一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及植物种植技术领域，具体讲的是一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统及其控制方法，基于物联网的屋顶花园智能养护系统包括采集模块（1）、图像识别模块（2）、控制模块（3）、云服务器（4）和执行模块（5），所述执行模块（5）包括喷淋系统（6）、滴灌系统（7）、水肥混合系统（8）；基于物联网的屋顶花园智能养护系统的控制方法包括植物识别单元（12）用于识别屋顶花园中的植物种类及其所处生长周期；采集模块获取屋顶花园中的土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值，控制模块（3）将数据比对并控制执行单元运作，从而避免脱水死亡、烂根现象的基于物联网的屋顶花园智能养护系统。

A Roof Garden Intelligent Maintenance System Based on Internet of Things and Its Control Method

The invention relates to the field of plant cultivation technology, in particular to an intelligent roof garden maintenance system based on Internet of Things and its control method. The intelligent roof garden maintenance system based on Internet of Things includes acquisition module (1), image recognition module (2), control module (3), cloud server (4) and execution module (5), and the execution module (5) includes spray system (6). Drip irrigation system (7), water and fertilizer mixing system (8); the control method of intelligent maintenance system of roof garden based on Internet of things includes plant identification unit (12) for identifying plant species in roof garden and their growth cycle; acquisition module obtains soil temperature value, soil moisture value, soil electrolyte content value in roof garden, and control module (3) for data. Comparing and controlling the operation of executive units to avoid dehydration, death and root rot, an intelligent roof garden maintenance system based on the Internet of Things is proposed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统及其控制方法
本专利技术属于植物种植
，具体讲的是一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统及其控制方法。
技术介绍
随着城市经济的快速发展，对城市生态环境的日益重视，对建筑物的屋顶进行绿化美化，已经被不少城市列入重点！目前，传统的屋顶花园养护系统，只是由定时器、湿度传感器、电磁阀、泵机和滴灌管所构成的简单灌溉系统。该滴灌系统，只能进行定时定量简单重复灌溉。无法根据植物生长期的不同进行不同的灌溉、施肥和病虫害防治，无法在夏季高温天气进行灌溉水量的自动调整，在脱离地面的屋顶花园容易导致植物出现脱水死亡、烂根、营养不良、病虫害等现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，至少提供一种实现对植物智能养护，从而避免脱水死亡、烂根现象的基于物联网的屋顶花园智能养护系统。为解决上述技术问题，本专利技术的一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统，包括采集模块、图像识别模块、控制模块、云服务器和执行模块，所述执行模块包括喷淋系统、滴灌系统、水肥混合系统；所述采集模块用于获取屋顶花园中的土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值，并将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值传送至控制模块；所述图像识别模块包括植物识别单元，所述植物识别单元用于识别屋顶花园中的植物种类及其所处生长周期，并将植物种类及其所处生长周期传送至控制模块；所述控制模块用于将植物种类及其所处生长周期与云服务器存储的数据比对，获得云服务器中的该植物种类及其所处生长周期的土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围；所述控制模块用于将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值与土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围比对；若土壤温度值大于土壤温度值范围时，控制模块向执行模块发送开启喷淋系统的信号；若土壤温度值小于或处于土壤温度值范围时，控制模块向执行模块发送关闭喷淋系统的信号；若土壤湿度值小于土壤湿度值范围时，控制模块向执行模块发送开启滴灌系统的信号；若土壤湿度值大于或处于土壤湿度值范围时，控制模块向执行模块发送关闭滴灌系统的信号；若土壤电解质含量值小于土壤电解质含量值范围时，控制模块向执行模块发送开启水肥混合系统的信号；若土壤电解质含量值大于或处于土壤电解质含量值范围时，控制模块向执行模块发送关闭水肥混合系统的信号；所述执行模块用于接收所述控制模块发送的信号并根据信号执行相应动作；所述采集模块、图像识别模块、云服务器、以及执行模块均与控制模块电连接。采用上述结构后，至少具有如下优点：本申请可以自动获取植物种类及其所处生长周期，并且从云服务器得到该植物及其所处生长周期的最佳生长条件，例如土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围，之后根据采集模块获取的数据，自动比对，从而控制执行模块进行喷淋、滴灌、施肥，使植物的生长一直处于最佳生长条件的范围内，从而避免植物脱水死亡、烂根、营养不良等现象，保证植物的生长健康。也就是说，本申请实现了对植物的智能养护。所述基于物联网的屋顶花园智能养护系统还包括通讯模块和智能终端；所述智能终端通过通讯模块与控制模块通讯连接；所述智能终端用于显示土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值、植物种类及其所处生长周期；智能终端还用于生成人工控制执行模块的信号。这样，在基于全自动养护的情况下，可以实现人工个性化养护，增加了用户的体验好感，并且可以满足不用用户的个性滑需求。所述图像识别模块还包括害虫识别单元，所述执行模块还包括药物混合系统；所述害虫识别单元用于识别屋顶花园中的植物上是否具有害虫并将数据传送到控制模块，当害虫识别单元识别屋顶花园中的植物具有害虫时，控制模块向执行模块发送除害信号，药物混合系统接收除害信号并执行；当害虫识别单元识别屋顶花园中的植物不具有害虫时，控制模块向执行模块发送关闭除害信号，药物混合系统接收关闭除害信号并执行。这样，可以对害虫进行实时监控，当出现害虫时，可以及时自动化进行除害，保证植物的生长健康。所述图像识别模块还包括病变识别单元，所述病变识别单元用于识别屋顶花园中的植物上是否具有病变并将数据传送到控制模块，当病变识别单元识别屋顶花园中的植物具有病变时，控制模块向执行模块发送除病信号，药物混合系统接收除病信号并执行；当病变识别单元识别屋顶花园中的植物不具有病变时，控制模块向执行模块发送关闭除病信号，药物混合系统接收关闭除病信号并执行。这样，可以对植物病变进行实时监控，当出现病变时，可以及时自动化进行除病，保证植物的生长健康。所述采集模块包括第一NB-IOT模块、第一微处理器、用于检测花园中的土壤电解质含量值的土壤EC传感器、用于检测花园中的土壤温度值的温度传感器、用于检测花园中的土壤湿度值的湿度传感器；所述第一NB-IOT模块、温度传感器、土壤EC传感器、湿度传感器均与第一微处理器电连接，所述第一NB-IOT模块与所述控制模块电连接。第一NB-IOT模块与所述控制模块电连接具体是可以通过WIFI模块进行无线数据传输也可以通过数据串口有限连接。所述执行模块包括第三微处理器和第二NB-IOT模块，所述药物混合系统、水肥混合系统、喷淋系统、滴灌系统、第二NB-IOT模块均与第三微处理器电连接，所述第二NB-IOT模块与所述控制模块电连接。另外，本申请还公开了一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统的控制方法，包括如下步骤：植物识别单元用于识别屋顶花园中的植物种类及其所处生长周期，并将植物种类及其所处生长周期传送至控制模块；采集模块获取屋顶花园中的土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值，并将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值传送至控制模块；控制模块将植物种类及其所处生长周期与云服务器存储的数据比对，获得云服务器中的该植物种类及其所处生长周期的土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围；所述控制模块将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值与土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围比对，若土壤温度值大于土壤温度值范围时，控制模块向执行模块发送开启喷淋系统的信号；若土壤温度值小于或处于土壤温度值范围时，控制模块向执行模块发送关闭喷淋系统的信号；若土壤湿度值小于土壤湿度值范围时，控制模块向执行模块发送开启滴灌系统的信号；若土壤湿度值大于或处于土壤湿度值范围时，控制模块向执行模块发送关闭滴灌系统的信号；若土壤电解质含量值小于土壤电解质含量值范围时，控制模块向执行模块发送开启水肥混合系统的信号；若土壤电解质含量值大于或处于土壤电解质含量值范围时，控制模块向执行模块发送关闭水肥混合系统的信号。采用上述方法后，至少具有如下优点：本申请可以自动获取植物种类及其所处生长周期，并且从云服务器得到该植物及其所处生长周期的最佳生长条件，例如土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围，之后根据采集模块获取的数据，自动比对，从而控制执行模块进行喷淋、滴灌、施肥，使植物的生长一直处于最佳生长条件的范围内，从而避免植物脱水死亡、烂根、营养不良等现象，保证植物的生长健康。也就是说，本申请实现了对植物的智能养护。还包括如下步骤：控制模块将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值、植物种类及其所处生长周期传送至智能终端；智能终端显示土壤温度值、土壤湿度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，包括采集模块（1）、图像识别模块（2）、控制模块（3）、云服务器（4）和执行模块（5），所述执行模块（5）包括喷淋系统（6）、滴灌系统（7）、水肥混合系统（8）；所述采集模块用于获取屋顶花园中的土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值，并将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值传送至控制模块（3）；所述图像识别模块（2）包括植物识别单元（12），所述植物识别单元（12）用于识别屋顶花园中的植物种类及其所处生长周期，并将植物种类及其所处生长周期传送至控制模块（3）；所述控制模块（3）用于将植物种类及其所处生长周期与云服务器（4）存储的数据比对，获得云服务器（4）中的该植物种类及其所处生长周期的土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围；所述控制模块（3）用于将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值与土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围比对，若土壤温度值大于土壤温度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启喷淋系统（6）的信号；若土壤温度值小于或处于土壤温度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭喷淋系统（6）的信号；若土壤湿度值小于土壤湿度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启滴灌系统（7）的信号；若土壤湿度值大于或处于土壤湿度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭滴灌系统（7）的信号；若土壤电解质含量值小于土壤电解质含量值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启水肥混合系统（8）的信号；若土壤电解质含量值大于或处于土壤电解质含量值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭水肥混合系统（8）的信号；所述执行模块（5）用于接收所述控制模块（3）发送的信号并根据信号执行相应动作；所述采集模块（1）、图像识别模块（2）、云服务器（4）、以及执行模块（5）均与控制模块（3）电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，包括采集模块（1）、图像识别模块（2）、控制模块（3）、云服务器（4）和执行模块（5），所述执行模块（5）包括喷淋系统（6）、滴灌系统（7）、水肥混合系统（8）；所述采集模块用于获取屋顶花园中的土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值，并将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值传送至控制模块（3）；所述图像识别模块（2）包括植物识别单元（12），所述植物识别单元（12）用于识别屋顶花园中的植物种类及其所处生长周期，并将植物种类及其所处生长周期传送至控制模块（3）；所述控制模块（3）用于将植物种类及其所处生长周期与云服务器（4）存储的数据比对，获得云服务器（4）中的该植物种类及其所处生长周期的土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围；所述控制模块（3）用于将土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值与土壤温度值范围、土壤湿度值范围、土壤电解质含量值范围比对，若土壤温度值大于土壤温度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启喷淋系统（6）的信号；若土壤温度值小于或处于土壤温度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭喷淋系统（6）的信号；若土壤湿度值小于土壤湿度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启滴灌系统（7）的信号；若土壤湿度值大于或处于土壤湿度值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭滴灌系统（7）的信号；若土壤电解质含量值小于土壤电解质含量值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送开启水肥混合系统（8）的信号；若土壤电解质含量值大于或处于土壤电解质含量值范围时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭水肥混合系统（8）的信号；所述执行模块（5）用于接收所述控制模块（3）发送的信号并根据信号执行相应动作；所述采集模块（1）、图像识别模块（2）、云服务器（4）、以及执行模块（5）均与控制模块（3）电连接。2.按照权利要求1所述的基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，所述基于物联网的屋顶花园智能养护系统还包括通讯模块（9）和智能终端（10）；所述智能终端（10）通过通讯模块（9）与控制模块（3）通讯连接；所述智能终端（10）用于显示土壤温度值、土壤湿度值、土壤电解质含量值、植物种类及其所处生长周期；智能终端（10）还用于生成人工控制执行模块（5）的信号。3.按照权利要求1所述的基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，所述图像识别模块还包括害虫识别单元（13），所述执行模块（5）还包括药物混合系统（11）；所述害虫识别单元（13）用于识别屋顶花园中的植物上是否具有害虫并将数据传送到控制模块（3），当害虫识别单元（13）识别屋顶花园中的植物具有害虫时，控制模块（3）向执行模块（5）发送除害信号，药物混合系统（11）接收除害信号并执行；当害虫识别单元（13）识别屋顶花园中的植物不具有害虫时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭除害信号，药物混合系统（11）接收关闭除害信号并执行。4.按照权利要求3所述的基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，所述图像识别模块还包括病变识别单元（14），所述病变识别单元（14）用于识别屋顶花园中的植物上是否具有病变并将数据传送到控制模块（3），当病变识别单元（14）识别屋顶花园中的植物具有病变时，控制模块（3）向执行模块（5）发送除病信号，药物混合系统（11）接收除病信号并执行；当病变识别单元（14）识别屋顶花园中的植物不具有病变时，控制模块（3）向执行模块（5）发送关闭除病信号，药物混合系统（11）接收关闭除病信号并执行。5.按照权利要求1所述的基于物联网的屋顶花园智能养护系统，其特征在于，所述采集模块（1）包括第一NB-IOT模块（28）、第一微处理器（15）、用于检测花园中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海印，郑德春，徐力，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33