CN208156479U - 基于nb-iot的智能花墙控制系统 - Google Patents

基于nb-iot的智能花墙控制系统 Download PDF

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廖志贤
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Abstract

本实用新型提供了基于NB‑IOT的智能花墙控制系统，属于花墙控制领域，包括太阳模拟装置、浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器、光照传感器、电源装置、控制装置和NB‑IOT模块。太阳模拟装置分别与电源装置和控制装置连接；所述浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器和光照传感器均与控制装置连接。NB‑IOT模块与控制装置连接。电源装置与控制装置连接供电。本实用新型通过控制花墙的光源、水源，同时检测花墙的生长环境，然后把检测以及控制的一些数据通过无线传给远程的用户，用户可以远程查看花墙的生长情况，同时可以远程控制花墙的光源和水源，实现远程的管理与监控。

Description

基于NB-IOT的智能花墙控制系统
技术领域
本实用新型涉及花墙控制领域，特别地，涉及基于NB-IOT的智能花墙控制系统。
背景技术
随着人们物质生活的提高，对生活品质的要求也越来越高，室内养植花墙变得越来越广泛。但是由于室内环境缺乏自然光照、雨水等环境，而且快节奏的生活让养植花墙变得不那么容易。
移动通信正在从人与人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物联网是必然趋势。NB-IOT是物联网领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的窝蜂数据连接，具有广覆盖、支持海量连接的能力、低功耗、模块成本低的特点。
现有的控制装置中，对花墙的智能化控制还比较少，特别是在远程控制远程调节等领域。因此，设计出一种能够更好的适合人们的远程控制查看花墙的情况的控制系统。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供基于NB-IOT的智能花墙控制系统，解决现有花墙不能对植物进行监测，不能远程反馈植物生长状况数据到相关设备，不能远程根据植物的生长状况而进行施肥，浇水，光照的技术问题。
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
基于NB-IOT的智能花墙控制系统，包括太阳模拟装置、浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器、光照传感器、电源装置、控制装置和NB-IOT模块；
所述太阳模拟装置分别与电源装置和控制装置连接；所述浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器和光照传感器均与控制装置连接；所述NB-IOT模块与控制装置连接；所述电源装置与控制装置连接供电。
本实用新型还包括远程用户设备，所述远程用户设备经外部的基站与NB-IOT模块无线连接；所述远程用户设备为手机、平板电脑或者汽车无线接收装置。
本实用新型还包括摄像装置，所述摄像装置与控制装置连接，摄像装置包括摄像头、旋转电机和基座，旋转电机安装在上，摄像头与旋转电机的旋转轴连接，摄像头和旋转电机均与控制装置连接，基座固定安装在外部的墙体或者固定建筑装置上。
所述太阳模拟装置包括LED光源和散热装置，LED光源与电源装置和控制装置连接，电源装置提供电能，散热装置设置在LED光源背面，散热装置为风冷散热装置。
所述浇水装置使用小型抽水泵，使用型号为NKP的抽水泵。
所述电源装置包括太阳能发电板、稳压充电装置、蓄电池和市电充电接口，所述太阳能发电板经稳压充电装置与蓄电池连接；所述市电充电接口一端与蓄电池连接，另一端与外部市电连接。
所述控制装置包括控制器电路、电机驱动电路和时钟电路，电机驱动电路和时钟电路与控制器电路连接；时钟电路包括12MHz的晶振和2个20PF的电容，晶振与2个20PF的电容并联连接；控制器电路使用STM32系列的单片机芯片或者STC52系列的单片机芯片；电机驱动电路为2路继电器电路，电机驱动电路分别与浇水装置和旋转电机连接。
本实用新型还包括人机界面，所述人机界面与控制装置连接，所述人机界面为PC机或者触摸显示屏。
本实用新型采用上述技术方案，本实用新型有如下显著效果：
本实用新型通过控制花墙的光源、水源，同时检测花墙的生长环境，然后把检测以及控制的一些数据通过无线传给远程的用户，用户可以远程查看花墙的生长情况，同时可以远程控制花墙的光源和水源，实现远程的管理与监控；主要功能是利用NB-IOT对花墙植物进行监测，并反馈植物生长状况数据到相关设备，根据植物的生长状况而进行施肥，浇水，光照等。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的控制装置原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
基于NB-IOT的智能花墙控制系统，如图1所示，包括太阳模拟装置、浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器、光照传感器、电源装置、控制装置、NB-IOT模块、远程用户设备、摄像装置和人机界面。本实用新型通过远程用户设备远程进行监控和控制花墙的生长环境，从而使能够达到远程的控制，同时通过摄像装置进行视频监控花墙的真实生长情况。NB-IOT模块主要起到无线远程传输的效果。
太阳模拟装置分别与电源装置和控制装置连接。浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器和光照传感器均与控制装置连接。NB-IOT模块与控制装置连接；所述电源装置与控制装置连接供电。远程用户设备经外部的基站与NB-IOT模块无线连接。远程用户设备为手机、平板电脑或者汽车无线接收装置。人机界面与控制装置连接，所述人机界面为PC机或者触摸显示屏。摄像装置与控制装置连接，摄像装置包括摄像头、旋转电机和基座，旋转电机安装在上，摄像头与旋转电机的旋转轴连接，摄像头和旋转电机均与控制装置连接，基座固定安装在外部的墙体或者固定建筑装置上。土壤PH值传感器、温湿度传感器和光照传感器采集花墙的植物的生产环境，通过无线发给用户，从而使得用户能够远程了解花墙的生长情况。
太阳模拟装置包括LED光源和散热装置，LED光源与电源装置和控制装置连接，电源装置提供电能，散热装置设置在LED光源背面，散热装置为风冷散热装置。LED光源根据太阳的光谱进行发出不同光谱的阳光，从而达到跟太阳近似，更符合植物的生长。散热装置有吹风机构成，进行吹风到达降温的作用。浇水装置使用小型抽水泵，使用型号为NKP的抽水泵。电源装置包括太阳能发电板、稳压充电装置、蓄电池和市电充电接口，所述太阳能发电板经稳压充电装置与蓄电池连接；所述市电充电接口一端与蓄电池连接，另一端与外部市电连接。太阳模拟装置使用现有的太阳模拟装置，从而直接可以使用，方便控制。
如图2所示，控制装置包括控制器电路、电机驱动电路和时钟电路，电机驱动电路和时钟电路与控制器电路连接；时钟电路包括12MHz的晶振和2个20PF的电容，晶振与2个20PF的电容并联连接；控制器电路使用STM32系列的单片机芯片或者STC52系列的单片机芯片；电机驱动电路为2路继电器电路，电机驱动电路分别与浇水装置和旋转电机连接。
将获得的温度、湿度和pH值数据传送达到MCU中心控制器，MCU中心控制器再将数据传送给NB-IOT模块，NB-IOT模块发出信号，再将数据传送到基站从而进一步将数据传送云端。用户手持设备程序APP，在云端可以随时监测到植物的生长状况。花墙内种植各种植物，将温湿度传感器、光照传感器、pH值传感器放入花墙内部需要监测的位置，将各类传感器的数据传送到MCU(控制器)中心处理器等待处理。将传感器得到的数据连接NB-IOT模块，NB-IOT网关通过通讯营运商基站进行通信。基站再将数据上传云端，将数据长期保存。手持用户或者PC端下载该设备的APP，连接到云端，查看监测到的各类数据，并通过APP下发命令信号到基站，从而MCU中心处理器得到命令，控制对植物的浇水量和补光。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，包括太阳模拟装置、浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器、光照传感器、电源装置、控制装置和NB-IOT模块；
所述太阳模拟装置分别与电源装置和控制装置连接；所述浇水装置、土壤PH值传感器、温湿度传感器和光照传感器均与控制装置连接；所述NB-IOT模块与控制装置连接；所述电源装置与控制装置连接供电。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，还包括远程用户设备，所述远程用户设备经外部的基站与NB-IOT模块无线连接；所述远程用户设备为手机、平板电脑或者汽车无线接收装置。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，还包括摄像装置，所述摄像装置与控制装置连接，摄像装置包括摄像头、旋转电机和基座，旋转电机安装在上，摄像头与旋转电机的旋转轴连接，摄像头和旋转电机均与控制装置连接，基座固定安装在外部的墙体或者固定建筑装置上。
4.根据权利要求3所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，所述太阳模拟装置包括LED光源和散热装置，LED光源与电源装置和控制装置连接，电源装置提供电能，散热装置设置在LED光源背面，散热装置为风冷散热装置。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，所述浇水装置使用小型抽水泵，使用型号为NKP的抽水泵。
6.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，所述电源装置包括太阳能发电板、稳压充电装置、蓄电池和市电充电接口，所述太阳能发电板经稳压充电装置与蓄电池连接；所述市电充电接口一端与蓄电池连接，另一端与外部市电连接。
7.根据权利要求3所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，所述控制装置包括控制器电路、电机驱动电路和时钟电路，电机驱动电路和时钟电路与控制器电路连接；时钟电路包括12MHz的晶振和2个20PF的电容，晶振与2个20PF的电容并联连接；控制器电路使用STM32系列的单片机芯片或者STC52系列的单片机芯片；电机驱动电路为2路继电器电路，电机驱动电路分别与浇水装置和旋转电机连接。
8.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的智能花墙控制系统，其特征在于，还包括人机界面，所述人机界面与控制装置连接，所述人机界面为PC机或者触摸显示屏。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110191147A (zh) * 2019-03-21 2019-08-30 广东工业大学 一种基于NB-IoT网络的农业大棚监控装置与系统
CN111448976A (zh) * 2020-06-04 2020-07-28 宁夏大学 基于nb-iot的灌溉脉冲电磁阀远程控制装置及系统及方法

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