CN210746303U - 一种温室大棚智能补光监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种温室大棚智能补光监控系统，包括：n个数据采集装置、数据传输装置、n个补光组件和远程监控中心，数据采集装置用于采集各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；远程监控中心用于根据数据传输装置传输的各温室大棚的光照强度、述温度和CO2浓度生成对应的补光指令，并依据补光指令通过所述数据传输装置控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光。本实用新型实现同时对多个不同农作物种类的温室大棚进行集中监控与自动管理，降低人工控制补光系统的劳动成本和人工工作量。另外本实用新型综合考虑了农作物所处环境的光照度、温度以及CO2浓度对温室大棚内的影响，相比于考虑单因素对温室大棚内的影响，起到精准有效补光的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及大棚补光技术领域，特别是涉及一种温室大棚智能补光监控系统。
背景技术
温室大棚对解决我区冬季蔬菜市场供应有着重要的作用，然而我区进入10月份后太阳光照度逐渐减弱，日照时间逐渐缩短，气温逐渐下降，使大棚栽培农作物生长在弱光、低温逆境中，导致农作物光合作用不足，造成农作物生产周期延长，进而降低生产产量和农作物品质。
光是植物生长的核心要素之一，它直接影响着植物的成长、产量和品质。受科学技术发展的驱动，植物仅依靠自然光源的生长已经成为过去。特别是上世纪后期全球设施农业的不断兴起极大地推动了农用光源的发展，各种人造光源发展迅速并应用到了设施农业领域当中。众所周知，不同植物对光照强度和光照时间的需求是不一样的，充分利用好不同植物对光的不同需求来提高植物产量和品质是设施农业的祈盼。
截止目前，利用人工光源补光在温室大棚中得到了广泛的应用，但是人工光源的控制仍是以人工控制为主，而自动控制也是仅考虑单一的时间因素进行控制，没有综合考虑光照强度、CO2浓度以及温度对温室大棚内的影响，无法实现准确补光，缺乏一定的科学性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种温室大棚智能补光监控系统，实现对多个不同农作物种类的温室大棚进行集中监控与自动管理，同时综合考虑光照强度、CO2浓度以及温度对温室大棚内的影响，实现科学准确补光。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种温室大棚智能补光监控系统，所述系统包括：
n个数据采集装置，其中n为大于等于1的整数，每个温室大棚内设置1个所述数据采集装置，所述数据采集装置用于采集各温室大棚内的光照强度。温度和CO2浓度；
数据传输装置，与各所述数据采集装置连接，用于传输所述光照强度、温度和CO2浓度；
n个补光组件，分别设置在放置有所述数据采集装置的各温室大棚内，与所述数据传输装置连接，用于给各温室大棚进行补光；
远程监控中心，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述数据传输装置控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；还用于实时监测各温室大棚内所述光照强度、温度和CO2浓度。
可选的，所述数据采集装置包括：
温度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的温度；
光照度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的光照强度；
CO2浓度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的CO2浓度。
可选的，所述数据传输装置包括：
485总线，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，用于串行传递各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
无线通讯模块，与所述485总线连接，用于无线传输各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度。
可选的，所述补光组件包括：
补光灯，用于实现对温室大棚进行补光；
补光开关，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的所述补光指令控制温室大棚内所述补光灯的开启或关闭。
可选的，所述远程监控中心包括：
控制器，与所述无线通讯模块连接，用于根据所述无线通讯模块传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述无线通讯模块控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；
移动终端，与所述控制器连接，用于显示各温室大棚内的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度。
可选的，所述远程监控中心还包括：
一个或n个声光报警装置，与所述控制器连接，当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器控制所述声光报警装置报警。
可选的，当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器将报警信息发送至所述移动终端进行报警显示。
可选的，所述数据采集装置包括：
滤波电路，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，用于对所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度进行滤波处理。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型公开一种温室大棚智能补光监控系统，包括：n个数据采集装置、数据传输装置、n个补光组件和远程监控中心，所述数据采集装置用于采集各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；数据传输装置用于传输所述光照强度、温度和CO2浓度；n个补光组件用于给各温室大棚进行补光；远程监控中心用于根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述数据传输装置控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光。本实用新型实现同时对多个不同农作物种类的温室大棚进行集中监控与自动管理，降低人工控制补光系统的劳动成本和人工工作量。另外本实用新型综合考虑了农作物所处环境的光照度、温度以及CO2浓度对温室大棚内的影响，相比于考虑单因素对温室大棚内的影响，起到精准有效补光的作用，相比于简单的时间控制补光灯开闭，避免了无效补光而造成的电能浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例温室大棚智能补光监控系统结构图。
其中，1、数据采集装置，11、温度传感器，12、光照度传感器，13、CO2浓度传感器，14、滤波电路，2、数据传输装置，21、485总线，22、无线通讯模块，3、补光组件，32、补光灯，31、补光开关，4、远程监控中心，41、控制器，42、移动终端，43、声光报警装置。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种温室大棚智能补光监控系统，实现对多个不同农作物种类的温室大棚进行集中监控与自动管理，同时综合考虑光照强度、CO2浓度以及温度对温室大棚内的影响，实现科学准确补光。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例温室大棚智能补光监控系统结构图，如图1所示，本实用新型提供一种温室大棚智能补光监控系统，所述系统包括：
n个数据采集装置，其中n为大于等于1的整数，每个温室大棚内设置1个所述数据采集装置，所述数据采集装置用于采集各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
数据传输装置，与各所述数据采集装置连接，用于传输所述光照强度、温度和CO2浓度；
n个补光组件，分别设置在放置有所述数据采集装置的各温室大棚内，与所述数据传输装置连接，用于给各温室大棚进行补光；
远程监控中心，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述数据传输装置控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；还用于实时监测各温室大棚内所述光照强度、温度和CO2浓度。
作为一种实施方式，本实用新型所述数据采集装置包括：
温度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的温度；
光照度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的光照强度；
CO2浓度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的CO2浓度。
作为一种实施方式，本实用新型所述数据传输装置包括：
485总线，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，用于串行传递各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
无线通讯模块，与所述485总线连接，用于无线传输各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度。
作为一种实施方式，本实用新型所述补光组件包括：
补光灯，用于实现对温室大棚进行补光；
补光开关，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的所述补光指令控制温室大棚内所述补光灯的开启或关闭。
作为一种实施方式，本实用新型所述远程监控中心包括：
控制器，与所述无线通讯模块连接，用于根据所述无线通讯模块传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述无线通讯模块控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；
移动终端，与所述控制器连接，用于显示各温室大棚内的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度。
也就是说：本实用新型控制器根据所述无线通讯模块传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，具体为：当根据农作物的所述光照强度低于光照设定范围最低下限值时，同时，温室大棚内的温度值在温度设定范围内和CO2浓度值也在浓度设定范围内时，则控制器生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述无线通讯模块控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光。
作为一种实施方式，本实用新型所述远程监控中心还包括：
一个或n个声光报警装置，与所述控制器连接，当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器控制所述声光报警装置报警。
具体的：当本实用新型设置一个声光报警装置时，则监控人员可以根据移动终端显示的温度和/或CO2浓度来确定具体哪个温室大棚不符合要求，以及具体是因为温度报警还是因为CO2浓度报警，进而采取相应的措施使所述温度维持在温度设定范围内和/或所述CO2浓度维持在浓度设定范围。当本实用新型设置n个声光报警装置时，各声光报警装置与数据采集装置对应设置，远程监控中心根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述温度判断是否在温度设定范围内和/或根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述CO2浓度是否在浓度设定范围内，如果所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内，则远程监控中心生成对应的报警指令，并依据所述报警指令通过所述数据传输装置控制对应的声光报警装置进行报警，后续监控人员只需根据声光报警装置就能确定哪个温室大棚不符合要求，根据移动终端显示的温度和/或CO2浓度来确定具体是因为温度报警还是因为CO2浓度报警，进而采取相应的措施使所述温度维持在温度设定范围内和/或所述CO2浓度维持在浓度设定范围。
作为一种实施方式，本实用新型当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器将报警信息发送至所述移动终端进行报警显示，后续监控人员采取相应的措施使所述温度维持在温度设定范围内和/或所述CO2浓度维持在浓度设定范围。所述报警信息包括：温室大棚的序号和该温室大棚内的温度值和/或CO2浓度值；也就是说，因温度发生报警时，则报警信息为温室大棚的序号和该温室大棚内的温度值；因CO2浓度发生报警时，则报警信息为温室大棚的序号和该温室大棚内的CO2浓度值；因温度和CO2浓度发生报警时，则报警信息为温室大棚的序号和该温室大棚内的温度值和CO2浓度值。
作为一种实施方式，本实用新型所述数据采集装置还包括：
滤波电路，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，还与485总线连接，用于对所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度进行滤波处理后送至485总线。
作为一种实施方式，本实用新型所述数据采集装置还包括：
模数转换电路，分别与所述滤波电路、485总线连接，用于将所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度转换成数字信号，并发送至485总线。
作为一种实施方式，本实用新型移动终端为ipad、手机或上位机；控制器的型号为STM32；无线通讯模块的型号为：CM-GPRS；温度、光照以及CO2浓度检测为一体化传感器装置，其型号为：RY-C04；补光灯为LED植物补光灯；补光开关为普通的接触器；声光报警装置为一体化装置；滤波电路为常规的滤波电路。
本实用新型中的温度设定范围、浓度设定范围和光照设定范围是根据不同农作物的实际生长需求进行设定的，不同农作物设定的范围也必然不同。
本实用新型公开的温室大棚智能补光监控系统具有以下优点：
1、本实用新型实现同时对多个不同农作物种类的温室大棚进行集中监控与自动管理，降低人工控制补光系统的劳动成本和人工工作量。另外本实用新型综合考虑了农作物所处环境的光照度、温度以及CO2浓度对温室大棚内的影响，相比于考虑单因素对温室大棚内的影响，起到精准有效补光的作用，相比于简单的时间控制补光灯开闭，避免了无效补光而造成的电能浪费。
2、本实用新型现场无需设置控制系统，仅设置一个远程监控中心就能实现集中监控和管理，不仅降低了温室大棚智能补光监控系统的成本，还提高了使用的便利性。
3、本实用新型仅仅设置一个485总线和一个无线通讯模块就能实现将各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度上传至远程监控中心，相比于现有通过设置多个无线通讯模块进行信号传输的结构相比，大大降低了智能补光监控系统的成本。另外本实用新型设置的485总线的通信距离可达2-4km，基本上可满足大部分温室大棚基地的信号传输。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (4)
1.一种温室大棚智能补光监控系统，其特征在于，所述系统包括：
n个数据采集装置，其中n为大于等于1的整数，每个温室大棚内设置1个所述数据采集装置，所述数据采集装置用于采集各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
数据传输装置，与各所述数据采集装置连接，用于传输所述光照强度、温度和CO2浓度；
n个补光组件，分别设置在放置有所述数据采集装置的各温室大棚内，与所述数据传输装置连接，用于给各温室大棚进行补光；
远程监控中心，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的各温室大棚的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述数据传输装置控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；还用于实时监测各温室大棚内所述光照强度、温度和CO2浓度；
一个或n个声光报警装置，与控制器连接，当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器控制所述声光报警装置报警；
所述数据采集装置包括：
温度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的温度；
光照度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的光照强度；
CO2浓度传感器，与所述数据传输装置连接，用于检测温室大棚内的CO2浓度；
所述数据传输装置包括：
485总线，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，用于串行传递各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
无线通讯模块，与所述485总线连接，用于无线传输各温室大棚内的光照强度、温度和CO2浓度；
所述远程监控中心包括：
控制器，与所述无线通讯模块连接，用于当根据农作物的所述光照强度低于光照设定范围最低下限值时，同时温室大棚内的温度值在温度设定范围内和CO2浓度值也在浓度设定范围内时，则生成对应的补光指令，并依据所述补光指令通过所述无线通讯模块控制对应的温室大棚内的补光组件进行补光；
移动终端，与所述控制器连接，用于显示各温室大棚内的所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度。
2.根据权利要求1所述的一种温室大棚智能补光监控系统，其特征在于，所述补光组件包括：
补光灯，用于实现对温室大棚进行补光；
补光开关，与所述数据传输装置连接，用于根据所述数据传输装置传输的所述补光指令控制温室大棚内所述补光灯的开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的一种温室大棚智能补光监控系统，其特征在于，当各温室大棚内的所述温度不在温度设定范围内和/或所述CO2浓度不在浓度设定范围内时，所述控制器将报警信息发送至所述移动终端进行报警显示。
4.根据权利要求1所述的一种温室大棚智能补光监控系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：
滤波电路，与各温室大棚内的所述温度传感器、所述光照度传感器和所述CO2浓度传感器连接，用于对所述光照强度、所述温度和所述CO2浓度进行滤波处理。
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|---|---|---|---|---|
| CN113994829A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-01 | 国网甘肃省电力公司电力科学研究院 | 一种考虑可时移与成本因素的led补光灯运行调控方法 |
| CN114145152A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-08 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 一种组合式集装箱式农场用自动补光装置 |
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| CN114145152B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-03-14 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 一种组合式集装箱式农场用自动补光装置 |
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Granted publication date: 20200616 Termination date: 20220114 |