CN205161406U - 一种屋顶种植控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业自动管理装置，尤其涉及一种可广泛用于屋顶农业种植的屋顶种植控制系统。本实用新型提供一种屋顶种植控制系统，包括中央控制装置以及与中央控制装置相连的环境信息采集装置、视频监控装置、浇灌装置和远程监控装置，中央控制装置通过接收所述环境信息采集装置的采集数据与中央控制装置内的数据进行对比，然后转化成控制指令，通过通信线路将控制指令数据发送给所述浇灌装置，中央控制装置由嵌入式微处理器组成。本实用新型屋顶种植控制系统，能够帮助种植户提供科学的种植管理，减少种植户的劳动成本和劳作时长，能控制浇灌设备的运行以实现自动管理的目的，提高种植户对屋顶农作物种植的管理效率。

Description

一种屋顶种植控制系统

技术领域

本实用新型涉及农业自动管理装置，尤其涉及一种可广泛用于屋顶农业种植的屋顶种植控制系统。

背景技术

随着屋顶种植技术的不断推广，屋顶农业种植管理面临的挑战是浇灌和施肥的控制技术的实时、高效及合理性。由于人工浇灌和施肥往往依据个人经验，因此缺乏较为科学的管理，导致屋顶作物生长缓慢、产能低、品质差。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种屋顶种植控制系统，它能够对屋顶农作种植平台气象环境的空气温度、空气湿度、大气压值、风力大小、光照强度以及土壤环境的土壤酸碱度、土壤温度、土壤湿度的基本数据进行采集。后将其与用户录入的农作物信息库进行比较分析判断出作物生长的最佳需求，并将需求转化成控制指令，通过通信线路将控制指令数据发送给浇灌装置，浇灌装置接收到控制指令后，通过控制继电器来开启或关闭相应的受控设备，已达到自动管理的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为提供一种屋顶种植控制系统，包括中央控制装置以及与所述中央控制装置相连的环境信息采集装置、视频监控装置、浇灌装置和远程监控装置，所述中央控制装置通过接收所述环境信息采集装置的采集数据与中央控制装置内的数据进行对比，然后转化成控制指令，通过通信线路将控制指令数据发送给所述浇灌装置，所述中央控制装置由嵌入式微处理器组成。

作为本实用新型的进一步改进，所述环境信息采集装置包括土壤环境采集装置和气象环境采集装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述浇灌装置包括执行控制器和受控设备，所述执行控制器包括单片机微处理器和多路继电器输出，所述浇灌装置接收到作物生长需求数据后执行控制器开启相应的受控设备，并控制浇灌时长与浇灌量。

作为本实用新型的进一步改进，所述视频监控装置包括枪式摄像机、云台摄像机、视屏采集卡、监视显示器或硬盘录像机。

作为本实用新型的进一步改进，所述远程监控装置包括中央控制器、路由器、远程监控设备，所述中央控制器将屋顶农业种植装置现场数据信息及视频图像信息经路由器发给远程监控设备，用户通过登录应用可在远程监控设备上实时监视并控制屋顶农业种植装置的浇灌设备和监控设备。

作为本实用新型的进一步改进，所述土壤环境采集装置包括土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤酸碱度传感器。

作为本实用新型的进一步改进，所述气象环境采集装置包括空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器、风力传感器、光照传感器或者自动气象站。

作为本实用新型的进一步改进，所述受控设备包括电磁阀、增压水泵、过滤器、滴灌调节阀、喷灌调节阀、自动回旋混合仓。

作为本实用新型的进一步改进，所述远程监控设备包括智能手机、平板电脑或个人电脑。

本实用新型的有益效果是：本实用新型屋顶种植控制系统，能够帮助种植户提供科学的种植管理，减少种植户的劳动成本和劳作时长。它能够根据屋顶种植平台的环境数据和用户录入的农作物信息库进行分析比较判断出高效合理科学浇灌需求，并将其转化为控制指令，控制浇灌设备的运行以实现自动管理的目的。提高种植户对屋顶农作物种植的管理效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型中浇灌装置结构框图；

其中数字表示：1、中央控制装置；2、环境信息采集装置；3、视频监控装置；4、浇灌装置；5、远程监控装置；6、土壤环境采集装置；7、气象环境采集装置；8、执行控制器；9、受控设备。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供一种屋顶种植控制系统，包括中央控制装置1以及与所述中央控制装置1相连的环境信息采集装置2、视频监控装置3、浇灌装置4和远程监控装置5，所述环境信息采集装置2包括土壤环境采集装置6和气象环境采集装置7，通过土壤环境采集装置6和气象环境采集装置7，采集屋顶种植平台的环境基本数据；所述中央控制装置1通过采集屋顶种植平台的环境基本数据，并将需求转化成控制指令，通过通信线路将控制指令数据发送给所述浇灌装置4，所述中央控制装置1由嵌入式微处理器组成。

如图2所示，所述浇灌装置4包括执行控制器8和受控设备9，所述执行控制器8包括单片机微处理器和多路继电器输出，所述浇灌装置4接收到作物生长需求数据后执行控制器开启相应的受控设备，并控制浇灌时长与浇灌量。当浇灌装置通过通信线路接收到中央控制装置发来的控制指令时，浇灌装置开启相应的继电器，继电器闭合，相应的受控设备通电，开始浇灌工作。以控制电磁阀工作为例来说明它的控制方式：当浇灌装置接收到浇水控制指令时，执行控制器中的单片机微处理器控制I/O口输出一个电平，将与其连接的继电器开启，而与此继电器相连接的电磁阀，因继电器的闭合而通电开始工作。在电磁力的作用下，阀门打开，出水口出水开始浇水。当中央控制装置读取到环境信息采集装置中的土壤湿度数据为符合要求时，向浇灌装置发送停止浇水指令，浇灌装置接收到指令后，执行控制器中的单片机微处理器I/0口输出一个相反的电平，继电器关闭，电磁阀失电阀门关闭，出水口停止出水浇水结束。

当在浇水的同时中央控制装置通过读取环境信息采集装置中的土壤酸碱度值并判断出作物施肥需求时，中央控制装置向浇灌装置发送施肥指令，浇灌装置接收到指令后执行控制器中的单片机微处理器控制继电器开启，与继电器连接的自动回旋混合仓通电开始将营养液或液态肥料和水混合溶解，通过浇灌管道对作物进行施肥。直到土壤酸碱度值为满足需求，单片机微处理器控制继电器关闭自动回旋混合仓失电，施肥结束。

如图2所示，浇灌装置2还包括一个安装在总控电磁阀前面的过滤器和一个装在过滤器前面的增压水泵，以防止管道堵塞和维持正常水压，保障装置正常运行。

如图1所示，所述视频监控装置包括枪式摄像机、云台摄像机、视屏采集卡、监视显示器或硬盘录像机，将视频图像信号经同轴电缆传输给中央控制装置、路由器传输给远程终端设备，中央控制装置经视频采集卡或硬盘录像机再将视频图像显示在监视显示屏上或远程终端设备上。枪式摄像头固定安装于设备区用于监视设备运行情况，云台摄像头安装于作物区，用于观察作物生长情况和虫害情况。

如图1所示，所述远程监控装置包括中央控制器、路由器、远程监控设备，所述中央控制器将屋顶农业种植装置现场数据信息及视频图像信息通过以太网通信协议或无线wifi通信协议，经路由器发给远程监控设备，所述远程监控设备包括智能手机、平板电脑或个人电脑，用户通过登录智能手机终端应用或者个人电脑应用，可实时观察现场作物生长情况、设备运行情况和环境数据信息，用户可根据实际情况将控制指令经用户终端通过宽带网络、以太网通信协议或无线wifi通信协议传送给中央控制器，中央控制器在将控制指令传送给浇灌装置和监控装置，即可对现场进行远程控制。

如图1所示，所述土壤环境采集装置包括土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤酸碱度传感器，采集屋顶在土壤环境基本数据包括土壤湿度、土壤温度、土壤酸碱度。

如图1所示，所述气象环境采集装置包括空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器、风力传感器、光照传感器或者自动气象站，所采集的大气环境基本数据包括空气温度、空气湿度、大气压值、风力大小及光照强度。

如图2所示，所述受控设备包括电磁阀、增压水泵、过滤器、滴灌调节阀、喷灌调节阀、自动回旋混合仓。浇灌装置接收到控制命令后，启动或关闭相应的受控设备。各受控设备的功能如下：

电磁阀：用于控制滴灌和喷灌出水口的开启和关闭。断电的情况下，电磁阀保持关闭状态，出水口被关闭；当有浇灌需求时，主控制器向其发送开启指令，电磁阀通电，在电磁力的作用下，阀门导通，出水口被打开，执行浇灌任务。任务完成后主控制器再将其关闭。

增压水泵：用于在低水压的情况下增强水压以满足浇灌需求。水压正常时水泵保持关闭状态，水压过低不能满足浇灌需求时增压水泵自行开启，水泵开始增压工作，直到水压正常或浇灌完毕增压水泵自行关闭。

过滤器：安装在总控电磁阀前面，开启状态下，防止管道堵塞，保障装置正常运行。

滴灌调节阀：用于调节滴灌时的出水量及出水大小，断电的情况下，滴灌调节阀保持关闭状态，当有滴灌需求时，主控制器将根据用户保存的设定值向其发出调节量，滴灌调节阀自行调节到相应的出水量或出水大小位置。

喷灌调节阀：用于调节喷灌时的出水量及出水大小，断电的情况下，喷灌调节阀保持关闭状态，当有喷灌需求时，主控制器将根据用户保存的设定值向其发出调节量，喷灌调节阀自行调节到相应的出水量或出水大小位置。

自动回旋混合仓：开启状态下用于将营养液容器中的营养液液水充分溶解，用于施肥控制。

中央控制装置可以通过遵循RS232、RS485协议的有线通信线路或者遵循zigbee协议的无线通信线路接收环境采集装置采集到的屋顶农业种植平台的现场环境基本数据，将其与用户录入的农作物信息库进行比较分析判断出作物生长的最佳需求再将需求转化成控制指令，中央控制装置再将控制命令数据通过遵循RS232、RS485协议的有线通信线路或者遵循zigbee协议的无线通信线路传送给浇灌装置。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种屋顶种植控制系统，其特征在于：包括中央控制装置以及与所述中央控制装置相连的环境信息采集装置、视频监控装置、浇灌装置和远程监控装置，所述中央控制装置通过接收所述环境信息采集装置的采集数据与中央控制装置内的数据进行对比，然后转化成控制指令，通过通信线路将控制指令数据发送给所述浇灌装置，所述中央控制装置由嵌入式微处理器组成。

2.根据权利要求1所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述环境信息采集装置包括土壤环境采集装置和气象环境采集装置。

3.根据权利要求1所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述浇灌装置包括执行控制器和受控设备，所述执行控制器包括单片机微处理器和多路继电器输出，所述浇灌装置接收到作物生长需求数据后执行控制器开启相应的受控设备，并控制浇灌时长与浇灌量。

4.根据权利要求1所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述视频监控装置包括枪式摄像机、云台摄像机、视屏采集卡、监视显示器或硬盘录像机。

5.根据权利要求1所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述远程监控装置包括中央控制器、路由器、远程监控设备，所述中央控制器将屋顶农业种植装置现场数据信息及视频图像信息经路由器发给远程监控设备，用户通过登录应用可在远程监控设备上实时监视并控制屋顶农业种植装置的浇灌设备和监控设备。

6.根据权利要求2所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述土壤环境采集装置包括土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤酸碱度传感器。

7.根据权利要求2所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述气象环境采集装置包括空气温度传感器、空气湿度传感器、气压传感器、风力传感器、光照传感器或者自动气象站。

8.根据权利要求3所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述受控设备包括电磁阀、增压水泵、过滤器、滴灌调节阀、喷灌调节阀、自动回旋混合仓。

9.根据权利要求5所述的屋顶种植控制系统，其特征在于：所述远程监控设备包括智能手机、平板电脑或个人电脑。