CN211236713U - 一种基于物联网的温室远程控制系统 - Google Patents

一种基于物联网的温室远程控制系统 Download PDF

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朱军
朱宪峰
傅治宇
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Abstract

一种基于物联网的温室远程控制系统,属于现代农业装备与信息化技术领域,包括一组连栋温室、一组子网络、一组子网主机、智能控制单元、上位机智能温室管理系统、主网络和气象启动检测设备,连栋温室由一组温室模块组成,一组连栋温室、一组子网络和一组子网主机一对一对应设置,温室模块和子网主机之间通过子网络进行通信,一组子网主机和智能控制单元之间通过主网络进行通信,智能控制单元和上位机智能温室管理系统、气象启动检测设备和上位机智能温室管理系统之间均通过无线通信连接。本实用新型的基于物联网的温室远程控制系统,操作便捷,可实现远程对温室大棚进行监控和操作,提高了效率节能,降低了人工成本,也可以实现人工手动操作。

Description

一种基于物联网的温室远程控制系统
技术领域
本实用新型属于现代农业装备与信息化技术领域,具体地,涉及一种基于物联网的温室远程控制系统。
背景技术
传统的农业生产一般受季节性限制,而温室可以帮助农民克服农业生长的季节性的问题,温室多用于种植不适宜的植物,特别蔬菜非生长的季节,并且温室能够提供生育期和增加产量,多用于蔬菜育苗、繁殖、生长,提高农业生产的生产效率。
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,通过检测控制植物生长的温度、湿度、光照、水肥量等植物生长条件,从而定量控制植物生长,能有效提高农产品的附加值。
随着信息技术的迅速发展,物联网技术在各行业内得以普遍应用。将物联网技术应用到温室中,利用精准的农业传感器进行实时监测,可以监测温室中空气温度湿度、CO2浓度、光照度及土壤水分等参量;然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,通过控制开关的开合改变农作物的生长环境,实现农作物生长过程的自动化管理,促进农作物的生长和提高作物产量。
物联网技术能够提升农业生产效率,而且利用智能机械代替人进行农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力。
实用新型内容
实用新型目的:本实用新型的目的是提供一种基于物联网的温室远程控制系统,解决了大型连栋温室如何通过物联网进行温室整体控制的问题。
技术方案:本实用新型提供了一种基于物联网的温室远程控制系统,包括一组连栋温室、一组子网络、一组子网主机、智能控制单元、上位机智能温室管理系统、主网络和气象启动检测设备,所述连栋温室由一组温室模块组成,所述一组连栋温室、一组子网络和一组子网主机一对一对应设置,所述温室模块和子网主机之间通过子网络进行通信,所述一组子网主机和智能控制单元之间通过主网络进行通信,所述智能控制单元和上位机智能温室管理系统、气象启动检测设备和上位机智能温室管理系统之间均通过无线通信连接。本实用新型的基于物联网的温室远程控制系统,操作便捷,实用性强,可实现远程对温室大棚进行监控和操作,提高了效率节能,降低了人工成本,也可以实现人工手动操作。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述温室模块内设有MCU模块、温度传感器单元、湿度传感器单元、光照传感器单元、二氧化碳传感器单元、土壤酸碱度检测仪和风速测定单元,所述温度传感器单元、湿度传感器单元、光照传感器单元、二氧化碳传感器单元、土壤酸碱度检测仪和风速测定单元分别和MCU模块的输入端连接。可在线监测温室空气温度、湿度、光照强度、CO2浓度和土壤温度、湿度等对作物生长影响显著的环境因子以及风速、风向、降雨和太阳辐射等气象因子。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述温室模块内还设有加热设备、湿帘风机系统、卷膜开窗、二氧化碳发生器、灌溉设备、照明灯设备、臭氧发生器和摄像头监控设备,所述湿帘风机系统、卷膜开窗、二氧化碳发生器、灌溉设备、照明灯设备、臭氧发生器和摄像头监控设备分别和MCU模块的输出端连接。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述温室模块上还连接有电源单元。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述温度传感器单元包括温室内温度传感器和土壤湿度传感器湿度传感器单元。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述湿度传感器单元包括温室内湿度传感器、温室外湿度传感器和土壤湿度传感器。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述加热设备包括电暖气和太阳能。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述灌溉设备包括滴灌和喷雾。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述照明灯设备包括照明灯和农用钠灯。
进一步的,上述的基于物联网的温室远程控制系统,所述MCU模块采用AT89S52,所述温度传感器单元、温室内湿度传感器和温室外湿度传感器均采用SHT10数字式温湿度传感器,所述土壤湿度传感器采用FDS-100型土壤水分传感器,所述光照传感器单元采用TSL2561光强传感器,所述二氧化碳传感器单元采用SH-300-DH二氧化碳传感器,所述二氧化碳发生器采用ESM-CO2二氧化碳变送器。
上述技术方案可以看出,本实用新型具有如下有益效果:本实用新型所述的基于物联网的温室远程控制系统,通过设置的子网络,能够使得单独的连栋温室进行数据的采集和控制,通过各种传感器采集与温室环境变化的各种信息参数,同时上位机智能温室管理系统通过主网络和子网络进行温湿度、光照等环境情况的调节,该系统能够直线大面积温室的模块化控制,为温室大棚内植物生长提供良好的生长环境,有利于提高植物种植率。
附图说明
图1为本实用新型所述基于物联网的温室远程控制系统的整体框架图;
图2为本实用新型所述温室模块的结构示意图;
图3为本实用新型所述温度传感器单元的结构示意图;
图4为本实用新型所述湿度传感器单元的结构示意图;
图5为本实用新型所述加热设备的结构示意图;
图6为本实用新型所述灌溉设备的结构示意图;
图7为本实用新型所述照明灯设备的结构示意图;
图8为本实用新型所述基于物联网的温室远程控制系统的电路图一;
图9为本实用新型所述基于物联网的温室远程控制系统的电路图二;
图10为本实用新型所述基于物联网的温室远程控制系统的电路图三。
图中:连栋温室1、子网络2、子网主机3、智能控制单元4、上位机智能温室管理系统5、主网络6、气象启动检测设备7、温室模块11、MCU模块110、温度传感器单元111、湿度传感器单元112、光照传感器单元113、二氧化碳传感器单元114、土壤酸碱度检测仪115、风速测定单元116、加热设备117、湿帘风机系统118、卷膜开窗119、二氧化碳发生器120、灌溉设备121、照明灯设备122、臭氧发生器123、摄像头监控设备124、电源单元125、温室内温度传感器126、土壤湿度传感器湿度传感器单元127、温室内湿度传感器128、温室外湿度传感器129、土壤湿度传感器130、电暖气131、太阳能132、滴灌133、喷雾134、照明灯135、农用钠灯136。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1所示的基于物联网的温室远程控制系统,包括一组连栋温室1、一组子网络2、一组子网主机3、智能控制单元4、上位机智能温室管理系统5、主网络6和气象启动检测设备7,所述连栋温室1由一组温室模块11组成,所述一组连栋温室1、一组子网络2和一组子网主机3一对一对应设置,所述温室模块11和子网主机3之间通过子网络2进行通信,所述一组子网主机3和智能控制单元4之间通过主网络6进行通信,所述智能控制单元4和上位机智能温室管理系统5、气象启动检测设备7和上位机智能温室管理系统5之间均通过无线通信连接。
此温室远程控制系统中,如图2所示的温室模块11内设有MCU模块110、温度传感器单元111、湿度传感器单元112、光照传感器单元113、二氧化碳传感器单元114、土壤酸碱度检测仪115和风速测定单元116,所述温度传感器单元111、湿度传感器单元112、光照传感器单元113、二氧化碳传感器单元114、土壤酸碱度检测仪115和风速测定单元116分别和MCU模块110的输入端连接。所述温室模块11内还设有加热设备117、湿帘风机系统118、卷膜开窗119、二氧化碳发生器120、灌溉设备121、照明灯设备122、臭氧发生器123和摄像头监控设备124,所述湿帘风机系统118、卷膜开窗119、二氧化碳发生器120、灌溉设备121、照明灯设备122、臭氧发生器123和摄像头监控设备124分别和MCU模块110的输出端连接。此外,所述温室模块11上还连接有电源单元125。湿帘风机系统118是由风机、水帘组成,是利用自然界水蒸发降温的原理设计而成。该系统提供一个让水汽化的表面,并有一个使该表面保持湿润的供水系统,以及让空气穿过该表面的排风设备。当室内温度过高时,开启风机及水帘循环泵、水帘外翻窗,关闭顶窗,让室外空气经过水帘达到降温的目的。湿帘面积根据温室面积设置,湿帘高度15m,长度为8m,厚度0.1m,该系统一般可使室内最高气温比室外最高气温降低3℃~7℃。
另外,如图3-7所示的温度传感器单元111包括温室内温度传感器126和土壤湿度传感器湿度传感器单元127。所述湿度传感器单元112包括温室内湿度传感器128、温室外湿度传感器129和土壤湿度传感器130。所述加热设备117包括电暖气131和太阳能132。所述灌溉设备121包括滴灌133和喷雾134。所述照明灯设备122包括照明灯135和农用钠灯136。
此系统中,如图8-10所示的MCU模块110采用AT89S52,所述温度传感器单元111、温室内湿度传感器128和温室外湿度传感器129均采用SHT10数字式温湿度传感器,所述土壤湿度传感器130采用FDS-100型土壤水分传感器,所述光照传感器单元113采用TSL2561光强传感器,所述二氧化碳传感器单元114采用SH-300-DH二氧化碳传感器,所述二氧化碳发生器120采用ESM-CO2二氧化碳变送器。
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,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:包括一组连栋温室(1)、一组子网络(2)、一组子网主机(3)、智能控制单元(4)、上位机智能温室管理系统(5)、主网络(6)和气象启动检测设备(7),所述连栋温室(1)由一组温室模块(11)组成,所述一组连栋温室(1)、一组子网络(2)和一组子网主机(3)一对一对应设置,所述温室模块(11)和子网主机(3)之间通过子网络(2)进行通信,所述一组子网主机(3)和智能控制单元(4)之间通过主网络(6)进行通信,所述智能控制单元(4)和上位机智能温室管理系统(5)、气象启动检测设备(7)和上位机智能温室管理系统(5)之间均通过无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述温室模块(11)内设有MCU模块(110)、温度传感器单元(111)、湿度传感器单元(112)、光照传感器单元(113)、二氧化碳传感器单元(114)、土壤酸碱度检测仪(115)和风速测定单元(116),所述温度传感器单元(111)、湿度传感器单元(112)、光照传感器单元(113)、二氧化碳传感器单元(114)、土壤酸碱度检测仪(115)和风速测定单元(116)分别和MCU模块(110)的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述温室模块(11)内还设有加热设备(117)、湿帘风机系统(118)、卷膜开窗(119)、二氧化碳发生器(120)、灌溉设备(121)、照明灯设备(122)、臭氧发生器(123)和摄像头监控设备(124),所述湿帘风机系统(118)、卷膜开窗(119)、二氧化碳发生器(120)、灌溉设备(121)、照明灯设备(122)、臭氧发生器(123)和摄像头监控设备(124)分别和MCU模块(110)的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述温室模块(11)上还连接有电源单元(125)。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述温度传感器单元(111)包括温室内温度传感器(126)和土壤湿度传感器湿度传感器单元(127)。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述湿度传感器单元(112)包括温室内湿度传感器(128)、温室外湿度传感器(129)和土壤湿度传感器(130)。
7.根据权利要求3所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述加热设备(117)包括电暖气(131)和太阳能(132)。
8.根据权利要求3所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述灌溉设备(121)包括滴灌(133)和喷雾(134)。
9.根据权利要求3所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述照明灯设备(122)包括照明灯(135)和农用钠灯(136)。
10.根据权利要求5所述的基于物联网的温室远程控制系统,其特征在于:所述MCU模块(110)采用AT89S52,所述温度传感器单元(111)、温室内湿度传感器(128)和温室外湿度传感器(129)均采用SHT10数字式温湿度传感器,所述土壤湿度传感器(130)采用FDS-100型土壤水分传感器,所述光照传感器单元(113)采用TSL2561光强传感器,所述二氧化碳传感器单元(114)采用SH-300-DH二氧化碳传感器,所述二氧化碳发生器(120)采用ESM-CO2二氧化碳变送器。
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CN112179413A (zh) * 2020-09-29 2021-01-05 广东后海控股股份有限公司 一种空间定位与物联网自动化种植系统

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