CN205284410U - 一种智能终端控制的大棚温室系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能终端控制的大棚温室系统，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F410单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。本实用新型完全实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。

Description

一种智能终端控制的大棚温室系统

技术领域

本实用新型涉及温室里大棚蔬菜的温湿度、CO2浓度、光照度、智能化的智能终端控制的大棚温室系统，更具体的说，涉及一种智能终端控制的大棚温室系统。

背景技术

农业生产一般受季节性限制，而温室大棚可以帮助农民克服农业生长的季节性的问题，提高农业生产的生产效率。

农业要实现高产、优质、可靠安全地可持续发展，必须借助科学手段，充分利用信息化与智能化管理技术建立农业生产、加工、流通的规范化管理体系。物联网作为一项新兴技术，将是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点，是推动我国精细农业应用与实践的重要驱动力，为现代农业发展提供了前所未有的机遇。

温室是一种可以改变农作物，特别是改变大棚蔬菜生长环境，为农作物生长创造更好条件、避免外界四季气温变化和恶劣气候对其影响的场所。随着经济和社会的快速发展，各种大棚温室种植和栽培蔬菜的需求量在逐步上升和不断增加。

随着信息的普及，终端智能设备如便携式电脑、平板电脑、智能手机，可以随时随地接收温室大棚的无线智能信息，用户可以方便地掌握和控制大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度。

目前，绝大数温室大棚采用手动的方式进行控制，其控制效率低下，阻碍现代农业的发展。因此，采用一种智能终端控制的大棚温室系统对温室进行控制。

以往的简易的智能化温室控制系统存在以下缺点：

(一)、以往的智能终端控制的大棚温室系统没有采用控制器进行控制，控制器不包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，其控制方式效果不佳、不易于实现智能温室的控制；

(二)、以往的智能终端控制的大棚温室系统没有采用的组合式结构，其组成结构不包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备，其组合结构比较复杂；

(三)、以往的智能终端控制的大棚温室系统没有采用光电式集成传感器ON9658，不能、用于实时监测大棚温室里的光照度数据；也没有采用数字式输出传感器SHT11，不能用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度测量大棚温室里的蔬菜的湿度及土壤的湿度；更没有采用S-100CO2浓度传感器，不能用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据；也没有采用设备状态传感器，不能用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备；

(四)、以往的智能终端控制的大棚温室系统测量没有采用风机、湿帘、加热设备，其加热、保湿效果较差；

(五)、不能完全实现大棚蔬菜的温湿度、CO2浓度、光照度的自动化控制，不能节省了人力，生产效率较低，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015208330813的中国申请专利，发明名称为：一种基于物联网技术的智能温室控制系统，该专利包括传感器、Zigbee数据节点装置、嵌入式ARM11处理器、PLC控制模块、用户终端装置、GSM模块、执行系统、移动通讯装置；所述的Zigbee数据节点装置采用Zigbee数据采集模块；所述的Zigbee数据节点装置，上端与传感器相连接，所述的传感器与Zigbee模块构成无线传感器的节点，所述的嵌入式ARM11处理器是基于物联网技术的智能温室控制系统的核心控制部件，所述的嵌入式ARM11处理器上端与Zigbee数据节点装置相连，下端分别与PLC控制模块、用户终端装置、GSM模块相连，所述的PLC控制模块用于控制执行系统；所述的用户终端装置，用于实现智能温室里大棚蔬菜远程监控的智能化、自动化控制。本发明完全实现大棚蔬温室的智能化、自动化控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015208332433的中国申请专利，发明名称为：一种Zigbee技术的智能温室大棚远程监控系统，该专利包括传感器、Zigbee数据采集装置、Internet网络装置、GPRS数据传输装置、用户计算机、执行系统、移动通讯客户端；所述的Zigbee数据采集装置采用Zigbee模块；所述的Zigbee数据采集装置，上端与传感器相连接，所述的传感器与Zigbee模块构成无线传感器的节点，下端分别与Internet网络装置、GPRS数据传输装置相连，所述的Internet网络装置与用户计算机相连；所述的用户计算机还与执行系统相连，用于控制执行系统，实现智能温室里大棚蔬菜远程监控的智能化、自动化控制。本发明完全实现大棚蔬菜的温湿度、CO2浓度、光照度远程监控的智能化、自动化控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015208331303的中国申请专利，发明名称为：一种基于PLC控制的智能温室远程监控系统，该专利包括工控机、PLC系统、环境监控系统、视频监控系统、执行系统；所述的PLC系统包括PLC控制器、终端装置、以太网模块、触摸屏，所述的PLC系统，一端与工控机相连，另一端通过控制总线与环境监控系统、视频监控系统、执行系统相连，实现PLC系统对温室里农作物的温度、湿度、光照环境的监控。本发明完全实现温室里农作物的温度、湿度、光照环境的监控及自动化的控制，节省了人力，提高了生产效率，降低了单位产品的生产成本，控制精度的提高，能够较为严格的控制温室农作物的指标，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题，该专利更为详细地叙述了PLC系统、环境监控系统、视频监控系统，在温室控制方面具有很强的借鉴意义。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015209726697的中国申请专利，发明名称为：一种基于ARM9的智能化温室大棚控制系统，该专利包括大棚温湿度传感器、ARM9处理器、Zigbee模块、工控机、触摸屏、加热系统、降温系统、自然通风系统、补光系统、卷帘系统；所述的ARM9处理器包括存储器、通讯模块，用于控制大棚蔬菜的温湿度数据的存储及无线通讯；所述的ARM9处理器还通过RS232与触摸屏相连完成人机对话；所述的ARM9处理器还通过485总线与加热系统、降温系统、自然通风系统、补光系统、卷帘系统相连，实现温室里的大棚蔬菜温湿度的智能化、自动化控制。本发明完全实现大棚蔬菜的温湿度的自动化控制及无线智能温室大棚控制，节省了人力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015209080656的中国申请专利，发明名称为：一种基于单片机技术控制的智能化温室控制系统，该专利包括传感器、控制系统、工业PC机、执行装置；所述的控制系统包括单片机STC89C54、存储器，所述的单片机STC89C54作为基于单片机技术控制的智能化温室控制系统的核心控制器，用于控制化的智能温室系统，所述的存储器包括FLASH、RAM，用于存储智能化的温室大棚控制数据；所述的控制系统，左端与多传感器相连接，右端与执行装置相连，右端通过串行通讯接口与工业PC机相连，实现智能温室里大棚植物的温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。本发明完全实现智能温室里大棚植物的温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015209109974的中国申请专利，发明名称为：一种基于多点温湿度的智能化温室大棚控制系统，该专利包括多点温湿度传感器、控制系统、外设装置、报警装置、执行系统；所述的控制系统采用AT89C1作为多点温湿度的智能化温室大棚控制系统的核心控制器；所述的控制系统，左端与多点温湿度传感器相连接，右端分别与外设装置、报警装置、执行系统相连，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度的多点智能化、自动化控制。本发明完全实现大棚蔬菜的温湿度的多点智能化、自动化控制，节省了人力、物力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

另外，现有技术中，利用专门的大棚温室控制的技术已日益成熟，请参考申请人张万军的专利ZL2015209732787的中国申请专利，发明名称为：一种基于工业计算机控制的温室大棚智能监控系统，该专利包括传感器、Zigbee数据采集箱、GPRS数据传输设备、外设装置、工业计算机、GPRS控制装置；所述的控制系统包括主控模块、输出模块、通讯模块、采集模块，用于控制大棚蔬菜的温湿度、土壤湿度、CO2浓度、烟雾数据的采集及通讯，实现温室里大棚蔬菜的温湿度、土壤湿度、CO2浓度、烟雾智能化；所述的控制系统分别与传感器部分、电源模块、外设装置、无线网模块、执行机构相连；所述的电源模块，用于给温室大棚智能化的控制系统供电；所述的无线网模块包括蓝牙装置，用于传输温室大棚智能化的控制的无线信号。本发明完全实现温室大棚蔬菜的智能控制，节省了人力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益；但没有详细地叙述传感器、控制器、执行装置、智能终端设备的组成及工作原理等问题。

发明内容

本实用新型是为了克服上述不足，给出了一种智能终端控制的大棚温室系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能终端控制的大棚温室系统，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。

所述的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器。

进一步地，所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据。

进一步地，所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度。

进一步地，所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据。

进一步地，所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备。

所述的执行装置包括风机、湿帘、加热设备。

进一步地，所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气。

进一步地，所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿。

进一步地，所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

(1)、本实用新型采用的一种智能终端控制的大棚温室系统的组合式结构，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制；

(2)、本实用新型采用的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器，所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据；所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度；所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据；所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备；

(3)、本实用新型采用的执行装置包括风机、湿帘、加热设备，所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气；所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿；所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖。

除了以上这些，本实用新型完全实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。

本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型的一种智能终端控制的大棚温室系统的结构示意图；

图2为本实用新型的一种智能终端控制的大棚温室系统实现大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制的过程的流程图。

具体实施方式

实施实例

下面结合附图对本实用新型及其实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，一种智能终端控制的大棚温室系统，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。

又，本实用新型采用的一种智能终端控制的大棚温室系统的组合式结构，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制，是本实用新型一个显著特点。

所述的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器。

进一步作为优选的实施方式，所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据。

进一步作为优选的实施方式，所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度。

进一步作为优选的实施方式，所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据。

进一步作为优选的实施方式，所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备。

又，本实用新型采用的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器，所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据；所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度；所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据；所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备，又是本实用新型一个显著特点。

所述的执行装置包括风机、湿帘、加热设备。

进一步作为优选的实施方式，所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气。

进一步作为优选的实施方式，所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿。

进一步作为优选的实施方式，所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖。

又，本实用新型采用的执行装置包括风机、湿帘、加热设备，所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气；所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿；所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖，又是本实用新型一个显著特点。

实施实例2

一种智能终端控制的大棚温室系统实现大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制的过程，如图2所示，包括智能终端控制的大棚温室系统，开始工作；传感器采集数据；控制器工作；执行装置，开始工作；智能终端设备工作；是否完成大棚温室的智能终端控制；完成大棚温室的智能终端控制等以下几个步骤；

步骤一：智能终端控制的大棚温室系统，开始工作；

步骤二：传感器采集数据；

(1)、光照度传感器采集数据光照度；

(2)、温湿度传感器采集数据温度、湿度；

(3)、CO2浓度传感器采集CO2浓度数据；

(4)、设备状态传感器采集设备运行数据。

步骤三：控制器工作；

步骤四：执行装置，开始工作；

(1)、风机，开始工作；

(2)、湿帘，开始工作；

(3)、加热设备，开始工作。

步骤五：智能终端设备工作；

(1)、便携式电脑工作；

(2)、平板电脑工作；

(3)、智能手机接收无线信号。

步骤六：是否完成大棚温室的智能终端控制？

情况一：如果没有完成大棚温室的智能终端控制，则执行步骤二，传感器采集数据；

情况二：如果完成大棚温室的智能终端控制，则执行步骤七；

步骤七：完成大棚温室的智能终端控制。

本实用新型显著的特点：

1)、本实用新型采用的一种智能终端控制的大棚温室系统的组合式结构，包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。

2)、本实用新型采用的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器，所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据；所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度；所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据；所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备。

3)、本实用新型采用的执行装置包括风机、湿帘、加热设备，所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气；所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿；所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖。

4)、本实用新型完全实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。

除上述实施例外，最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。

本实用新型还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案，均在本实用新型要求保护范围。

Claims (3)

1.一种智能终端控制的大棚温室系统，其特征在于：包括传感器、控制器、执行装置、智能终端设备；所述的控制器包括C8051F510单片机、I/O接口、以太网控制器，所述的以太网控制器带有ENC28J60模块，通过ENC28J50模块实现以太网的自动接入，所述的C8051F510单片机自带有SPI串行接口装置，能够方便地与ENC28J50模块进行数据的交换；所述的控制器，左端分别与传感器、执行装置相连接，用于采集大棚温室里的温度、湿度、CO2浓度、光照度、设备运行的数据，右端与智能终端设备相连，所述的智能终端设备包括便携式电脑、平板电脑、智能手机，用于智能终端设备随时随地控制执行装置，实现智能温室里大棚蔬菜温湿度、CO2浓度、光照度的智能化、自动化控制。

2.如权利要求1所述的一种智能终端控制的大棚温室系统，其特征在于：

所述的传感器包括光照度传感器、温湿度传感器、CO2浓度传感器、设备状态传感器；

(1)、所述的光照度传感器采用光电式集成传感器ON9658，用于实时监测大棚温室里的光照度数据；

(2)、所述的温湿度传感器采用数字式输出传感器SHT11，用于测量大棚温室里的蔬菜的温度及湿度及土壤的温度及湿度；

(3)、所述的CO2浓度传感器采用S-100CO2浓度传感器，用于测量大棚温室里蔬菜的CO2浓度数据；

(4)、所述的设备状态传感器，用于监控智能终端控制的大棚温室系统的设备。

3.如权利要求1所述的一种智能终端控制的大棚温室系统，其特征在于：

所述的执行装置包括风机、湿帘、加热设备；

(1)、所述的风机包括大型风机、换气扇，用于给智能温室大棚通风、换气；

(1)、所述的湿帘包括外湿帘、内湿帘，用于给智能温室大棚保湿；

(3)、所述的加热设备包括电热板、电暖气，用于给智能温室大棚加热、保暖。