一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统，包括主控模块、光伏发电系统与电源综合模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块。本发明专利技术的无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统一方面实现了农业大棚内的光电一体化，通过光能转化的电能为农业大棚提供所需电能，缓解了能源压力，降低了污染达到了节能环保的效果，另一方面可以实时的监测温室大棚内的相关参数息，同时能够根据需要自动控制调节相关参数和环境温湿度，监控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。

Wireless communication, photovoltaic energy-saving agricultural greenhouse comprehensive management and control system

The invention discloses a wireless communication integrated photovoltaic energy-saving agricultural greenhouse control system, including the main control module, photovoltaic power generation system and power integrated module, mobile terminal, greenhouse data acquisition module, storage module, display and alarm module, comprehensive control of greenhouse control module, wireless communication module. The integrated control system of wireless communication photovoltaic energy-saving agricultural greenhouse one aspect of the invention realizes the photoelectric integration inside the greenhouse, through the conversion of light energy power to provide electricity for agricultural greenhouse, alleviate the pressure of energy, reduce the pollution to the energy saving effect, the relevant parameters of greenhouse monitoring on the other hand can in real time, and can automatically control the temperature and humidity of the environment and adjust the relevant parameters according to the needs of high efficiency, accurate and sensitive monitoring, intelligent control and flexible energy consumption, it has high practical value and wide application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统
本专利技术涉及光伏应用
，具体涉及一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统。
技术介绍
随着社会不断进步，传统的农业生产模式已经不能满足现代文明发展的需要，新型的设施农业受到业界人士的追捧。所谓的农业装备，其实主要就是温室设施，它不受时间和空间的限制，可以在高原、深山、沙漠等特殊环境下进行农业生产。一方面，当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。随着农业科技的不时进展，温室大棚的使用也越来越普遍，但大棚的升温、保温一向是搅扰农户的重点问题，大棚内所需的光照、温度对于农作物的影响非常重要，在大棚内所需的照明等电能的消耗也是非常巨大的，如何进行对农业大棚进行改进，使得其既保证农作物生长的光照和温度，又能实现能源的节约，是一项影响未来农业发展的重要问题。随着国际能源危机和环境保护意识的加强，太阳能光伏发电得到了广泛的推广。太阳能光伏发电由于需要的场地面积较大，常常会占用大量的土地面积，使得土地资源得不到充分的利用。农业大棚式的密集型光伏发电装置可以将光伏发电装置可与农业种植相结合，充分利用太阳能光伏发电设备所占的地域，既能发电又能种植农业，增加单位面积的产出，使光伏效益、农业效益和观光效益的三者综合收益均实现最大化成为可能，也有利于分布式发电系统在农业项目上的规模应用。另一方面，传统农业设施环境监测系统主要采用有线传感，需要铺设电缆，由此带来布线复杂、预设接口破坏建筑、线路检测检修困难、线路扩容困难等一系列和传输途径的有关弊端，且日后维护保养都非常困难。同时现存的温室大棚监测系统在传感器种类上较少，不能实时准确地监控各类参数，数据采集后也没有进行后续操作，对相关参数进行调节修正，自动化水平有限。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统，该综合管控系统一方面实现农业大棚内的光电一体化，通过光能转化的电能为农业大棚提供所需电能，缓解了能源压力，降低了污染达到了节能环保的效果，另一方面可以实时的监测温室大棚内的相关参数息，同时能够根据需要自动控制调节相关参数和环境温湿度，监控准确灵敏效率高、控制智能灵活耗能少，具有较高的实用价值和较广泛的应用前景。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统，包括主控模块、光伏发电系统与电源综合模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块；所述主控模块用于处理温室大棚数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动控制终端发出的信号对光伏发电系统与电源综合模块、温室大棚综合管控调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电系统与电源综合模块包括光伏板模块、逆变器模块、控制器模块、市电模块、交直流变换模块、稳压稳流模块、充电保护模块、蓄电池模块；所述光伏发电系统与电源综合模块用于向主控模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块提供所需要的稳压交流电或直流电；所述光伏板模块经过逆变器模块与充电保护模块连接，用于将太阳能转化为电能，所述充电保护模块与蓄电池模块连接，用于保护电池且对电池实行恒流充电避免了过电流和过电压现象，有效提高了电池的使用寿命；所述控制器模块用于根据主控模块发出的指令信号，控制光伏发电系统与电源综合模块合理进行电能输出；所述移动控制终端用于实时接收无线通信模块发送的相关数据，并可根据人为设定环境参数回传给无线通信模块送入主控模块进行处理；所述温室大棚数据采集模块用于采集光照强度、土壤PH值、土壤EC值、视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述存储模块用来存储温室大棚数据采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示温室内部的光照强度、土壤PH值、土壤EC值、各区域视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警铃声；所述温室大棚综合管控调节模块用于当被监测的参数数据超过预定阈值或者移动控制终端设定新的控制参数时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证温室大棚内部的相关监测参数数据在要求的范围之内；所述无线通信模块用于向移动控制终端发送采集处理的温室内部的相关参数数据或者接收移动控制终端的指令信息送入主控模块以供调用。优选地，所述主控模块为FPGA微处理器、DSP微处理器、ARM微处理器中的一种。优选地，所述光伏板模块为薄膜式太阳电池板或多晶硅太阳能电池板中的一种。优选地，所述移动控制终端包括移动智能设备和安装在设备上的温室大棚综合管控APP模块；所述移动智能设备为智能手环、智能手机、平板电脑中的一种。优选地，所述温室大棚数据采集模块由设置在温室大棚内的光照强度传感器、土壤PH值传感器、土壤EC值传感器、360度可旋转视频头、空气温度湿度传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器；所述各传感器和视频头的电力来源为可充电锂电池；所述各传感器和视频头内部还包含无线连接模块。优选地，所述存储模块包括随机存储器模块、SD卡模块、USB接口模块，所述随机存储器模块用于与主控模块的配合使用以增加内存和数据处理的速度，所述SD卡模块用于长时间存储采集的各种数据，所述USB接口模块方便导出复制数据。优选地，所述显示报警模块包括LED电子显示屏、视频监控屏幕墙、语音播报模块、报警灯以及报警呼叫器。优选地，所述温室大棚综合管控调节模块包括伺服电机模块、光照模块、水肥循环滴灌模块、温湿度调节模块；所述伺服电机模块控制温室大棚覆膜的升降、遮阳网的升降；所述光照模块为安装在各个大棚顶端的补光灯；所述水肥循环滴灌模块由蓄水池、混肥池、过漏网、施肥管道、微喷头、分配器阀门、加压泵组成，根据主控模块发出的指令信号进行施肥喷水动作；所述温湿度调节模块包括安装在温室大棚外侧的进风口与出风口、与进出风口连接的通风管道、设置在通风管道上的通风扇、以及与通风管道连接的干燥过滤室。优选地，所述无线通信模块为GPS通信模块、Zigbee通信模块中的一种。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术的无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统采用的光伏发电系统与电源综合模块，将光伏组件的电流进行汇流，通过控制器控制汇流电流的流向，汇流电流一方面为各个模块提供工作电流，另一方面通过逆变器将直流电转换为交流电并入电网，光伏发电产生的多余电能通过充放电保护装置存储在蓄电池中，在无光照的条件下，控制器控制蓄电池放电，提供给农业大棚内部的照明和植物补光，同时使得在管控系统在停电情况下依然有效，有效提到了系统的抗风险能力。将光伏发电与农业大棚种植相互接合，最大程度地利用土地资源，能够有效平衡光伏发电效益、农业、观光或其它效益，实现综合收益的最大化；模块化制作，安装方便快捷，施工时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统，其特征在于，包括主控模块、光伏发电系统与电源综合模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块；所述主控模块用于处理温室大棚数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动控制终端发出的信号对光伏发电系统与电源综合模块、温室大棚综合管控调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电系统与电源综合模块包括光伏板模块、逆变器模块、控制器模块、市电模块、交直流变换模块、稳压稳流模块、充电保护模块、蓄电池模块；所述光伏发电系统与电源综合模块用于向主控模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块提供所需要的稳压交流电或直流电；所述光伏板模块经过逆变器模块与充电保护模块连接，用于将太阳能转化为电能，所述充电保护模块与蓄电池模块连接，用于保护电池且对电池实行恒流充电避免了过电流和过电压现象，有效提高了电池的使用寿命；所述控制器模块用于根据主控模块发出的指令信号，控制光伏发电系统与电源综合模块合理进行电能输出；所述移动控制终端用于实时接收无线通信模块发送的相关数据，并可根据人为设定环境参数回传给无线通信模块送入主控模块进行处理；所述温室大棚数据采集模块用于采集光照强度、土壤PH值、土壤EC值、视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述存储模块用来存储温室大棚数据采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示温室内部的光照强度、土壤PH值、土壤EC值、各区域视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警铃声；所述温室大棚综合管控调节模块用于当被监测的参数数据超过预定阈值或者移动控制终端设定新的控制参数时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证温室大棚内部的相关监测参数数据在要求的范围之内；所述无线通信模块用于向移动控制终端发送采集处理的温室内部的相关参数数据或者接收移动控制终端的指令信息送入主控模块以供调用。...

【技术特征摘要】
1.一种无线通信光伏节能农业温室大棚综合管控系统，其特征在于，包括主控模块、光伏发电系统与电源综合模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块；所述主控模块用于处理温室大棚数据采集模块采集到的数据以及无线通信模块接收的移动控制终端发出的控制信号，并根据分析处理后的结果或者移动控制终端发出的信号对光伏发电系统与电源综合模块、温室大棚综合管控调节模块、存储模块、显示报警模块发出相应的指令信号；所述光伏发电系统与电源综合模块包括光伏板模块、逆变器模块、控制器模块、市电模块、交直流变换模块、稳压稳流模块、充电保护模块、蓄电池模块；所述光伏发电系统与电源综合模块用于向主控模块、移动控制终端、温室大棚数据采集模块、存储模块、显示报警模块、温室大棚综合管控调节模块、无线通信模块提供所需要的稳压交流电或直流电；所述光伏板模块经过逆变器模块与充电保护模块连接，用于将太阳能转化为电能，所述充电保护模块与蓄电池模块连接，用于保护电池且对电池实行恒流充电避免了过电流和过电压现象，有效提高了电池的使用寿命；所述控制器模块用于根据主控模块发出的指令信号，控制光伏发电系统与电源综合模块合理进行电能输出；所述移动控制终端用于实时接收无线通信模块发送的相关数据，并可根据人为设定环境参数回传给无线通信模块送入主控模块进行处理；所述温室大棚数据采集模块用于采集光照强度、土壤PH值、土壤EC值、视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度实时送入主控模块或者存储模块等待数据处理；所述存储模块用来存储温室大棚数据采集模块采集的数据以及预先设置的控制程序，以供主控模块调用；所述显示报警模块用来实时显示温室内部的光照强度、土壤PH值、土壤EC值、各区域视频信息、空气温度湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度参数信息，并可以根据情况分为不同的危险等级，并发出相应报警铃声；所述温室大棚综合管控调节模块用于当被监测的参数数据超过预定阈值或者移动控制终端设定新的控制参数时，根据主控模块发出的指令信号做出相应的开关动作，用以保证温室大棚内部的相关监测参数数据在要求的范围之内；所述无线通信模块用于向移动控制终端发送采集处理的温室内部的相关参数数据或者接收移动控制终端的指令信息送入主控模块以供调用。2.根据权利要求1所述的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐仙峰，
申请(专利权)人：合肥慧明瀚生态农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34