CN207965592U - 环境监测控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种环境监测控制系统。该系统包括：数据采集模块，用以采集所述温室中的环境参数；设备控制模块，用于控制所述温室中的设备的工作时间和工作内容；报警模块，用于在所述温室中的环境参数的超出安全值范围时发出报警信号；远程监控模块，用于远程查看温室中作物图像和环境图像。本申请解决了温室无法实现远程监测和控制的技术问题。

Description

环境监测控制系统

技术领域

本申请涉及农业物联网领域，具体而言，涉及一种环境监测控制系统。

背景技术

温室是能透光、保温，用来栽培植物的设施。现有的温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件。

发明人发现，虽然目前温室环境可通过电脑调节，但是对温室无法实现远程监测和控制。

针对相关技术中温室无法实现远程监测和控制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种环境监测控制系统，以解决温室无法实现远程监测和控制问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种环境监测控制系统。

一种环境监测控制系统，用于对温室中环境监测和控制，所述系统包括：

数据采集模块，用以采集所述温室中的环境参数；

设备控制模块，用于控制所述温室中的设备的工作时间和工作内容；

报警模块，用于在所述温室中的环境参数的超出安全值范围时发出报警信号；

远程监控模块，用于远程查看温室中作物图像和环境图像。

进一步地，设备控制模块包括：

遮阳帘控制模块，用于控制内外遮阳帘，调整光照、温度以及光照时间；

通风风机控制模块，用于控制侧开窗、顶开窗、湿帘水泵或者风机，调整温度、湿度以及温湿时间；

喷灌浇水控制模块，用于控制水泵或阀门，调整湿度以及灌浇时间；

暖气控制模块，用于控制供暖设备，调整温度以及供暖时间。

进一步地，所述数据采集模块包括：

空气温湿度传感器，用于采集所述温室内温度；

土壤温湿度传感器，用于采集所述温室内相对湿度；

光照传感器，用于采集所述温室内光照强度。

进一步地，所述数据采集模块还包括：

图像采集器，用于采集所述温室内图像；

采集控制器与所述空气温湿度传感器、所述土壤温湿度传感器、所述光照传感器、所述图像采集器连接，用于控制采集过程。

进一步地，所述采集控制器还包括：电路保护装置，用以在设备过载或电压过载时，切断电路。

进一步地，控制系统还包括：数据中心服务器，用于储存温室中环境监测和控制的历史采集数据、操作日志、控制信息、浇灌信息、栽培信息、施肥信息。

进一步地，所述数据采集模块还包括：二氧化碳检测仪和氧气检测仪，

所述二氧化碳检测仪，用于检测温室中的二氧化碳浓度；

所述氧气检测仪，用于检测温室中的氧气含量。

进一步地，所述温室包括多个。

进一步地，系统还包括：局域网模块，所述局域网模块包括：办公网络、温室监控网络以及视频监控网络。

进一步地，所述局域网模块采用modbus总线通讯。

在本申请实施例中，采用物联网的方式，通过数据采集模块、设备控制模块、报警模块以及远程监控模块，达到了对温室中环境监测和控制的目的，从而实现了环境监测控制的技术效果，进而解决了温室无法实现远程监测和控制的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的现有设计的温室布局示意图；

图2是根据本申请第一实施例的环境监测控制系统；

图3是根据本申请第二实施例的环境监测控制系统；

图4是根据本申请第三实施例的环境监测控制系统；以及

图5是环境监测控制系统的拓扑结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是根据相关技术的现有设计的温室布局示意图，本申请的实施例中的环境监测控制系统，针对现有设计的温室进行改进，以解决温室无法实现远程监测和控制问题。

图2是根据本申请第一实施例的环境监测控制系统，一种环境监测控制系统，用于对温室中环境监测和控制，所述系统包括：数据采集模块30，用以采集所述温室中的环境参数；设备控制模块10，用于控制所述温室中的设备的工作时间和工作内容；报警模块40，用于在所述温室中的环境参数的超出安全值范围时发出报警信号；远程监控模块20，用于远程查看温室中作物图像和环境图像。

具体地，数据采集模块30，主要安装设备：空气温湿度传感器：1个；光照传感器：1个；土壤温湿度传感器：1个。其中传感器数字传感器，精度高，传输距离远，无误差。此外，每大棚安装全智能温室自动化控制器1套；每大棚安装定向网络红外摄像机1套。作为本实施例中的优选，所述数据采集模块还包括：二氧化碳检测仪和氧气检测仪，所述二氧化碳检测仪，用于检测温室中的二氧化碳浓度；所述氧气检测仪，用于检测温室中的氧气含量。

设备控制模块10，可以实现全自动控制功能或者手动控制功能。

全自动控制功能包括：遮阳帘控制(内外遮阳帘)：实现通过光照、温度、时间等参数独立参数控制或综合参数控制等多项控制功能，无需人为干预，自动运行。通风风机控制(侧开窗/顶开窗/湿帘水泵/风机)：实现通过温度、湿度、时间等参数独立参数控制或综合参数控制等多项控制功能，无需人为干预，自动运行。喷灌浇水控制(水泵/阀门)：实现通过湿度、时间等参数独立参数控制或综合参数控制等多项控制功能，多组选择，无需人为干预，自动运行。暖气控制(锅炉)：可通过温度检测、时间等参数对棚内供暖的暖气管道的阀门进行开启控制。

此外，设备控制模块10中还包括了控制管理功能，程序参数设定：程序针对每项控制功能都提供多种控制逻辑，每种控制逻辑都有相应的参数设定界面，用户可自由的根据需要设定修改这些参数，以方便使用。控制逻辑选择：系统针对每项控制功能提供了多种控制逻辑，用户可根据需要任意选择一种控制逻辑进行使用，适应不同的作物或时段。

报警模块40，用于设置各温室内环境参数的安全值范围。每个温室根据所种植的植物种类不同可以设置不同的安全值范围。使用者对指定的温室，在指的时间段内的报警数据进行查询，方便使用者进行数据分析。

例如，各大棚在设置管理者报警信息绑定后，一旦大棚出现报警情况系统会自动为相应的管理者发送短信息，使大棚管理者第一时间掌握报警情况。

远程监控模块20，支持远程可查看棚内植物的生长情况，可对棚内摄像机进行调焦控制，以方便查看更多细节和角度。可起到安全防盗作用；也可通过摄像机了解棚内人员工作情况。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

通过各种仪器仪表实时显示并作为自动控制的参变量参与到遮阳帘、通风、供暖、浇水、补光等机电设备的自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。自动、手动相结合控制对于大棚常规控制可设定为自动控制，有利于使大棚管理者从复杂的操作中解脱出来的同时提高了控制的稳定性。同时可通过手动控制实现远程控制操作，进一步实现大棚的无人值守工作方式。

优选地，图3是根据本申请第二实施例的环境监测控制系统。设备控制模块10包括：遮阳帘控制模块101，用于控制内外遮阳帘，调整光照、温度以及光照时间；通风风机控制模块102，用于控制侧开窗、顶开窗、湿帘水泵或者风机，调整温度、湿度以及温湿时间；喷灌浇水控制模块103，用于控制水泵或阀门，调整湿度以及灌浇时间；暖气控制模块104，用于控制供暖设备，调整温度以及供暖时间。

例如，设置所要实现控制的时间、控制内容、控制时间等信息。指定自动通风控制为每天中午12:00点开始，通风时长为30分钟。自动给水控制为每天。此外，为了更好的对大棚进行管理，使用者可人为对大棚进行手动控制，可以根据实际情况手动打开通风，照明，喷灌等控制。

优选地，图4是根据本申请第三实施例的环境监测控制系统，所述数据采集模块30包括：空气温湿度传感器301，用于采集所述温室内温度；土壤温湿度传感器303，用于采集所述温室内相对湿度；光照传感器302，用于采集所述温室内光照强度。进一步地，所述数据采集模块还包括：图像采集器304，用于采集所述温室内图像；采集控制器305与所述空气温湿度传感器301、所述土壤温湿度传感器303、所述光照传感器302、所述图像采集器304连接，用于控制采集过程。

作为本实施例中的优选，所述采集控制器还包括：电路保护装置，用以在设备过载或电压过载时，切断电路。通过内部设立了电路及设备保护装置，可保证在设备过载、电压过载等情况下自动切断电路，以保护人员和财产安全。

作为本实施例中的优选，系统还包括：数据中心服务器，用于储存温室中环境监测和控制的历史采集数据、操作日志、控制信息、浇灌信息、栽培信息、施肥信息。

作为本实施例中的优选，所述温室包括多个。

作为本实施例中的优选，系统还包括：局域网模块，所述局域网模块包括：办公网络、温室监控网络以及视频监控网络。

作为本实施例中的优选，所述局域网模块采用modbus总线通讯。

图5是环境监测控制系统的拓扑结构示意图，一种环境监测控制系统，用于对温室中环境监测和控制，所述系统包括：数据采集模块，用以采集所述温室中的环境参数；设备控制模块，用于控制所述温室中的设备的工作时间和工作内容；报警模块，用于在所述温室中的环境参数的超出安全值范围时发出报警信号；远程监控模块，用于远程查看温室中作物图像和环境图像。

设备控制模块包括：遮阳帘控制模块，用于控制内外遮阳帘，调整光照、温度以及光照时间；通风风机控制模块，用于控制侧开窗、顶开窗、湿帘水泵或者风机，调整温度、湿度以及温湿时间；喷灌浇水控制模块，用于控制水泵或阀门，调整湿度以及灌浇时间；暖气控制模块，用于控制供暖设备，调整温度以及供暖时间。

所述数据采集模块包括：空气温湿度传感器，用于采集所述温室内温度；土壤温湿度传感器，用于采集所述温室内相对湿度；光照传感器，用于采集所述温室内光照强度。

所述数据采集模块还包括：图像采集器，用于采集所述温室内图像；采集控制器与所述空气温湿度传感器、所述土壤温湿度传感器、所述光照传感器、所述图像采集器连接，用于控制采集过程。

所述数据采集模块还包括：二氧化碳检测仪和氧气检测仪，

所述二氧化碳检测仪，用于检测温室中的二氧化碳浓度；

所述氧气检测仪，用于检测温室中的氧气含量。

对于温室中每个区域均实现的控制是有：通风风扇、遮阳帘电机、液体阀、水帘水泵、二氧化碳浓度、温湿度、光照等。并通过控制器控制、通过摄像头采集。所述控制器听过串口服务器与交换机连接，交换机通过光纤与控制中心相连。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环境监测控制系统，其特征在于，用于对温室中环境监测和控制，所述系统包括：

数据采集模块，用以采集所述温室中的环境参数；

设备控制模块，用于控制所述温室中的设备的工作时间和工作内容；

报警模块，用于在所述温室中的环境参数的超出安全值范围时发出报警信号；

远程监控模块，用于远程查看温室中作物图像和环境图像。

2.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，设备控制模块包括：

遮阳帘控制模块，用于控制内外遮阳帘，调整光照、温度以及光照时间；

通风风机控制模块，用于控制侧开窗、顶开窗、湿帘水泵或者风机，调整温度、湿度以及温湿时间；

喷灌浇水控制模块，用于控制水泵或阀门，调整湿度以及灌浇时间；

暖气控制模块，用于控制供暖设备，调整温度以及供暖时间。

3.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

空气温湿度传感器，用于采集所述温室内温度；

土壤温湿度传感器，用于采集所述温室内相对湿度；

光照传感器，用于采集所述温室内光照强度。

4.根据权利要求3所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括：

图像采集器，用于采集所述温室内图像；

采集控制器与所述空气温湿度传感器、所述土壤温湿度传感器、所述光照传感器、所述图像采集器连接，用于控制采集过程。

5.根据权利要求4所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述采集控制器还包括：电路保护装置，用以在设备过载或电压过载时，切断电路。

6.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，还包括：数据中心服务器，用于储存温室中环境监测和控制的历史采集数据、操作日志、控制信息、浇灌信息、栽培信息、施肥信息。

7.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括：二氧化碳检测仪和氧气检测仪，

所述二氧化碳检测仪，用于检测温室中的二氧化碳浓度；

所述氧气检测仪，用于检测温室中的氧气含量。

8.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述温室包括多个。

9.根据权利要求1所述的环境监测控制系统，其特征在于，还包括：局域网模块，所述局域网模块包括：办公网络、温室监控网络以及视频监控网络。

10.根据权利要求9所述的环境监测控制系统，其特征在于，所述局域网模块采用modbus总线通讯。