太阳能电池板和锂电池，其中数据采集模块是由温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和氧传感器经RS485总线连接组成；继电器连接有温度调节装置、灌溉装置、人工光照装置和二氧化碳发生装置，温度传感器为数字温度传感器，湿度传感器为土壤湿度传感器，红外线传感器为红外线人体感应传感器；所述通信模块连接有农户手机。
温室大棚监控装置的数据采集模块每隔一段时间采集温室大棚内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度和氧浓度等环境因子，当某项或某几项环境因子超出安全警戒值时，扬声器会发出报警声音，利用农作物数据库对这些环境因子进行分析，通过电磁继电器启动相关装置自动进行温度调节、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在触摸屏上显示出各环境因子的实际值与理想值对照表，及施肥等人工操作指导等，并利用TTS技术将这些文字转化为语音，方便不识字的农民的使用，最后以彩信的形式发送到农户手机。
通过摄像头可以了解作物的长势及病虫害情况，将摄像头所拍摄农作物叶片的图像与农作物数据库中的图像进行比对，如果从摄像头所拍摄的图像中识别出有病虫害，触摸屏上则给出喷洒何种农药，农药的喷洒时间及用量，引导农民科学合理使用农药，减少农药使用量，发展绿色农业，根据图像中农作物叶片的颜色，判断出是否需要施肥，施何种肥料及其用量，如果从所拍摄的照片中发现大棚内有杂草，则提醒农户除草。还可以通过扬声器播放音乐，音乐有利于农作物的生长。
温室大棚监控装置上安装有大棚监控软件，如果需要防盗，则通过触摸屏开启大棚监控软件的防盗功能，当温室大棚监控装置的红外线传感器检测到有人进入大棚时，则通过扬声器发出报警声，对进入者起到震慑作用，用摄像头拍摄下现场的画面，并以彩信的形式将现场图像发送到农户手机，告知农户有人进入温室大棚，具有防盗作用。
农户如果不需要环境因子警戒、人工操作指导及防盗的彩信提醒，温室大棚监控装置中不插入SIM卡即可。
本温室大棚监控装置的微处理器模块选用MT6577芯片，起到CPU、GPU和Modem等作用；通信模块选用MT6162芯片，起到WCDMA/GSM射频收发处理等作用；红外线传感器选用红外线人体传感器HC-SR501；数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和氧传感器经RS485总线相连组成，然后通过RS485转USB接口转换芯片与微处理器模块连接。
为了增加本实用新型的扩展性和可维护性，选用Android 4.0操作系统软件平台，安装TTS引擎及音乐播放软件，开发红外线传感器等硬件驱动，然后通过JNI调用红外线传感器等硬件驱动动态链接库，由此实现在Android平台下通过Java程序对红外线传感器等硬件进行操作和使用，采用Android系统自带的SQLite数据库作为农作物数据库，将各种农作物的环境参数理想值、作物叶片及害虫图像等存储在农作物数据库中，通过调用Android系统的API编写大棚监控软件，完成环境因子检测分析、施肥分析、病虫害分析、杂草分析、防盗和警报彩信等程序模块开发。通过电磁继电器启动相关装置自动进行温度调节、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在触摸屏上给出作物的施肥等人工操作指导，提高农作物的产量，减少农业灌溉用水及病虫害，减少农药使用，发展绿色农业。
本实用新型采用太阳能电池供电，如果天气晴好，温室大棚监控装置顶上的太阳能电池板则会将太阳能转化为电能，通过充放电控制器为锂电池充电，绿色环保。
可以通过触摸屏对温室大棚监控装置进行作物种植时间、接收彩信的农户的手机号等参数设置，在农作物数据库中选择自己所种作物的种类，利用农作物数据库对不同的作物给出不同的解决方案，该作物在不同时间段应该如何管理，引导农民科学种植。
用途：本实用新型可以用于温室蔬菜瓜果大棚，通过检测温室大棚内的各项环境因子，利用农作物数据库对各项环境因子进行分析，自动启动装置进行温度调节、灌溉、光照及二氧化碳浓度调节等，减少温室大棚内作物的灌溉用水、病虫害及农药使用量，提高作物的产量，为农民提供专业的人工操作技术指导，并将技术指导的解决方案通过短信发送到农户的手机上。本实用新型操作简单，方便温室大棚的管理，能够提高农业生产效率，可以广泛用于温室大棚的管理。

Claims (7)

1.一种温室大棚监控装置，其特征在于：包括微处理器模块，所述微处理器模块还连接有触摸屏、红外线传感器、摄像头、扬声器、数据采集模块、继电器、通信模块、存储器模块、时钟模块和充放电控制器，所述充放电控制器还连接有太阳能电池板和锂电池。
2.根据权利要求1所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述数据采集模块由温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和氧传感器经RS485总线连接组成。
3.根据权利要求1所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述继电器连接有温度调节装置、灌溉装置、人工光照装置和二氧化碳发生装置。
4.根据权利要求2所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述温度传感器为数字温度传感器。
5.根据权利要求2所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述湿度传感器为土壤湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述红外线传感器为红外线人体感应传感器。
7.根据权利要求1所述的一种温室大棚监控装置，其特征在于：所述通信模块还连接有农户手机。
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