一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于農業(yè)設備領域，具體涉及一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]我國是世界第一農業(yè)大國，農業(yè)生產是國民經濟中重要的支柱產業(yè)。由于需求方式的轉變，溫室大棚在農業(yè)生產中的比重在逐年增加，成為農業(yè)生產的重要組成部分。目前，我國溫室大棚的自動化程度較低，直接導致如下兩個問題，一方面人工勞動強度較大，需要全天候的在現(xiàn)場對大棚進行人工管理，造成極大的人力資源浪費；另一方面，若管理人員操作不當或者疏于管理，如不及時關閉遮陽網等設施，會對農作物的生長造成影響，對于名貴農作物，會對農業(yè)生產者造成重大的財產損失。
[0003]物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部分，并逐漸滲透進入每一個行業(yè)。近些年農業(yè)物聯(lián)網的概念被廣泛接受。隨著國家對農業(yè)的大力投入，以及智慧農業(yè)概念的提出，基于農業(yè)的物聯(lián)網公司不斷涌現(xiàn)。目前很多公司存在的主要問題是對溫室大棚的基本工藝需求不甚了解，同時為了降低成本，采用嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)對大棚的檢測和控制，這種技術開發(fā)周期長且系統(tǒng)的抗干擾性能較差。綜上所述，建立一種穩(wěn)定可靠的、適合于當前溫室大棚的自動控制技術具有重要的理論意義與現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，它包括安裝在溫室大棚內的信息采集模塊、與所述信息采集模塊相通訊的工業(yè)控制單元、與所述工業(yè)控制單元相連接的通訊模塊、安裝在溫室大棚內且與所述工業(yè)控制單元相通訊的執(zhí)行單元、分別與所述通訊模塊相通訊的遠程云服務器和人機交互模塊以及與所述遠程云服務器相通訊且與所述通訊模塊相連接的數(shù)據(jù)分析模塊。
[0006]優(yōu)化地，它還包括安裝在溫室大棚內且與所述遠程云服務器相通訊的監(jiān)視模塊。
[0007]進一步地，所述遠程云服務器安裝在遠端控制室內，且其通過互聯(lián)網與多種客戶端相通訊。
[0008]進一步地，所述信息采集模塊包括相互獨立的空氣溫度傳感器、光照強度傳感器、風向/風速傳感器、土壤溫度傳感器、CO2濃度傳感器和雨量傳感器。
[0009]進一步地，所述執(zhí)行單元包括相互獨立的卷簾機構、通風機構、噴淋機構以及滴灌機構。
[0010]由于上述技術方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:本實用新型溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，通過采用信息采集模塊、工業(yè)控制單元、通訊模塊、執(zhí)行單元等模塊進行配合，能夠實時采集溫室大棚的各種參數(shù)信息，選取不同農作物生長期內的各參數(shù)的精準控制范圍，最后控制相應的執(zhí)行機構單元實現(xiàn)全自動控制。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本實用新型溫室大棚自動化控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0012]附圖2為本實用新型溫室大棚自動化控制系統(tǒng)中信息采集模塊的結構示意圖；
[0013]附圖3為本實用新型溫室大棚自動化控制系統(tǒng)中執(zhí)行單元的結構示意圖；
[0014]其中，1、工業(yè)控制單元;2、通訊模塊;3、遠程云服務器;4、人機交互模塊;5、數(shù)據(jù)分析模塊;6、信息采集模塊;61、空氣溫度傳感器;62、光照強度傳感器;63、風向/風速傳感器；64、土壤溫度傳感器;65、⑶2濃度傳感器;66、雨量傳感器;7、執(zhí)行單元;71、卷簾機構;72、通風機構;73、噴淋機構;74、滴灌機構;8、監(jiān)視模塊;9、客戶端;1、遠端控制室。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。
[0016]如圖1所示的溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，主要包括工業(yè)控制單元1、通訊模塊2、遠程云服務器3、人機交互模塊4、數(shù)據(jù)分析模塊5和信息采集模塊6等模塊。
[0017]其中，信息采集模塊6安裝在溫室大棚內，用于采集溫室大棚中的各項參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其轉化成電信號向下游傳輸;在本實施例中，信息采集模塊6包括相互獨立的空氣溫度傳感器61、光照強度傳感器62、風向/風速傳感器63、土壤溫度傳感器64、C02濃度傳感器65和雨量傳感器66，分別用于測量溫室大棚內的空氣溫度、光照強度、風向、風速、土壤溫度、CO2濃度和灑水量等參數(shù)。工業(yè)控制單元I與信息采集模塊6相通訊，用于接收其輸送的電信號，并向下游傳輸。通訊模塊2與工業(yè)控制單元I相連接，遠程云服務器3和人機交互模塊4則分別與通訊模塊2相通訊，這樣通訊模塊2能夠通過無線、有線或者其它方式將工業(yè)控制單元I采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)饺藱C交互模塊4和遠程云服務器3中；遠程云服務器3位于遠端監(jiān)控室10內，它能夠收集并存儲該溫室大棚中所有的數(shù)據(jù)(可收集位于不同地區(qū)的溫室大棚數(shù)據(jù))，并能夠提供各類終端的查詢與調用；人機交互模塊4與遠程云服務器3相連接，它主要包括PC機、平板電腦、手機等各類終端設備，它能夠實時顯示大棚的各種參數(shù)信息，并通過調用云服務器3中儲存的數(shù)據(jù)，查看各個大棚的歷史數(shù)據(jù)。執(zhí)行單元7安裝在溫室大棚內且與工業(yè)控制單元I相通訊，用于執(zhí)行工業(yè)控制單元I輸送的信號而執(zhí)行對應的動作，實現(xiàn)了自動化控制;在本實施例中，執(zhí)行單元7包括相互獨立的卷簾機構71、通風機構72、噴淋機構73以及滴灌機構74等機構。數(shù)據(jù)分析模塊5(即智能控制模塊)，它同時與通訊模塊2和遠程云服務器3相通訊，它嵌入了不同農作物的專家數(shù)據(jù)庫，涵蓋了多種農作物生長期內各類參數(shù)的精準控制范圍；在自動控制模式下，能夠獲取遠程云服務器3的數(shù)據(jù)，通過通訊模塊2和工業(yè)控制單元I，將控制指令下達到執(zhí)行單元7。
[0018]上述溫室大棚自動化控制系統(tǒng)具有自動控制和手動控制兩種狀態(tài)，當其處于自動控制狀態(tài)時，工業(yè)控制單元I接收信息采集模塊6中各傳感器輸送的信號，并將其通過通訊模塊2輸送至人機交互模塊4和遠程云服務器3中(人機交互模塊4能夠實時顯示大棚的各種參數(shù)信息并通過調用遠程云服務器3中的數(shù)據(jù)，查看各個大棚的歷史數(shù)據(jù);遠程云服務器3能夠收集并存儲所有大棚的數(shù)據(jù)，并提供各類終端的查詢與調用)，數(shù)據(jù)分析模塊5獲取遠程云服務器3的數(shù)據(jù)后，通過大數(shù)據(jù)分析等技術手段，結合智能控制算法，能夠找到最優(yōu)控制策略，隨后通過通訊模塊2和工業(yè)控制系統(tǒng)I，將控制指令下達到相應的執(zhí)行機構7，從而實現(xiàn)其子機構的對應動作；當其處于手動控制狀態(tài)時，工作人員可以通過人機交互模塊4設定參數(shù)或下達指令，再通過通訊模塊2和工業(yè)控制系統(tǒng)I，將控制指令下達到相應的執(zhí)行機構7，從而實現(xiàn)其子機構的對應動作，即半自動調節(jié)與控制，即在手動控制狀態(tài)下，能夠根據(jù)實際情況修改各種參數(shù)的設定值，并能夠遠程下達控制指令。
[0019]在本實施例中，通過檢測當前的光照強度自動啟動卷簾機構71，能夠將光照強度控制在作物需要的范圍內；通過檢測室內溫度與濕度自動控制噴淋機構73，保證室內的溫度與濕度在作物需要的范圍內；通過檢測室內的溫度情況自動控制通風機構72，保證溫室大棚內溫度分布均勻且在一定范圍內；通過檢測土壤濕度自動控制滴灌機構74，保證土壤度與濕度在一定范圍內，并能夠實現(xiàn)土壤的水肥一體化。
[0020]在本實施例中，該溫室大棚自動化控制系統(tǒng)還包括安裝在溫室大棚內且與遠程云服務器3相通訊的監(jiān)視模塊8;而安裝在遠端控制室10內的遠程云服務器3通過互聯(lián)網與多種客戶端9相通訊。監(jiān)視模塊8為高清攝像頭、紅外攝像頭等設備，這樣能夠通過監(jiān)視模塊8監(jiān)視大棚中農作物生長情況及病蟲害情況，并將視頻信息送至遠程云服務器3中，通過互聯(lián)網技術在手機客戶端(需下載App軟件)或PC端實時監(jiān)控大棚內的作物生長情況。
[0021]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括安裝在溫室大棚內的信息采集模塊(6)、與所述信息采集模塊(6)相通訊的工業(yè)控制單元(1)、與所述工業(yè)控制單元(I)相連接的通訊模塊(2)、安裝在溫室大棚內且與所述工業(yè)控制單元(I)相通訊的執(zhí)行單元(7)、分別與所述通訊模塊(2)相通訊的遠程云服務器(3)和人機交互模塊(4)以及與所述遠程云服務器(3)相通訊且與所述通訊模塊(2)相連接的數(shù)據(jù)分析模塊(5)。2.根據(jù)權利要求1所述的溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，其特征在于:它還包括安裝在溫室大棚內且與所述遠程云服務器(3)相通訊的監(jiān)視模塊(8)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，其特征在于:所述遠程云服務器(3)安裝在遠端控制室(10)內，且其通過互聯(lián)網與多種客戶端(9)相通訊。4.根據(jù)權利要求1或2所述的溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信息采集模塊(6)包括相互獨立的空氣溫度傳感器(61)、光照強度傳感器(62)、風向/風速傳感器(63)、土壤溫度傳感器(64 )、C02濃度傳感器(65 )和雨量傳感器(66 )。5.根據(jù)權利要求4所述的溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行單元(7)包括相互獨立的卷簾機構(71)、通風機構(72 )、噴淋機構(73 )以及滴灌機構(74)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種溫室大棚自動化控制系統(tǒng)，它包括安裝在溫室大棚內的信息采集模塊、與所述信息采集模塊相通訊的工業(yè)控制單元、與所述工業(yè)控制單元相連接的通訊模塊、安裝在溫室大棚內且與所述工業(yè)控制單元相通訊的執(zhí)行單元、分別與所述通訊模塊相通訊的遠程云服務器和人機交互模塊以及與所述遠程云服務器相通訊且與所述通訊模塊相連接的數(shù)據(jù)分析模塊。通過采用信息采集模塊、工業(yè)控制單元、通訊模塊、執(zhí)行單元等模塊進行配合，能夠實時采集溫室大棚的各種參數(shù)信息，選取不同農作物生長期內的各參數(shù)的精準控制范圍，最后控制相應的執(zhí)行機構單元實現(xiàn)全自動控制。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN205353825
【申請?zhí)枴緾N201620133212
【發(fā)明人】王永剛, 賈國花, 石頡, 姜迎春
【申請人】沈陽農業(yè)大學, 蘇州睿丞博研智能科技有限公司, 石頡
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月22日