基于LORA的温室控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于LORA的温室控制系统，包括智能控制器、传感器组、现场控制机构以及远端监控平台。智能控制器、各传感器与各现场控制机构均包含无线LORA通信单元，三者之间通过LORA实现无线通信。温室控制系统兼具自动控制、手动控制及远程控制三种控制模式。各传感器采集温室环境信息，通过LORA通信单元传至智能控制器，智能控制器集成智能控制算法，在自动控制模式下，可根据环境信息生成控制指令，通过LORA模块传至现场控制机构，实现其自动控制。本实用新型专利技术中各传感器与控制机构独立分布，可灵活配置，扩展性强，适用性广；安装方便，降低了人工成本；LORA模块通信范围广，可应用于单体规模较大的联栋温室；实现了温室的远程化、智能化控制。

Greenhouse control system based on LORA

The utility model provides a greenhouse control system based on LORA, which comprises an intelligent controller, a sensor group, a field control mechanism and a remote monitoring platform. Intelligent controllers, sensors and field control mechanisms all contain wireless LORA communication units, and wireless communication between them is realized through LORA. The greenhouse control system has three control modes: automatic control, manual control and remote control. Each sensor collects the greenhouse environment information and transmits it to the intelligent controller through the LORA communication unit. The intelligent controller integrates the intelligent control algorithm. Under the automatic control mode, the control command can be generated according to the environment information and transmitted to the field control mechanism through the LORA module to realize its automatic control. The sensor and control mechanism in the utility model are distributed independently, which can be flexibly configured, has strong expansibility and wide applicability; is easy to install and reduces the labor cost; the LORA module has a wide communication range, and can be applied to a large single multi-span greenhouse; and the remote and intelligent control of the greenhouse is realized.

【技术实现步骤摘要】
基于LORA的温室控制系统
本技术涉及农业信息化领域，尤其涉及一种基于LORA的温室控制系统。
技术介绍
设施温室遍布我国大部分地区，属于劳动密集型产业，机械化水平不高，有劳动强度大、生产效率偏低等问题存在。尤其是近些年，农业生产过程中出现了劳动力价格急剧上升、季节性明显、结构性短缺等问题，导致设施农业的发展受到了很大影响。因此，必须采取措施加速设施农业机械化改造，借助先进的技术条件对设施农业进行装备开发，使设施农业装备向自动化、智能化发展，才能改变传统人工劳作方式，推动农业生产效率的不断提高。现有温室控制系统多为针对特定温室，不能满足多种实际需求。温室结构的多样化导致温室内的控制系统需要更强的适应性，温室单体规模持续增大使得温室控制系统需要更强的承载能力。因此，亟待出现一种能够满足温室多样性要求的温室控制系统。
技术实现思路
技术所要解决的技术问题针对以上问题，本技术提供一种基于LORA的温室控制系统，其安装方便、扩展性强、具有较广的适用性。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案。(1)一种基于LORA的温室控制系统，包括智能控制器、多个传感器构成的传感器组、现场控制机构以及远端监控平台，其中，所述智能控制器包括Cortex-A9主控模块、触控屏、电源模块、信息存储模块、LORA模块以及GPRS模块，所述智能控制器通过所述LORA模块实现与所述传感器组及所述现场控制机构的无线通信，通过所述GPRS模块实现与所述远端监控平台的无线通信。(2)在上述(1)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述智能控制器通过所述LORA模块下发设置指令，设定所述多个传感器的采样频率及采样精度设置。(3)在上述(1)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述传感器组包括环境温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器以及土壤温湿度传感器，各传感器均包含无线LORA通信单元，通过所述LORA通信单元将传感器数据发送至所述智能控制器，并接收来自所述智能控制器的设置指令。(4)在上述(1)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述环境温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器以及土壤温湿度传感器均包含Cortex-M1主控单元、传感单元、LORA通信单元及电源，所述LORA通信单元及电源能够互换。(5)在上述(1)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述温室控制系统包含自动控制、手动控制及远程控制3种控制模式。(6)在上述(5)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述智能控制器包含手动控制、自动控制切换按钮；在手动控制模式下，通过触控屏上按钮实现现场控制机构动作；在自动控制模式下，首先通过触控屏输入控制参数，智能控制器运行控制算法，根据所述传感器组采集到的环境信息生成控制指令，下发至所述现场控制机构，实现自动控制。(7)在上述(1)所述的基于LORA的温室控制系统中，所述现场控制机构包括卷被、通风窗、喷雾、加热器、补光灯、二氧化碳释放器、风机湿帘以及遮阳板。技术效果与现有技术相比，本技术的有益效果是：基于LORA无线网络实现温室控制器与传感器组及现场执行机构的通信，省去了现场布线的麻烦，安装更为方便。由于LORA模块通信范围广，因此能够应用于单体规模较大的联栋温室；由于各传感器独立分布于温室中，所以能够随时增加、减少、移动。由于温室控制器通过GPRS模块与远程监控平台通信，所以能够不受现场温室环境的限制。由于温室控制器集成智能控制算法，所以在自动控制模式下，能够根据环境信息生成控制策略、控制指令，并下发至现场控制机构，实现了温室的远程化、智能化控制。附图说明图1为本技术的温室控制系统的结构示意框图。图2为本技术传感器结构的示意框图。具体实施方式下下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案做进一步说明。图1为本技术的温室控制系统的结构示意框图，如图1所示，本技术包括温室控制器、传感器组、现场控制机构以及远端监控平台，其中，智能控制器由Cortex-A9主控模块、触控屏、电源模块、信息存储模块、LORA模块以及GPRS模块组成，传感器组包括环境温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器以及土壤温湿度传感器，现场控制机构包括卷被、通风窗、喷雾、加热器、补光灯、CO2释放器、风机湿帘以及遮阳板，远端监控平台包括PC端软件平台以及手机APP客户端。其中，传感器组采集温室内的环境温度、环境湿度、二氧化碳含量、光照度、土壤温度、土壤湿度等环境信息，通过无线LORA单元上传至温室控制器，温室控制器接收到环境信息后，根据环境信息并结合预先输入的控制参数，运行智能控制算法，生成控制指令，通过LORA模块下发至现场控制机构，实现其智能自动控制，同时智能控制器将温室环境信息及现场控制机构动作信息通过GPRS模块上传至远程监控平台。所述控制参数通过触控屏输入，也可通过远程监控平台输入。进一步，温室控制系统包括手动控制、自动控制、远程控制三种控制模式，手动控制与自动控制通过触控屏切换，自动控制模式下，系统自动运行，手动控制模式下，通过触控屏上按钮控制现场控制机构，同时温室控制系统还具备远程控制模式，智能控制器实时将温室环境信息及现场控制机构动作信息上传至远端平台，用户可根据上述信息，通过操作PC端软件平台或者手机APP客户端实现远程手动控制。如图1中所示，智能控制器包括Cortex-A9主控模块、触控屏、电源模块、信息存储模块、LORA模块以及GPRS模块。Cortex-A9主控模块运行智能控制算法，是智能控制器的核心。LORA模块以及GPRS模块为通信模块，LORA模块实现控制器与各传感器及现场控制机构之间的通信，GPRS模块实现控制器与远端监控平台的通信。触控屏可显示传感器实时读数、显示现场控制机构动作状态、输入控制参数以及手动控制现场控制机构动作。信息存储模块完成温室信息的本地存储，实现与远端监控平台的相互备份。智能控制器采用12V供电，通过电源模块实现电压转换。图2为本技术传感器的结构示意框图，如图2所示，各传感器结构统一，均包含Cortex-M1主控单元、传感单元、LORA通信单元及电源。各传感器通过LORA通信单元实现与智能控制器通信，除上传传感器数据外，还可接收智能控制器指令，设置采样频率及采样精度。各传感器独立分布于温室中，可根据温室大小及其他需求增加、减少、移动。所述传感器组中的各传感器之间LORA通信单元及电源可互换。LORA通信单元规格统一且独立布局，且各传感器均采用同规格5V锂电池供电。所述远端监控平台包括PC端软件平台以及手机APP客户端。远端监控平台通过GPRS网络与智能控制器通信，包括接收温室环境信息、现场控制机构动作信息，下发控制参数、远程手动控制指令等，实现温室环境实时监测、现场控制机构远程控制、控制参数设置以及环境信息分析统计并生成报表。当环境参量偏离正常值时，启动报警功能，下发报警短信。所述现场控制机构包括卷被、通风窗、喷雾、加热器、补光灯、CO2释放器、风机湿帘以及遮阳板，温室控制系统具备上述控制功能，具体控制对象根据现场温室情况配置。以上实施例是为了说明本技术而举出的具体例子，本技术的保护范围以权利要求书记载为准。本领域技术人员知本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LORA的温室控制系统，包括智能控制器、多个传感器构成的传感器组、现场控制机构以及远端监控平台，其特征在于，所述智能控制器包括Cortex‑A9主控模块、触控屏、电源模块、信息存储模块、LORA模块以及GPRS模块，所述智能控制器通过所述LORA模块实现与所述传感器组及所述现场控制机构的无线通信，通过所述GPRS模块实现与所述远端监控平台的无线通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于LORA的温室控制系统，包括智能控制器、多个传感器构成的传感器组、现场控制机构以及远端监控平台，其特征在于，所述智能控制器包括Cortex-A9主控模块、触控屏、电源模块、信息存储模块、LORA模块以及GPRS模块，所述智能控制器通过所述LORA模块实现与所述传感器组及所述现场控制机构的无线通信，通过所述GPRS模块实现与所述远端监控平台的无线通信。2.根据权利要求1所述的基于LORA的温室控制系统，其特征在于，所述智能控制器通过所述LORA模块下发设置指令，设定所述多个传感器的采样频率及采样精度设置。3.根据权利要求1所述的基于LORA的温室控制系统，其特征在于，所述传感器组包括环境温湿...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭，吴逸民，王瑞利，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11