CN205563257U - 一种基于labview的物联网智能温室测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种基于labview的物联网智能温室测控系统，属于自动化监测控制技术领域，包括环境感知系统、数据采集系统、视频监控系统、主控计算机、执行设备控制系统及网络系统，所述环境感知系统及与视频监控系统均通过数据采集系统与主控计算机连接；所述主控计算机分别与数据采集系统、执行设备控制系统及网络系统连接；以实现对温室大棚更加优化、便捷、易操作的控制和管理，具有通讯灵活、数据可靠、用户容易理解和操作、界面友好、有利于系统的闭环控制、自动化程度高、通讯手段灵活、保障作物最佳生长环境和状态、节约生产成本、降低生产能耗，适用于不同温室系统。

Description

一种基于labview的物联网智能温室测控系统

技术领域

本实用新型属于自动化监测控制技术领域，特别是涉及到一种基于labview的物联网智能温室测控系统。

背景技术

物联网是通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别RFID技术、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网中所有的元素,所有的设备、资源及通信等,都是个性化和私有化的。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

Labview是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件,在数据采集、串口仪器控制及图像处理等方面具有强大的优势。

温室种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用。随着农业现代化的发展，温室种植因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切,己越来越受到世界各国的重视。在温室条件下,种植环境中的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响，通过检测控制植物生长的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等植物生长条件,从而定量控制植物生长,能有效提高农产品的附加值。我国温室大棚自动控制技术发展较晚,同时受到技术和文化水平的限制,传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。广大种植户渴望一种容易理解与操作的控制系统的出现。

因此，现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中温室种植监测的自动化程度低、系统可靠性低的问题，提供一种基于labview的物联网智能温室测控系统，以实现对温室大棚更加优化、便捷、易操作的控制和管理。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为提供一种基于labview的物联网智能温室测控系统,其特征是：包括环境感知系统、数据采集系统、视频监控系统、主控计算机、执行设备控制系统及网络系统，所述环境感知系统及与视频监控系统均通过数据采集系统与主控计算机连接；所述主控计算机分别与数据采集系统、执行设备控制系统及网络系统连接；

其中环境感知系统包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、室内光照度传感器、室外光照度传感器、室外风向传感器、室外风速传感器及大气压力传感器；

其中数据采集系统包括无线传输模块、单片机及串口服务器，所述无线传输模块及串口服务器均与单片机连接；

其中视频监控系统包括温室内摄像头和温室外摄像头；

其中主控计算机上设置有labview前面板，并且所述labview前面板上设置有人工控制按钮；

其中执行设备控制系统包括湿帘水泵的启/停控制模块、湿帘窗户的开/关控制模块、灌溉泵的启/停控制模块和灌溉泵阀门的开/关控制模块；

其中网络系统包括现场控制站网络、嵌入式网关及中心服务器，并且现场控制站网络通过嵌入式网关与中心服务器通信连接。

所述labview前面板上设置有湿帘水泵指示灯、湿帘窗户指示灯、灌溉泵指示灯及灌溉泵阀门指示灯。

所述labview前面板上设置有自动/手动切换按钮。

通过上述设计本实用新型能带来以下有益效果：提供一种基于labview的物联网智能温室测控系统，以实现对温室大棚更加优化、便捷、易操作的控制和管理，具有通讯灵活、数据可靠、用户容易理解和操作、界面友好、有利于系统的闭环控制、自动化程度高、通讯手段灵活、保障作物最佳生长环境和状态、节约生产成本、降低生产能耗，适用于不同温室系统。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型基于labview的物联网智能温室测控系统结构框图。

图2为本实用新型基于labview的物联网智能温室测控系统数据采集及自动控制结构框图。

图中：1-环境感知系统、2-数据采集系统、3-视频监控系统、4-主控计算机、5-执行设备控制系统、6-网络系统、7-labview前面板。

具体实施方式

一种基于labview的物联网智能温室测控系统,如图1及图2所示，包括环境感知系统1、数据采集系统2、视频监控系统3、主控计算机4、执行设备控制系统5及网络系统6，所述环境感知系统1及与视频监控系统3均通过数据采集系统2与主控计算机4连接；所述主控计算机4分别与数据采集系统2、执行设备控制系统5及网络系统6连接；

其中环境感知系统1包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、室内光照度传感器、室外光照度传感器、室外风向传感器、室外风速传感器及大气压力传感器；

其中数据采集系统2包括无线传输模块、单片机及串口服务器，所述无线传输模块及串口服务器均与单片机连接；

其中视频监控系统3包括温室内摄像头和温室外摄像头，所述室内摄像头和温室外摄像头为温室内全方面转动摄像头和温室外全方面转动摄像头，可在主控计算机4的labview前面板7上实时显示温室内和温室外的场景，并可通过labview前面板7上的控制按钮实现摄像头的全方面角度变换。

其中主控计算机4上设置有labview前面板7，应用labview中的TCP/IP协议通过嵌入式网关将主控计算机4的labview前面板7主程序发送到中心服务器，可实现智能温室物联网功能。在labview前面板7上显示有：各个环境参数的采集信息、视频采集信息、执行设备控制系统5的当前状态，还设置了人工控制按钮、湿帘水泵指示灯、湿帘窗户指示灯、灌溉泵指示灯及灌溉泵阀门指示灯及自动/手动切换按钮，以实现对大棚的人工控制；

其中执行设备控制系统5包括湿帘水泵的启/停控制模块、湿帘窗户的开/关控制模块、灌溉泵的启/停控制模块和灌溉泵阀门的开/关控制模块，主控计算机4控制执行设备控制系统5的启动或停止；可在主控计算机4的labview前面板7上显示各个设备的运行状态指示灯，并可通过labview前面板7上的控制按钮实现各个设备的启/停等人工控制。

其中网络系统6包括现场控制站网络、嵌入式网关及中心服务器，并且现场控制站网络通过嵌入式网关与中心服务器通信连接。

基于labview的物联网智能温室测控系统包括：环境感知系统1、数据采集系统2、视频监控系统3、主控计算机4、执行设备控制系统5及网络系统6。设置在温室内及温室外的环境感知系统1、视频监控系统3和控制设备通过数据采集系统2和执行设备控制系统5与主控计算机4相连,环境感知系统1将其采集到的数据传输至数据采集系统2；数据采集系统2将数据处理后通过无线的方式传输到主控计算机4；主控计算机4控制执行设备控制系统5的启动或停止；在labview前面板7上显示摄像头采集的画面、传感器采集的实时数据及它们的动态曲线、温室内设备的当前状态。同时该系统也在labview前面板7上设置了对大棚进行人工控制的按钮。

使用摄像头传递给主控计算机4的图像监视温室内、外的情况,同时在labview前面板7的右侧显示出来。将室内空气温度传感器、室内空气湿度传感器、室内光照度传感器和二氧化碳浓度传感器安装在温室内，将土壤温湿度传感器安装在土壤里,将室外空气温度传感器、室外湿度传感器、室外光照度传感器、大气压力传感器、室外风速传感器和风向传感器安装在温室外，主控计算机4通过数据采集系统2的模拟端口读取温度值、湿度值、光强值、大气压力值、风向、风速值,在labview前面板7上绘出它们的动态曲线,实现实时显示、记录。labview将读入的室内温度值进行处理,通过数据采集系统2的数字量输出端口,labview前面板7控制执行设备控制系统5，从而控制湿帘水泵、湿帘窗户的通断,实现湿帘水泵和湿帘窗户的开关,改变通风口的大小实现温度的升降。labview将读入的土壤湿度值进行处理,通过数据采集系统2的数字量输出端口,labview前面板7控制执行设备控制系统5，控制灌溉泵和电磁阀的通断,达到灌溉的目的。

Labview前面板7上设有自动、手动切换按钮。当设置为自动时，Labview前面板7上有需要调节室内温度限定值和需要灌溉土壤湿度限定值的输入框,在对应的输入框中输入室内温度值和土壤湿度值,系统自动会依据这二个限定值自动进行判断，并自动控制步进电机、控制灌溉泵和电磁阀的通断。在前面板上设置为手动时，Labview前面板7上有湿帘水泵的启/停按钮、湿帘窗户的开/关按钮、灌溉泵的启/停按钮、灌溉泵阀门的开/关按钮，可以通过按动这些按钮,实现手动控制湿帘水泵的启/停、湿帘窗户的开/关、灌溉泵的启/停、灌溉泵阀门的开/关。

本实用新型提供一种基于labview的物联网智能温室测控系统，以实现对温室大棚更加优化、便捷、易操作的控制和管理，具有通讯灵活、数据可靠、用户容易理解和操作、界面友好、有利于系统的闭环控制、自动化程度高、通讯手段灵活、保障作物最佳生长环境和状态、节约生产成本、降低生产能耗，适用于不同温室系统。

Claims (3)

1.一种基于labview的物联网智能温室测控系统,其特征是：包括环境感知系统(1)、数据采集系统(2)、视频监控系统(3)、主控计算机(4)、执行设备控制系统(5)及网络系统(6)，所述环境感知系统(1)及与视频监控系统(3)均通过数据采集系统(2)与主控计算机(4)连接；所述主控计算机(4)分别与数据采集系统(2)、执行设备控制系统(5)及网络系统(6)连接；

其中环境感知系统(1)包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、室内光照度传感器、室外光照度传感器、室外风向传感器、室外风速传感器及大气压力传感器；

其中数据采集系统(2)包括无线传输模块、单片机及串口服务器，所述无线传输模块及串口服务器均与单片机连接；

其中视频监控系统(3)包括温室内摄像头和温室外摄像头；

其中主控计算机(4)上设置有labview前面板(7)，并且所述labview前面板(7)上设置有人工控制按钮；

其中执行设备控制系统(5)包括湿帘水泵的启/停控制模块、湿帘窗户的开/关控制模块、灌溉泵的启/停控制模块和灌溉泵阀门的开/关控制模块；

其中网络系统(6)包括现场控制站网络、嵌入式网关及中心服务器，并且现场控制站网络通过嵌入式网关与中心服务器通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于labview的物联网智能温室测控系统，其特征是：所述labview前面板上设置有湿帘水泵指示灯、湿帘窗户指示灯、灌溉泵指示灯及灌溉泵阀门指示灯。

3.根据权利要求1所述的基于labview的物联网智能温室测控系统，其特征是：所述labview前面板上设置有自动/手动切换按钮。