基于物联网的智能温室管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的智能温室管理系统，包括显示、传输、处理数据的控制终端，传输接收信号的协调器，控制反馈控制电路的继电器，由继电器控制、使温室内相应设施启停的反馈控制电路，采集温室内数据的监测网路和供用户访问的远程浏览器；该管理系统针对报警的上下限以及报警停止值用户可以根据实际情况进行设置，性能稳定。实现监测点的任意放置，系统组织灵活；对温室环境多个物理对象进行单点或多点采集；可根据用户实际需要增减网络中监测对象与监测点的个数，不同对象的监测数据也可在同一网络中进行计算、处理与传输，系统的自适应性与兼容性好；具有良好的工作稳定性和测量准确性，监控范围广、能耗低、运行时间长。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的智能温室管理系统
本技术属于农业温室大棚
，涉及一种智能温室，特别涉及一种基于物联网的智能温室管理系统。
技术介绍
传统农业结构模式在绿色环保、能源节约、高产优产等方面存在很大的缺陷。普遍使用的农田温室中大多没有土壤湿度监测手段，而是以种植经验、目测(观察)等手段来主观判断是否灌溉，既浪费水资源，又不能使农作物在适宜的土壤湿度下生长；也无法消除环境空气温湿度对农作物生长的影响。近年来，物联网技术已广泛应用于医疗卫生、智能家居、国防、军事、智能交通等各个方面。目前也已经把物联网技术应用到智能温室控制方面，但现有的温室管理系统操作复杂，不易被广大用户接受，还有系统容易受各种环境条件的影响性能不稳定。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种操作简单、性能比较稳定、易于被广大用户接受的基于物联网的智能温室管理系统。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是:一种基于物联网的智能温室管理系统，包括控制终端、协调器、继电器、反馈控制电路、监测网路和远程浏览器；其中，监测网络，用于采集温室内当前环境状况数据，并将采集的数据通过无线通信传输给协调器；协调器，用于接收监测网络传输的数据，并将接收到的数据传送给控制终端；用于接收控制终端发出的控制信号，并将该控制信号传给继电器；控制终端，用于接收协调器传输的温室内当前环境状况数据，将接收到的数据通过可视化方式予以显示，在显示界面上通过动态跟踪曲线显示和直观的数值显示来实时地观察温室内当前的环境状况；并通过以太网将温室内当前的环境状况发送给远程浏览器；用于预先设定控制参数的上限和下限，将接收到的温室内当前环境状况数据与设定的控制参数进行比较，当温室内当前环境状况数据超出预先设定的上限或者下限时，对数据进行处理，形成控制信号，并将该控制信号传输给协调器；继电器，用于接收协调器传输的控制信号，受该控制信号的驱动产生相应的动作，进而控制反馈控制电路；反馈控制电路，受制于继电器，通过继电器产生的动作控制灯、风机、灌溉设施和遮阳设施的启动与关闭；远程浏览器，用于接收控制终端的Web服务器通过以太网传输的温室内当前环境状况数据，供用户访问。本技术智能温室管理系统采用无线传感器网络，免去布线的麻烦，提高自动化程度，同时提高传感器布置的灵活性，方便区域化测控。对报警的上、下限以及报警停止值进行设置，使本系统可以应用于更加广泛的范围，应用于不同的领域，同时也可以对报警方式进行选择，对传感器以及短信进行设置。该系统在网关控制界面上进行全面设计，增加了多个温度、湿度数据显示区，网关界面的下部为温湿度以及光照的动态波形显示图，反馈控制增加了四路可以扩展功能，针对报警的上下限以及报警停止值用户可以根据实际情况进行设置。解决了现有技术中存在的性能稳定性问题。可以实现监测点的任意放置，系统组织灵活；实现对温室环境中的多个物理对象进行单点或多点采集的功能；同时，网络中监测对象与监测点的个数还可根据用户的实际需要进行增减，不同对象的监测数据也可在同一网络中进行计算、处理与传输，系统的自适应性与兼容性好；本温室管理系统具有良好的工作稳定性和测量准确性，且监控范围广、能量消耗低、运行时间长。【附图说明】图1是本技术智能温室管理系统的结构示意图。图2是本技术智能温室管理系统中无线传感器网络系统图。图3是本技术智能温室管理系统中传感器节点的结构框图。图4是本技术智能温室管理系统中汇聚节点的结构框图。图5是本技术智能温室管理系统的温湿度及光照功能实现流程图。图中:1.控制终端，2.GSM模块，3.协调器，4.红外传感器，5.继电器，6.反馈控制电路，7.安防系统，8.监测网络，9.无线传感器网络，10.汇聚节点，11.管理节点，12.单片机，13.灯，14.风机，15.灌溉设施，16.遮阳设施，17.移动手机，18.远程浏览器。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。如图1所示，本技术智能温室管理系统，包括控制终端1、GSM模块2、协调器3、继电器5、反馈控制电路6、监测网路8、远程浏览器18和安防系统7 ;其中，监测网络8，用于采集温室内的温度、湿度和光照等温室当前环境状况数据，并将采集的环境状况数据通过无线通信传输给协调器3 ；协调器3，用于接收监测网络8传输的温室内当前环境状况数据，并将接收到的数据传送给控制终端I;用于接收控制终端I发出的控制信号，并将该控制信号传给继电器5 ；控制终端1，用于接收协调器3传输的数据，将接收到的温室内当前环境状况数据通过可视化方式予以显示，在显示界面上通过动态跟踪曲线显示和直观的数值显示来实时地观察温室内当前环境状况；并通过以太网将温室内当前的环境状况发送给远程浏览器18，同时将温室内当前环境状况数据通过串口传输给GSM模块2 ;用于预先设定控制参数的上限和下限，将接收到的温室内当前环境状况数据与设定的控制参数进行比较，当温室内当前环境状况数据超出预先设定的上限或者下限时，对数据进行处理，形成控制信号，并将该控制信号传输给协调器3 ；GSM模块2，用于接收控制终端I传输的温室内当前的环境状况，然后以短信方式将该温室内当前的环境状况发送到用户的移动手机17上；继电器5，用于接收协调器3传输的控制信号，受该控制信号的驱动产生相应的动作，进而控制反馈控制电路6 ;反馈控制电路6，受制于继电器5，通过继电器5产生的动作控制灯13、风机14、灌溉设施15和遮阳设施16的启动与关闭；远程浏览器18，用于接收控制终端I的Web服务器通过以太网传输的温室内当前环境状况数据，供用户远程访问；安防系统7，用于温室的安全性，应用人体红外传感器制作安防系统，防止人为的恶意破坏。如图2所示，本技术智能温室控制系统中的监测网络8，包括无线采集传感器网络9、汇聚节点(网关)10和管理节点11。无线采集传感器网络9包括多个传感器节点，该多个传感器节点分布在监测区域内或监测区域附近，以自组织方式构成网络。由于传感器节点众多，有时会出现冗余现象，但也正因此不会出现数据丢失现象，无线传感器网络9的缺点是存储、通信等能力比较薄弱。而汇聚节点10的存储、处理和通信能力较强，它连接着无线传感器网络9和外部网络，并完成无线传感器网络9和外部网络之间的通信；在网关处开发出界面，能使用户更加直观的得到所需的信息。管理节点11主要是通过基站以互联网或者卫星通信的方式发送在汇聚节点10上。传感器节点如图3所示，它一般由控制模块、传感器模块、无线通信模块、存储模块以及电源模块组成。控制器模块由CORTEX A8DB开发板(采用Windows Embedded CE6.0操作系统)和网络协调器(其主要芯片是CC2530)组成，负责对传感器节点进行控制和管理；传感器模块负责对环境信息(如光强、温度、湿度等)进行采集并做一定的数据转换，本技术智能温室管理系统中采用温湿度传感器(SHTlO)采集温湿度信息，采用硅光电二极管(BPW34S)采集光照信息；无线通信模块负责传感器节点之间按一定的通信协议相互通信；电源模块为传感器节点供电，提供传感器节点各部分运行所需的电量，通常采用电池供电，ZigBee网络可以确保两节五号电池使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的智能温室管理系统，其特征在于，包括控制终端（1）、协调器（3）、继电器（5）、反馈控制电路（6）、监测网路（8）和远程浏览器（18）；其中，监测网络（8），用于采集温室内当前环境状况数据，并将采集的数据通过无线通信传输给协调器（3）；协调器（3），用于接收监测网络（8）传输的数据，并将接收到的数据传送给控制终端（1）；用于接收控制终端（1）发出的控制信号，并将该控制信号传给继电器（5）； 控制终端（1），用于接收协调器（3）传输的温室内当前环境状况数据，将接收到的数据通过可视化方式予以显示，在显示界面上通过动态跟踪曲线显示和直观的数值显示来实时地观察温室内当前的环境状况；并通过以太网将温室内当前的环境状况发送给远程浏览器（18）；用于预先设定控制参数的上限和下限，将接收到的温室内当前环境状况数据与设定的控制参数进行比较，当温室内当前环境状况数据超出预先设定的上限或者下限时，对数据进行处理，形成控制信号，并将该控制信号传输给协调器（3）； 继电器（5），用于接收协调器（3）传输的控制信号，受该控制信号的驱动产生相应的动作，进而控制反馈控制电路（6）；反馈控制电路（6），受制于继电器（5），通过继电器（5）产生的动作控制灯（13）、风机（14）、灌溉设施（15）和遮阳设施（16）的启动与关闭；远程浏览器（18），用于接收控制终端（1）的Web服务器通过以太网传输的温室内当前环境状况数据，供用户访问。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能温室管理系统，其特征在于，包括控制终端(I )、协调器(3)、继电器(5)、反馈控制电路(6)、监测网路(8)和远程浏览器(18);其中， 监测网络(8 )，用于采集温室内当前环境状况数据，并将采集的数据通过无线通信传输给协调器(3); 协调器(3)，用于接收监测网络(8)传输的数据，并将接收到的数据传送给控制终端(O ;用于接收控制终端(I)发出的控制信号，并将该控制信号传给继电器(5)； 控制终端(1)，用于接收协调器(3)传输的温室内当前环境状况数据，将接收到的数据通过可视化方式予以显示，在显示界面上通过动态跟踪曲线显示和直观的数值显示来实时地观察温室内当前的环境状况；并通过以太网将温室内当前的环境状况发送给远程浏览器(18);用于预先设定控制参数的上限和下限，将接收到的温室内当前环境状况数据与设定的控制参数进行比较，当温室内当前环境状况数据超出预先设定的上限或者下限时，对数据进行处理，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海声，杨蕾，王丹丹，成科，赵学深，刘平和，高明，张道，段宇，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：新型
国别省市：甘肃;62