CN205375246U - 一种温室大棚智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室大棚智能控制系统，包括Zigbee节点、边缘网关、服务器、主控制器、室温传感器、室外温度传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器、CO₂传感器、土壤pH传感器、室外风力传感器、室内风力传感器、监控探头、无线信号传输模块、客户端、地热控制单元、空气源热泵、排气扇、喷雾加湿器、滴灌装置、LED补光灯、CO₂发生器、土壤pH调节装置、土壤施肥装置、叶面肥喷淋装置、卷帘驱动电机和保温被驱动电机。本实用新型一种温室大棚智能控制系统，组网方便、部署灵活、范围广泛；可实现温室大棚内环境(室温、土壤温度、空气湿度、光线强度、CO₂含量、土壤pH等)的智能控制，控制、调整和操作方便。

Description

一种温室大棚智能控制系统

技术领域：

本实用新型涉及一种智能控制系统，尤其涉及一种温室大棚智能控制系统。

背景技术：

温室农业是现代化农业的一个重要发展方向，温室大棚由于其独特的透光性和保温性，给寒冷地区或反季节的农业栽培提供了有利条件。温室大棚内环境的控制，如温度、空气湿度、土壤湿度、光照强度、CO₂含量等，是温室农业的关键，对农作物的生长和发育起着重要作用；而我国温室大棚内环境的控制基本靠人工调节，远未实现自动化，不仅时间成本和经济成本高，而且人工凭经验的调节方式难以达到调节的目的。

随着技术的发展，特别是无线网络技术的发展，温室环境控制逐渐由人工化向自动化转变。现有的控制系统种类虽然比较多，但是控制结构比较分散，控制方式也比较单一，大部分需要人工手动控制，同时现场布线成本相对昂贵，所以这些简单的温室控制系统己经远远不能满足种植者们的需求，国内的温室控制系统方面迫切的需要无线技术和嵌入式技术加入。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种温室大棚智能控制系统。

本实用新型的目的由如下技术方案实施，一种温室大棚智能控制系统，其包括Zigbee节点、边缘网关、服务器和主控制器；所述Zigbee节点的信号输入节点分别与室温传感器、室外温度传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器、CO₂传感器、土壤pH传感器、室外风力传感器、室内风力传感器和监控探头连接；所述Zigbee节点的信号输出节点通过边缘网关与所述服务器通信；所述服务器分别与手机端、PC端和主控制器的信号输入端连接，所述服务器处理后的数据信号可供所述手机端和所述PC端调用，而且所述服务器可接收所述手机端和所述PC端的控制信号；所述主控制器的信号输出端分别与地热控制单元、空气源热泵、排气扇、喷雾加湿器、滴灌装置、LED补光灯、CO₂发生器、土壤pH调节装置、土壤施肥装置、叶面肥喷淋装置、卷帘驱动电机和保温被驱动电机通过电路连接；所述地热控制单元的循环水泵与所述服务器连接；所述卷帘驱动电机还分别与卷帘上限位行程开关和卷帘下限位行程开关连接；所述保温被驱动电机还分别与保温被开关、保温被上限位行程开关和保温被下限位行程开关连接。

进一步的，所述边缘网关由以太网和GPRS模块组成。

进一步的，所述服务器是Zigbee网关服务器，该服务器采用内嵌式TCP/IP协议栈的网络接口模块芯片，具有多种硬件接口。

进一步的，所述地热控制单元包括依次通过管路连接的集热器、温控蓄水罐、循环水泵和地热管；所述循环水泵与所述主控制器连接；所述地热管设于大棚内的土壤内。

进一步的，所述主控制器和所述保温被驱动电机的连接电路上设有保温被开关；人为控制所述保温被开关在寒冷气候下处于常开状态、在温和气候下处于常闭状态。

所述主控制器可实现所述滴灌装置、所述土壤pH调节装置、所述土壤施肥装置、所述叶面肥喷淋装置、所述卷帘驱动电机和所述保温被驱动电机的手动或自动启闭；

所述室温传感器、所述排气扇和所述空气源热泵实现温室大棚内温度的调控；

所述地热管设于温室大棚内的土壤内，所述土壤温度传感器、所述集热器、所述温控蓄水罐、所述循环水泵和所述地热管实现温室大棚内土壤温度的调控；

所述湿度传感器和所述喷雾加湿器实现温室大棚内空气湿度的调控；

所述土壤湿度传感器和所述滴灌装置实现温室大棚内土壤墒情的调控；

所述光敏传感器和所述LED补光灯实现温室大棚内光线的自动调节；

所述CO₂传感器和所述CO₂发生器实现温室大棚内CO₂含量的调控；

所述土壤pH传感器与所述土壤pH调节装置实现土壤pH的调控；

所述土壤施肥装置和叶面肥喷淋装置定时或手动对大棚内植物进行施肥；

所述卷帘驱动电机实现温室大棚顶部保温膜的自动卷起与下放，进行温室大棚的自动放风；所述卷帘上限位行程开关和所述卷帘下限位行程开关控制所述保温膜的行程；所述室外风力传感器、所述室内风力传感器控制所述保温膜的卷起程度；

所述室外温度传感器、所述光敏传感器、所述保温被开关共同控制所述保温被驱动电机，实现了所述保温膜上部保温被的自动卷起与下放，所述保温被上限位行程开关和所述保温被下限位行程开关控制所述保温被的行程。

所述监控探头和所述客户端实现温室大棚的实时监控。

使用者首先设置好程序，在所述传感器得到的信号触动设定阈值时，信号经所述Zigbee节点和所述边缘网关传输至所述服务器，信号经所述服务器进一步处理后控制相应设备的启动进而实现调节功能。

使用者还可以通过所述手机端或所述PC端向所述服务器发送控制指令，人为控制相应设备运行。

本实用新型的优点：

1、本实用新型一种温室大棚智能控制系统，组网方便、部署灵活、范围广泛；可实现温室大棚内环境(室温、土壤温度、空气湿度、光线强度、CO₂含量、土壤pH等)的智能控制，控制、调整和操作方便，具有推广价值。

2、本实用新型一种温室大棚智能控制系统，滴灌装置、土壤pH调节装置、土壤施肥装置、叶面肥喷淋装置、卷帘驱动电机和保温膜驱动电机可进行自动或手动调节，提高了生产效率。

附图说明：

图1为实施例1一种温室大棚智能控制系统框图。

具体实施方式：

实施例1：如图1所示一种温室大棚智能控制系统，包括Zigbee节点、边缘网关、服务器和主控制器；Zigbee节点的信号输入节点分别与室温传感器、室外温度传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器、CO₂传感器、土壤pH传感器、室外风力传感器、室内风力传感器和监控探头连接；Zigbee节点的信号输出节点通过边缘网关与服务器通信；服务器分别与手机端、PC端和主控制器的信号输入端连接，服务器处理后的数据信号可供手机端和PC端调用，而且服务器可接收手机端和PC端的控制信号；主控制器的信号输出端分别与地热控制单元、空气源热泵、排气扇、喷雾加湿器、滴灌装置、LED补光灯、CO₂发生器、土壤pH调节装置、土壤施肥装置、叶面肥喷淋装置、卷帘驱动电机和保温被驱动电机通过电路连接；地热控制单元的循环水泵与服务器连接；卷帘驱动电机还分别与卷帘上限位行程开关和卷帘下限位行程开关连接；保温被驱动电机还分别与保温被开关、保温被上限位行程开关和保温被下限位行程开关连接。

边缘网关由以太网和GPRS模块组成。

服务器是Zigbee网关服务器，该服务器采用内嵌式TCP/IP协议栈的网络接口模块芯片，具有多种硬件接口。

地热控制单元包括依次通过管路连接的集热器、温控蓄水罐、循环水泵和地热管；循环水泵与主控制器连接；地热管设于大棚内的土壤内。

主控制器和保温被驱动电机的连接电路上设有保温被开关；人为控制保温被开关在寒冷气候下处于常开状态、在温和气候下处于常闭状态。

Claims (5)

1.一种温室大棚智能控制系统，其包括Zigbee节点、边缘网关、服务器和主控制器；其特征在于，所述Zigbee节点的信号输入节点分别与室温传感器、室外温度传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光敏传感器、CO₂传感器、土壤pH传感器、室外风力传感器、室内风力传感器和监控探头连接；所述Zigbee节点的信号输出节点通过边缘网关与所述服务器通信；所述服务器分别与手机端、PC端和主控制器的信号输入端连接；所述主控制器的信号输出端分别与地热控制单元、空气源热泵、排气扇、喷雾加湿器、滴灌装置、LED补光灯、CO₂发生器、土壤pH调节装置、土壤施肥装置、叶面肥喷淋装置、卷帘驱动电机和保温被驱动电机通过电路连接；所述地热控制单元的循环水泵与所述服务器连接；所述卷帘驱动电机还分别与卷帘上限位行程开关和卷帘下限位行程开关连接；所述保温被驱动电机还分别与保温被开关、保温被上限位行程开关和保温被下限位行程开关连接。

2.根据权利要求1所述一种温室大棚智能控制系统，其特征在于，所述边缘网关由以太网和GPRS模块组成。

3.根据权利要求1所述一种温室大棚智能控制系统，其特征在于，所述服务器是Zigbee网关服务器，该服务器采用内嵌式TCP/IP协议栈的网络接口模块芯片，具有多种硬件接口。

4.根据权利要求1所述一种温室大棚智能控制系统，其特征在于，所述地热控制单元包括依次通过管路连接的集热器、温控蓄水罐、所述循环水泵和地热管。

5.根据权利要求1所述一种温室大棚智能控制系统，其特征在于，所述主控制器和所述保温被驱动电机的连接电路上设有保温被开关。