基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動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4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，其特征在于：包括監測系統、實施系統、監控系統、ZigBee控制器和遠程控制中心。本實用新型解決現有的GPRS無線通信方式的溫室大棚監控系統的缺點，同時也實現對環境數據的在線實時采集，并能對收集的數據進行分析，實時采取措施進行處理，實現在無人值守的情況下遠程控制溫室大棚運行，改變大棚內環境參數，讓大棚內的農作物少受或者不受惡劣天氣的影響，大大增加農作物產量的，提高了蔬菜種植的經濟和社會效益。
【專利說明】
基于4G和Z i gBee的溫室大棚遠程自動控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及大棚控制技術領域，尤其是基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統。
【背景技術】
[0002]農業作為我國基礎產業，其信息化程度決定了農業現代化的進程。隨著物聯網的迅速發展，已將其作為推進農業產業信息化進程的重要手段。傳統的大棚一般采用離線的現場環境參數檢測設備來實現大棚環境的監測，為了實現實時和在線監測，一方面有人開發了直接現場布線數據傳輸的蔬菜大棚監控系統，但是這種系統由于布線問題而缺乏靈活性。另一方面有人采用通過GPRS無線通信方式的監控系統，但是由于GPRS屬于2.5G通信方式，通信質量不高，并且通信速率也有很大的限制。另外，現有的智能大棚技術只能針對特定栽培方式的大棚進行監控，未實現在無人值守的情況下可遠程、自動控制溫室大棚運行啟動等。
[0003]因此，提出一種改進的技術方案以解決上述問題就顯得迫在眉睫。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是為克服目前傳統的大棚監測、控制系統的布線麻煩、通訊質量差和自動化程度不高等問題，提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程無線控制系統，不但能夠及時、安全、高效地完成數據采集和傳輸，還可以實現溫室大棚的遠程、自動化控制。
[0005]本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0006]本實用新型提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，包括包括監測系統、實施系統、監控系統、ZigBee控制器和遠程控制中心。
[0007]所述ZigBee控制器分別與所述監測系統、所述監控系統和所述實施系統連接。
[0008]所述ZigBee控制器包括4G模塊;所述ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網絡進行無線連接。
[0009]所述監測系統包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;所述實施系統包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;所述監控系統包括攝像頭。
[0010]本實用新型的有益效果。
[0011]I)本系統采用ZigBee通信實現數據的匯聚和4G無線通信技術實現數據的遠程傳輸，滿足了數據采集和傳輸的安全和性能要求，而且很好地解決了傳統的溫室大棚系統的布線麻煩、節點不易移動和系統維護復雜等問題，滿足了智能溫室大棚中環境參數監測的需要。
[0012]2)本系統將ZigBee控制器與遠程監控中心配合應用，實現遠程控制，解決了溫室大棚內的設備要依靠手動操作，浪費了大量的人力，增加溫室大棚運作成本的問題。
[0013]3)本系統將ZigBee控制器與遠程監控中心配合應用，實現無人值守自動控制，精確控制溫室大棚環境與灌溉量，為溫室大棚實驗提供條件。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型的實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他設計方案和附圖。
[0015]圖1為本實用新型實例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的技術方案達成功效、易于明白了解，下面結合具體附圖，進一步闡述本實用新型。顯然，所描述的實施例只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本實用新型的實施例，本領域的技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯接/連接關系，并非單指構件直接相接，而是指可根據具體實施情況，通過添加或減少聯接輔件，來組成更優的聯接結構。本實用新型中的各個技術特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。
[0017]如圖1所示，一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，包括監測系統、實施系統、監控系統、ZigBee控制器和遠程控制中心。
[0018]ZigBee控制器分別與所述監測系統、所述監控系統和所述實施系統連接。
[0019]ZigBee控制器包括4G模塊，ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網絡進行無線連接。
[0020]監測系統包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;實施系統包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;監控系統包括攝像頭。
[0021]本實用新型還提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統的工作步驟如下。
[0022]I)數據采集:監測系統采集溫室大棚的環境數據如空氣溫濕度、光照度、土壤水分和CO2，并通過ZigBee控制器的4G模塊傳給遠程控制中心。
[0023]2)圖像采集:監控系統拍攝溫室大棚的作物生長狀況，并通過ZigBee控制器的4G模塊傳給遠程控制中心。
[0024]3)手動控制:遠程控制中心的操作者根據溫室大棚傳遞回來的數據與圖像，通過4G模塊利用ZigBee控制器控制實施系統的變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器。
[0025]4)自動控制:當溫室大棚傳遞回來的數據，超出或低于設定的閾值時，遠程控制中心會將會自動開啟相應的實施系統對環境參數進行調節，更精確地改變溫室中的環境參數以控制調整溫室大棚的狀態，實時管理農作物生長狀況，實現生長環境、病蟲害監測，從而讓農作物生長更加適宜。
[0026]本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領域的普通技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，其特征在于:包括監測系統、實施系統、監控系統、ZigBee控制器和遠程控制中心； 所述ZigBee控制器通過無線網絡分別與所述監測系統、所述監控系統和所述實施系統無線連接； 所述ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網絡進行無線連接。2.根據權利要求1所述的基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，其特征在于:所述Z i gBee控制器包括4G模塊。3.根據權利要求1所述的基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統，其特征在于:所述監測系統包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;所述實施系統包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;所述監控系統包括攝像頭。
【文檔編號】G05B19/418GK205656487SQ201521107396
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年12月24日 公開號201521107396.6, CN 201521107396, CN 205656487 U, CN 205656487U, CN-U-205656487, CN201521107396, CN201521107396.6, CN205656487 U, CN205656487U
【發明人】黃金林, 胡宇祥, 殷飛
【申請人】吉林農業科技學院