一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，涉及農業領域，包括大棚本體、報警系統和用戶終端，大棚本體內設有攝像頭、物聯網網關、數據采集系統、自動控制系統和服務器，數據采集系統和自動控制系統通過Zigbee節點與物聯網網關相連接，物聯網網關與服務器的輸入端通訊連接，報警系統和用戶終端分別與服務器的輸出端相連接，此設計，結構簡單合理，大棚內自動化操作水平高，勞動強度低，可以及時掌握大棚內的信息，創造更適合于作物生長的環境，提高作物產量，避免出現意外，降低損失，滿足人們的需求。
【專利說明】
一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及農業領域，特別涉及一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著農業產業結構的調整，現代化、設施化農業道路已逐漸取代了我國傳統的農業生產方式。現代農業要求可測量、可控制、管理方便、生產效率高的智能監控系統。在工程技術與農業生產相結合的基礎上，現代農業要求能夠通過監控農作物的生產環境，維持農作物在其有利的溫濕度、光照度、空氣及肥料的環境下生長發育，同時能夠擺脫大自然環境條件的束縛而進行高效率的農業生產;要求投資多、技術水平高、作物質量好、生產產量多、經濟效益好，能夠為生產管理者提供便利，具有生命力的農業新產業。農業溫室技術是現代農業技術和工程技術，包括建筑、環境、自動化、材料、機械、品種栽培、管理等學科和機構的整合，是中國農業現代化的重要組成部分。根據不同的屋頂架構及光線照明方式，農業溫室大棚可分為多種類型，例如玻璃溫室、塑料大棚等。但只是憑借大棚的保溫是不能達到農業生產所要求的高產、優質的目標，還必須對農作物進行多方位更準確的環境因子的采集和實時控制。當前國家提出要關注農業科學中新的農業技術與改革道路，實現數字精確農業，智能大棚技術是一個巨大的現代農業發展和改革措施，可以充分利用作物的產量潛力，增加產量，提高質量，而且可以使作物逆季節生長或者是一年多次生長，充分利用現有資源為農作物的優質高產服務。
[0003]智能大棚技術是實現農業自動化的重要技術，對智能大棚的監測與控制，可以為農業精細化提供支撐，以達到提高生產效率、提升農產品品質以及降低生產成本的目的。隨著計算機技術、通信技術、網絡技術、自動控制技術等新型學科技術的日新月異，智能大棚監測與控制的水平得到了快速的發展，國內外對智能大棚監控的研究已經取得一定成果。近年來，農業溫室技術在我國的發展已經開始，已經完成了各種蔬菜工廠設施、農業科技示范園等的建設，其中包括國內自己研發的節能型日光溫室，還有從國外進口和國內制造的一些智能大棚。但總體來說，我國農業溫室規模小，技術含量不高，缺乏如荷蘭、美國那樣針對高度集中的農業工廠進行高科技投入，大量資金保證，超高效率的生產。與目前發達國家的農業大棚技術的發展還有很大差距。大棚內機械化操作水平低，勞動強度大，工作環境差，效率低而且作業質量不高，是智能大棚技術中的薄弱環節，已經在一定程度上制約了智能大棚監控技術的發展。
[0004]現有技術中，也對智能大棚作了些改進，如中國申請號為201520727769.3的實用新型專利提供了一種基于物聯網技術的農業智能大棚控制系統，其中，包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器、土壤PH值傳感器，GPS模塊、攝像頭、空調系統、噴淋系統、二氧化碳發生器、遮陽簾驅動系統、WiFi模塊、NFC模塊均與一控制器電連接。此技術，雖然可以自動調節大棚內的環境條件，以使大棚內的農作物具有最佳生長條件，但是管理人員不便于監控大棚內的環境，出現意外無法及時處理，具有一定的缺陷性，不能滿足人們的需求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，以解決現有技術中導致的大棚內機械化操作水平低，勞動強度大，無法及時掌握大棚內的信息，存在一定的缺陷，無法滿足人們的需求等上述多項缺陷。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供以下的技術方案:一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，包括大棚本體、報警系統和用戶終端，所述大棚本體內設有攝像頭、物聯網網關、數據采集系統、自動控制系統和服務器，所述數據采集系統和自動控制系統通過Zigbee節點與物聯網網關相連接，所述數據采集系統包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器和煙霧傳感器，所述自動控制系統包括遮陽卷膜、風機設備、灌溉設備、燈光設備和滅火設備，所述物聯網網關與服務器的輸入端通訊連接，所述報警系統和用戶終端分別與服務器的輸出端相連接。
[0007]優選的，所述用戶終端包括能夠訪問服務器的智能手機、電腦和PAD。
[0008]優選的，所述大棚本體的外部設有棚外風速傳感器，所述棚外風速傳感器通過Zigbee節點與物聯網網關相連接。
[0009]優選的，所述灌溉設備包括水栗和管道，所述水栗與管道相連接，所述管道設置在大棚本體的內壁上，所述管道上設有若干排水孔，所述排水孔上設有堵頭，所述堵頭與排水孔螺紋連接。
[0010]優選的，所述大棚本體內設有可伸縮的連接桿，所述空氣溫度傳感器設置在連接桿的下端。
[0011]采用以上技術方案的有益效果是:本實用新型結構的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，運用物聯網技術，用戶終端可實時遠程獲取大棚內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤溫度、土壤水分以及視頻圖像等信息，用戶遠程控制大棚內的自動控制系統，實現遮陽、通風、灌溉、補光等操作，以保證大棚內環境適宜農作物生長，除此，在大棚內還設置有煙霧傳感器，當大棚內發生火災時，煙霧傳感器可以及時檢測到火災并發送信息至服務器，服務器控制報警系統進行報警，并通過自動控制系統中的滅火設備進行第一時間滅火，避免造成較大的財產損失。用戶終端包括能夠訪問服務器的智能手機、電腦和PAD，使用方便，便于實時操控，大棚本體的外部設置有棚外風速傳感器，通過棚外風速傳感器了解大棚附件的風速，注意及時加固大棚的牢固性，以免大棚發生傾斜，灌溉設備包括水栗和管道，水栗與管道相連接，管道安裝在大棚本體的內壁上，管道上開設若干排水孔，排水孔上均安裝堵頭，根據實際需要，選擇性打開堵頭對大棚內的部分地方進行灌溉，節約用水，大棚本體內安裝可伸縮的連接桿，空氣溫度傳感器設置在連接桿的下端，可通過多次調節連接桿的長度，改變空氣溫度傳感器與地面的距離，進行多次檢測，提高檢測的準確性。此設計，結構簡單合理，大棚內自動化操作水平高，勞動強度低，可以及時掌握大棚內的信息，避免出現意外，降低損失，滿足人們的需求。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的電路框圖；
[0013]圖2是大棚本體的示意圖；
[0014]圖3是管道的示意圖。
[0015]其中，1-大棚本體，2-連接桿，3-管道，4-水栗，5-排水孔，6_堵頭，7_空氣溫度傳感器。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施方式。
[0017]圖1、圖2和圖3出示本實用新型的【具體實施方式】:一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，包括大棚本體、報警系統和用戶終端，所述大棚本體I內設有攝像頭、物聯網網關、數據采集系統、自動控制系統和服務器，所述數據采集系統和自動控制系統通過Zigbee節點與物聯網網關相連接，所述數據采集系統包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器和煙霧傳感器，所述自動控制系統包括遮陽卷膜、風機設備、灌溉設備、燈光設備和滅火設備，所述物聯網網關與服務器的輸入端通訊連接，所述報警系統和用戶終端分別與服務器的輸出端相連接。
[0018]本實施例中，所述用戶終端包括能夠訪問服務器的智能手機、電腦和PAD，使用方便，便于實時操控。
[0019]本實施例中，所述大棚本體的外部設有棚外風速傳感器，所述棚外風速傳感器通過Zigbee節點與物聯網網關相連接，通過棚外風速傳感器了解大棚附件的風速，注意及時加固大棚的牢固性，以免大棚發生傾斜。
[0020]本實施例中，結合圖2和圖3，所述灌溉設備包括水栗4和管道3，所述水栗4與管道3相連接，所述管道3設置在大棚本體I的內壁上，所述管道3上設有若干排水孔5，所述排水孔5上設有堵頭6，所述堵頭6與排水孔5螺紋連接，根據實際需要，選擇性打開堵頭6對大棚內的部分地方進行灌溉，節約用水。
[0021 ]本實施例中，結合圖2，所述大棚本體I內設有可伸縮的連接桿2，所述空氣溫度傳感器7設置在連接桿2的下端，可通過多次調節連接桿2的長度，改變空氣溫度傳感器7與地面的距離，進行多次檢測，提高檢測的準確性。
[0022]實際運行中，空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器和煙霧傳感器負責對大棚內的空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤溫度、土壤水分等信息的采集，并通過Zigbee節點傳輸至物聯網網關，由物聯網網關傳輸至服務器;同時攝像頭將大棚的圖像信息通過網絡傳輸給服務器，服務器再將數據傳遞給用戶終端，便于管理員隨時了解大棚內的情況，管理員可以通過用戶終端操控指令，通過服務器傳送給物聯網網關，再無線傳輸給Zigbee節點，由Zigbee節點發送給自動控制系統，進而實現對大棚遮陽、通風、灌溉及補光等操作。
[0023]基于上述，本實用新型結構的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，運用物聯網技術，用戶終端可實時遠程獲取大棚內空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤溫度、土壤水分以及視頻圖像等信息，用戶遠程控制大棚內的自動控制系統，實現遮陽、通風、灌溉、補光等操作，以保證大棚內環境適宜農作物生長，除此，在大棚內還設置有煙霧傳感器，當大棚內發生火災時，煙霧傳感器可以及時檢測到火災并發送信息至服務器，服務器控制報警系統進行報警，并通過自動控制系統中的滅火設備進行第一時間滅火，避免造成較大的財產損失，此設計，結構簡單合理，大棚內自動化操作水平高，勞動強度低，可以及時掌握大棚內的信息，避免出現意外，降低損失，滿足人們的需求。
[0024]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，包括大棚本體、報警系統和用戶終端，其特征在于:所述大棚本體內設有攝像頭、物聯網網關、數據采集系統、自動控制系統和服務器，所述數據采集系統和自動控制系統通過Zigbee節點與物聯網網關相連接，所述數據采集系統包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器和煙霧傳感器，所述自動控制系統包括遮陽卷膜、風機設備、灌溉設備、燈光設備和滅火設備，所述物聯網網關與服務器的輸入端通訊連接，所述報警系統和用戶終端分別與服務器的輸出端相連接。2.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，其特征在于:所述用戶終端包括能夠訪問服務器的智能手機、電腦和PAD。3.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，其特征在于:所述大棚本體的外部設有棚外風速傳感器，所述棚外風速傳感器通過Zigbee節點與物聯網網關相連接。4.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，其特征在于:所述灌溉設備包括水栗和管道，所述水栗與管道相連接，所述管道設置在大棚本體的內壁上，所述管道上設有若干排水孔，所述排水孔上設有堵頭，所述堵頭與排水孔螺紋連接。5.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的智能農業大棚控制系統，其特征在于:所述大棚本體內設有可伸縮的連接桿，所述空氣溫度傳感器設置在連接桿的下端。
【文檔編號】G05D27/02GK205563329SQ201620257316
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】商瑩, 付安英
【申請人】陜西國際商貿學院