一种远程植物生长环境的智能监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种远程植物生长环境的智能监控系统，包括：控制器模块、服务器模块、执行器模块、客户端模块、传感器信息采集模块、视频采集模块和LED光源模块；所述传感器信息采集模块与控制器模块相连。本实用新型专利技术通过远程监测和控制植物生长过程中的主要环境变量，具有有效改善了植物的生长环境，使得植物能够更加健康快速高效的成长以及节省了人力成本等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种植物培养技术，特别涉及一种远程植物生长环境的智能监控系统。
技术介绍
李克强总理在政府工作报告中特别提出了“互联网+”行动计划，而“互联网+农业”是该行动计划的重要组成部分,这意味着要充分利用互联网、大数据、云计算、物联网等一系列新的信息技术与农业跨界融合，创造基于互联网平台的现代农业新模式。远程植物生长环境智能监控方法适用于家庭、植物工厂、大田等各种场合，通过智能控制系统为植物生长营造一个更合适的环境。目前我国国内植物培养所用种植技术的智能化程度相对较低，种植过程中人仍扮演者主要角色，对植物生长中的温度、湿度、CO2浓度以及营养液等环境变量的监测不全面且自动控制能力较差，对植物的补光大多数也局限于单色光，而且植物的培养一般都需要培养员现场操作，无法实现远距离的监测、干预调控。
技术实现思路
本技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种远程植物生长环境的智能监控系统，该智能监控系统无需人工现场看守，达到智能高效的补光，并能实时控制植物生长所需营养和环境中温度、湿度等变量。本技术的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于所述的远程植物生长环境的智能监控系统的智能监控方法，该智能监控方法能够通过服务器模块远距离的监测和控制植物生长中的环境变量。本技术的首要目的通过下述技术方案实现：一种远程植物生长环境的智能监控系统，包括：控制器模块、服务器模块、执行器模块、客户端模块、传感器信息采集模块、显示模块、视频采集模块和LED光源模块，该智能监控系统采用了现有技术中已经存在的控制技术；所述传感器信息采集模块直接与 控制器模块相连，实时监测植物生长的环境变量，并将数据发送给控制器模块，控制器模块通过显示模块实时显示所监测的数据；所述执行器模块接收来自控制器模块的指令要求，通过控制多个执行机构来调节植物生长的环境变量；所述LED光源模块可以为植物生长提供红、蓝、白三色不同光质比的光源组合；所述视频采集模块可以实时监测植物所在环境的状况；所述服务器模块接收来自控制器模块传递的采集信息，并将数据发送到客户端模块；所述客户端模块可以通过网络摄像头查看植物生长情况，并经云端服务器远程发送控制指令，调节植物环境。作为优选，传感器信息采集模块包括光照强度传感器，光照强度传感器接收来自自然光和LED光源的光照强度，并将采集到的数据与设定的光照值对比，控制器模块根据比较结果向LED光源模块发送控制指令，以调控远程植物生长环境的光照强度。作为优选，传感器信息采集模块包括温度传感器，执行器模块包括风扇和加热管；温度传感器可以监测植物生长环境中的温度信息，并将数据发送给控制器模块，控制器模块将其与事先设定好的温度值进行对比。当测量值高于设定值时，控制器模块向风扇发送控制指令，降低环境温度；当测量值低于设定值时，控制器模块向加热器发送控制指令，升高环境温度，直到远程植物生长环境的温度在设定范围内为止。作为优选，传感器信息采集模块包括湿度传感器，执行器模块包括加湿器和除湿器；湿度传感器可以监测植物生长环境中的湿度信息，并将数据发送给控制器模块，控制器模块将其与事先设定好的湿度值进行对比。当测量值高于设定值时，控制器模块向除湿器发送控制指令，降低环境湿度；当测量值低于设定值时，控制器模块向加湿器发送控制指令，增加环境湿度，直到远程植物生长环境的湿度在设定范围内为止。作为优选，传感器信息采集模块包括CO2传感器，执行器模块包括CO2瓶；CO2传感器可以监测植物生长环境中的CO2浓度，并将数据发送给控制器模块，控制器模块将其与事先设定好的数值进行对比，控制器模块根据比较结果向CO2瓶发送控制指令，以调控远程植物生长环境的CO2浓度。作为优选，传感器信息采集模块包括PH值传感器，执行器模块包括酸性溶液和碱性溶液投放装置；所述PH值传感器可以测量水培溶液的PH值，并将数据发送给控制器模块，控制器模块将其与事先设定好的数值进行对比。当测量 值高于设定值时，控制器模块向酸性溶液投放装置发送控制指令，降低溶液或土壤的PH值；当测量值低于设定值时，控制器模块向碱性溶液投放装置发送控制指令，增加溶液或土壤PH值，以调控远程植物生长环境的土壤或者水培溶液的酸碱度。作为优选，传感器信息采集模块包括EC值传感器，执行器模块包括无机盐投放装置；EC值传感器可以测量溶液或土壤的电导率，并将数据发送给控制器模块，控制器模块将其与事先设定好的数值进行对比，控制器模块根据比较结果向无机盐投放装置发送控制指令，以调控远程植物生长环境的土壤或者水培溶液的电导率。作为优选，将视屏采集模块与控制器模块相连，控制器模块能将视频采集模块采集的远程植物的生长信息传送到客户端模块。作为优选，LED光源模块由红、蓝、白三色LED灯珠组成的组合光源，LED的光谱域宽正好与植物光合作用的光谱范围吻合，且其寿命长、发光效率高，根据不同植物需求，通过控制器模块调节或者产生与植物的生长需求相对应的光质比和光照强度，以促进植物生长。作为优选，将服务器模块与控制器模块相连，服务器模块包括网关服务器和云端服务器，云端服务器可以接收来自控制器模块送达的采集数据，并将数据传送到客户端模块，用户能够利用客户端模块远程干预植物生长环境的环境变量。作为优选，控制器模块采用以S3C2451处理器为核心的ARM9嵌入式开发板。所述智能监控系统还包括显示模块，所述控制器模块与显示模块相连；所述显示模块包括液晶显示屏；所述控制器模块与LED光源模块相连；所述控制器模块与服务器模块相连；所述服务器模块包括网关服务器和云端服务器；所述控制器模块采用以S3C2451处理器为核心的ARM9嵌入式开发板，所述控制器模块与视频采集模块相连。本技术的另一目的通过以下技术方案实现：一种实现远程植物生长环境的智能监控系统的智能监控方法，包括以下步骤：一种应用于所述的远程植物生长环境的智能监控系统的智能监控方法，包括以下步骤：步骤1、当智能监控系统开始运作后，首先完成控制器模块、执行器模块、传感器信息采集模块和LED光源模块的初始化配置，然后根据植物培养方案，在 客户端模块上为植物设定环境变量的数值。步骤2、利用传感器信息采集模块实时监测远程植物生长环境的环境变量，判断其值是否在设定范围之内，如果实时数据与设定值不匹配，则控制器模块发送控制指令，让需要调整的环境变量对应的执行器模块进行调节操作，直到环境变量与设定值一致为止。步骤3、控制器模块将传感器信息采集模块和视频采集模块采集到的信息发送到客户端模块，以便查看植物生长环境状态。为了实现远程干预植物的生长环境，所述的智能监控方法还包括以下步骤：用户利用客户端模块查看远程植物的生长状况，同时，用户通过客户端模块设定环境变量数值，所述环境变量数值经过服务器模块送达控制器模块，所述控制器模块根据环境变量数值控制执行器模块，以人工干预远程植物生长环境中的环境变量。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术的远程智能监控系统是大数据、云计算、物联网等一系列的新的信息技术与农业的跨界融合。控制器模块根据传感器信息采集模块采集植物生长环境的信息，再发送指令让执行器模块进行环境参数调控，用植物生长最需要的红、蓝、白三色组成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种远程植物生长环境的智能监控系统，其特征在于,包括：控制器模块、服务器模块、执行器模块、客户端模块、传感器信息采集模块、视频采集模块和LED光源模块；所述传感器信息采集模块与控制器模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种远程植物生长环境的智能监控系统，其特征在于,包括：控制器模块、服务器模块、执行器模块、客户端模块、传感器信息采集模块、视频采集模块和LED光源模块；所述传感器信息采集模块与控制器模块相连。2.根据权利要求1所述的远程植物生长环境的智能监控系统，其特征在于，所述传感器信息采集模块包括温度传感器；所述执行器模块包括风扇和加热管。3.根据权利要求1所述的远程植物生长环境的智能监控系统，其特征在于，所述传感器信息采集模块包括湿度传感器；所述执行器模块包括加湿器和除湿器。4.根据权利要求1所述的远程植物生长环境的智能监控系统，其特征在于，所述传感器信息采集模块包括CO2传感器；所述执行器模块包括CO2瓶。5.根据权利要求1所述的远程...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉香，曾德伟，文尚胜，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44