CN204576316U

CN204576316U - 一种大棚智能控制系统

Info

Publication number: CN204576316U
Application number: CN201520233161.5U
Authority: CN
Inventors: 贾华宇; 陈晓; 吕玉祥; 李灯熬
Original assignee: Taiyuan University of Technology
Current assignee: Taiyuan University of Technology
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2025-04-17

Abstract

本实用新型涉及大棚蔬菜种植领域，具体是一种大棚智能控制系统。一种大棚智能控制系统，包括：计算机、无线信号发送接收装置、显示装置、灌溉装置、补光灯、卷帘装置、热风机、排风扇、摄像头、CO2传感器、温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器，本实用新型可以根据需要对大棚系统进行控制，能够满足各种种植实验和小批量种植的需求。

Description

一种大棚智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及大棚蔬菜种植领域，具体是一种大棚智能控制系统。

背景技术

随着国民经济的迅速增长，温室大棚控制系统已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。目前国内大多数对大棚温度、湿度、CO₂含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果，只有少数温室大棚引入了自动控制系统。市场上存在的温室大棚控制系统，大致分为两类：一类是价格较低，但是功能却十分单一，通常只能实现有限参数的测量，为人工种植提供环境因素的参考,价格虽然便宜但是在温室的环境调控和优化上起到的作用十分有限；另一种实现了比较完善的数据采集和控制功能,设备也比较丰富,但是这种系统同时具有的特点就是价格高昂,通常只适合于高档植物的种植和科研院所的研究用,不适合普通农民的经济作物的种植需要。而国外的温室设施不仅价格非常昂贵，而且缺乏与我国气候特点相适应的测控软件，因此就亟需研发设计一种实用、高效、监测元素多、控制功能全且费用低的温室控制系统。

实时监控和随时的疑问咨询对于作物的正常生长和高质高产有重要作用，即时发现作物生长中存在的问题并解决相关问题是我们得到良好经济效益的重要保证。目前一些地区的作物种植也使用了大棚培养的技术，可是对于大棚内作物的生长状态无法做到实时监控，且当出现问题时不能立即得到专业知识的帮助和专家的解答，从而影响问题的即时处理，造成作物的减产等严重后果，因此研究一种作物种植的大棚专家系统可以合理调节作物大棚的环境，及时发现作物在生长过程中存在的问题并解决问题，保证作物的高质高产具有重要意义。

从上世纪70年代起，农业专家系统就已经在一些发达国家建立起来了，我国在80年代初开始了农业专家系统的研究。经过多年的发展，在国际上农业专家系统已经有了相当规模的发展，我国在相关领域也有了很大进步。但是由于政府扶持力度不足，农业信息服务体系不健全和信息采集机制不完善等原因，导致国内农业专家系统存在知识获取困难、存储方式落后、综合性水平低、专家知识匮乏和使用对象受限等问题。因此就亟需研究一套适应性强，指向性明确的专家系统对作物的生产进行合理辅助，保证作物的健康茁壮成长。

发明内容

本实用新型索要解决的技术问题是：如何提供一套完全的大棚智能控制系统，能够实现实时对大棚内部种植情况进行监控和控制。

本实用新型所采用的技术方案是：一种大棚智能控制系统，计算机、与计算机信号连接的无线信号发送接收装置、与计算机信号连接的摄像头、与计算机信号连接的显示装置、与计算机信号连接的灌溉装置、与计算机信号连接的补光灯、与计算机信号连接的卷帘装置、与计算机信号连接的热风机、与计算机信号连接的排风扇、与计算机信号连接的摄像头、与计算机信号连接的CO₂传感器、与计算机信号连接的温度传感器、与计算机信号连接的空气湿度传感器、与计算机信号连接的土壤湿度传感器，与计算机信号连接的光照强度传感器，补光灯安装在大棚的顶部内侧，卷帘装置安装在大棚的顶部外侧，卷帘装置包括窗帘、电动机、窗帘轨道、透明窗口，窗帘和透明窗口安装在窗帘轨道上。

作为一种优选方式：灌溉装置包括水泵、水槽和喷头，这样可以通过水槽控制喷头喷水的温度，温度过低可以加热水槽内部的水，防止冬天水太冷，伤害作物。

作为一种优选方式：CO2传感器、温度传感器、空气湿度传感器、无线信号发送接收装置集成在一个传感器箱上，便于管理，且防止损坏传感器。

CO₂传感器、温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器、摄像头把实时信号传递到计算机，计算机对接收到的数据进行整理保存并与计算机上安装的专家数据库内部数据进行比对、分析，然后信号控制灌溉装置、补光灯、卷帘装置、热风机、排风扇进行工作，并通过显示数据进行显示，管理人员也可以根据需要用手机、电脑通过无线或者有限控制计算机设置各种参数信息，控制灌溉装置、补光灯、卷帘装置、热风机按照设定运行。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可以通过摄像头、各种传感器对植株的实时监测及时发现作物存在的问题，为种植者提供警示，并能通过信息查询模块及时提问得到解决，而且通过知识库写入模块可以一直增加数据库的内容，丰富知识，提高系统的使用价值和持久性。本实用新型可以根据需要对大棚系统进行控制，能够满足各种种植实验和小批量种植的需求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，1、水泵，2、水槽，3、窗帘，4、窗帘轨道，5、电动机，6、太阳能电池，7、计算机，8、热风机，9、喷头，10、补光灯，11、传感器箱，12、排风扇，13、土壤湿度传感器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型是一种利用计算机对大棚种植环境进行检测和控制的系统，主要包括计算机、执行机构、检测装置和无线路由装置，执行机构包括灌溉装置、补光灯、卷帘装置、热风机、排风扇，检测装置包括CO₂传感器、温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器、摄像头，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全地生长创造条件。同时，该系统还可以通过手机、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理。

可根据空气温湿度、土壤温湿度、CO₂浓度、光照强度等参数进行控制，当上述参数超出或低于设定的阈值时，系统将会自动开启相应设备对环境参数进行调节，或通过无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端，由相关工作人员做出相应调整，从而确保温室内为植物生长最适宜环境。

本实用新型利用摄像头、计算机上安装的图像处理分析模块和信息查询模块检测作物的实时生长状况和查询相关知识，从专家数据库模块中对比并调用最合理的分析结果和帮助建议，从而帮助种植者及时发现并处理作物生长过程中出现的问题，并可写入专家数据库模块丰富和增强专家系统的信息储备和解决问题的能力。

所述图像处理分析模块由NI公司的软件Labview进行制作，主要通过Labview的IMAQ Vision图像处理工具包完成，其中包括IMAQ Vision和Vision Builder两个组件，为图像处理提供了完整的功能。图像处理模块依次对获得的图片进行去噪、锐化边缘信息、图像二值化、区域匹配和尺寸计算处理得到需要的信息和数据。其中去噪阶段采用的是卷积的方式，其对应的VI为IMAQ Convolute VI。

通过显示器显示，将作物的实时状况显示给使用者观看，以帮助判断作物的生长状况。

在显示器上以对话框的形式显示，对用户的信息查询进行反应，显示相对应的帮助或知识信息。并且能在作物的生长出现问题时进行报警显示。

综上所述，本实用新型具有非常重要的意义和作用，对作物的生长状态进行实时监测，实现对作物长势的监测、病虫害预防并提出解决建议，进一步保障作物的正常健康生长。所以，本实用新型具有较强的实用价值。

Claims

1.一种大棚智能控制系统，其特征在于：计算机、与计算机信号连接的无线信号发送接收装置、与计算机信号连接的显示装置、与计算机信号连接的灌溉装置、与计算机信号连接的补光灯、与计算机信号连接的卷帘装置、与计算机信号连接的热风机、与计算机信号连接的排风扇、与计算机信号连接的摄像头、与计算机信号连接的CO2传感器、与计算机信号连接的温度传感器、与计算机信号连接的空气湿度传感器、与计算机信号连接的土壤湿度传感器，与计算机信号连接的光照强度传感器，补光灯安装在大棚的顶部内侧，卷帘装置安装在大棚的顶部外侧，卷帘装置包括窗帘、电动机、窗帘轨道、透明窗口，窗帘和透明窗口安装在窗帘轨道上。

2.根据权利要求1所述的一种大棚智能控制系统，其特征在于：灌溉装置包括水泵、水槽和喷头。

3.根据权利要求1所述的一种大棚智能控制系统，其特征在于：CO2传感器、温度传感器、空气湿度传感器、无线信号发送接收装置集成在一个传感器箱上。