一种智能大棚实时监控系统及监控方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能大棚实时监控系统及监控方法，所述系统包括：多个数据采集终端和多个执行机构、通讯模块、监控主机和移动客户端。可以定量获取和分析农业环境的多种参数，实现对环境的多点检测，其检测目标可以是温度、湿度、光照、水/土壤空气成分等，通过通讯模块无线通信把温室大棚的各种参数汇总到监控主机，监控主机再通过执行机构去调节大棚的温度、湿度等参数，实现对大棚的实时智能监控。且能对大棚内各个环境参数达到良好的检测，协调控制大棚的环境参数，使大棚内的环境条件能够适宜作物的成长，并能通过Web远程检测和控制温室大棚的环境参数。

A Real-time Monitoring System and Monitoring Method for Intelligent Greenhouse

The invention relates to an intelligent greenhouse real-time monitoring system and a monitoring method. The system comprises a plurality of data acquisition terminals and executing agencies, a communication module, a monitoring host and a mobile client. Various parameters of agricultural environment can be quantitatively acquired and analyzed to achieve multi-point detection of the environment. The detection targets can be temperature, humidity, light, water/soil air components, etc. The parameters of greenhouse greenhouse can be aggregated to the monitoring host through wireless communication module, and then the monitoring host can be adjusted by the executing agency. Temperature, humidity and other parameters of the greenhouse can realize real-time intelligent monitoring of the greenhouse. It can detect and control the environmental parameters of the greenhouse well, coordinate and control the environmental parameters of the greenhouse, so that the environmental conditions in the greenhouse can be suitable for the growth of crops, and can detect and control the environmental parameters of the greenhouse remotely through the Web.

【技术实现步骤摘要】
一种智能大棚实时监控系统及监控方法
本专利技术涉及农业生产领域，尤其涉及一种智能大棚的实时监控系统及监测。
技术介绍
我国是一个农业大国，随着科技的发展，农业大棚广泛用于农业生产，如用于栽培葡萄、林木育苗、养猪等。温室大棚，是植物栽培生产中必不可少的设施之一，提高单位面积的作物的产量、生产优质农产品是现阶段农业发展的迫切要求。温室大棚是一种可以改变植物生长环境，根据作物的生长的最佳生长条件，调节温室气候，能够避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所，是实现高产、优质农业的一个重要的组成部分。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料，利用植物生长模型智能的控制温室大棚设施，可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物，从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室结构的建造标准是既能密封保温，又便于通风降温。但是作物要实现高产、优质，仅仅靠温室保温是不行的，需要对农作物的生长环境进行多方位多点的精确采集和实时的控制。但是，现有技术传统的大棚，一般只能通过人为操作实现抗风、遮阳、低级抗病虫害的初级功能。如何实现智能化的控制改善大棚的环境条件，是同行业人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能大棚的实时监控系统，可以定量获取和分析农业环境的多种参数，实现对环境的多点检测，其检测目标可以是温度、湿度、光照、水/土壤空气成分等，通过通讯模块无线通信把温室大棚的各种参数汇总到监控主机，监控主机再通过执行机构去调节大棚的温度、湿度等参数，实现对大棚的实时智能监控。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能大棚的实时监控系统，包括：多个数据采集终端和多个执行机构、通讯模块、监控主机和移动客户端；每个所述数据采集终端包括分别与所述通讯模块连接的湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头；每个执行机构包括分别与所述通讯模块连接的灌溉机构、补光灯组、卷帘机构、通风机构和CO2生成器；所述通讯模块与所述监控主机通信连接；所述监控主机用于获取所述湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头发送的监测数据，并根据所述监测数据与存储的预设阈值进行比较；当所述大棚内土壤水分低于预设的水分阈值时，控制开启所述灌溉机构给所述大棚内相应区域内进行灌溉；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度在预设的光照阈值范围内时，控制开启所述卷帘机构给大棚室内降温降湿；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度高于预设的光照阈值时，控制开启所述通风机构进行降温降湿；当所述CO2浓度低于预设的CO2阈值时，控制所述CO2生成器开启生成CO2；在所述光照传感器监测的所述大棚内光照亮度低于预设的光照阈值，且棚外光照亮度低于预设的光照阈值时，控制开启所述补光灯组进行补光；所述移动客户端与所述监控主机通讯连接，用于查看所述大棚的环境监测信息以及用于发送控制所述执行机构开启的指令。本专利技术的有益效果是：能对大棚内各个环境参数达到良好的检测，协调控制大棚的环境参数，使大棚内的环境条件能够适宜作物的成长，并能通过Web远程检测和控制温室大棚的环境参数。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述通讯模块为下述一种：蓝牙模块、WIFI模块、ZigBee模块和移动网络模块。采用上述进一步方案的有益效果是多种通信方式，根据具体使用环境，可以选择其一，通过无线通讯方式进行环境参数的采集，可以大大减少有线组网布线的麻烦，不需要在土壤中铺设大量的线缆，不影响作物的耕作。安装简易。进一步，还包括与所述监控主机连接的多个显示模块，用于显示监测信息和相应区域内的监控视频。采用上述进一步方案的有益效果是，实时显示监测信息和之前的对比信息以及相应区域内的监控视频，可以安装在大棚内和/或办公室内，做到对监控信息的一目了然。进一步，还包括：与所述通讯模块连接的警示装置，用于在所述监测数据高于所述预设阈值2倍时或低于预设阈值2倍时，发出声光警报。采用上述进一步方案的有益效果是，当环境的某些数据异常时，且超过预设阈值2倍或低于预设阈值2倍时，发出声光警报，提醒工作人员紧急处理。进一步，还包括：所述监控探头还用于采集所述大棚内农作物图像；所述监控主机根据所述农作物图像颜色区域的变化，判断是否有病虫害发生。采用上述进一步方案的有益效果是，实时监控农作物的生成情况，当发生颜色区域变化时，判断是否有病虫害发生，可提高系统的预警能力。进一步，所述执行机构还包括：设置与所述大棚顶内的农药喷洒移动机构；所述农药喷洒移动机构用于接收所述监控主机通过所述通讯模块发送喷洒命令，并执行喷药动作。采用上述进一步方案的有益效果是，当监控主机判断农作物发生病变时，通过将配置好的农药加注到农药喷洒移动机构中的存储箱内，发送农药喷洒移动机构的开启指令，进行农药喷洒工作。进一步，所述执行机构还包括：设置与所述大棚顶内的农药喷洒移动机构；所述农药喷洒移动机构用于接收所述监控主机通过所述通讯模块发送喷洒命令，并执行喷药动作。采用上述进一步方案的有益效果是，当监控主机判断农作物发生病变时，通过将配置好的农药加注到农药喷洒移动机构中的存储箱内，发送农药喷洒移动机构的开启指令，进行农药喷洒工作。进一步，还包括：太阳能供电装置，用于为所述多个数据采集终端、多个执行机构和通讯模块供电。采用上述进一步方案的有益效果是，充分利用清洁能源，节能环保。第二方面，本专利技术还提供一种智能大棚的实时监控方法，所述方法使用如上述任一项实施例所述的智能大棚的实时监控系统，实现对大棚内环境、农作物生长情况实时监控。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种智能大棚实时监控系统，可以定量获取和分析农业环境的多种参数，实现对环境的多点检测，其检测目标可以是温度、湿度、光照、水/土壤空气成分等，通过通讯模块无线通信把温室大棚的各种参数汇总到监控主机，监控主机再通过执行机构去调节大棚的温度、湿度等参数，实现对大棚的实时智能监控。且能对大棚内各个环境参数达到良好的检测，协调控制大棚的环境参数，使大棚内的环境条件能够适宜作物的成长，并能通过Web远程检测和控制温室大棚的环境参数。附图说明图1为本专利技术提供的智能大棚的实时监控系统结构图；图2为本专利技术提供的智能大棚的实时监控系统又一结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术实施例提供的一种智能大棚的实时监控系统，基于搭建的一个密闭空间，由金属材质的骨架支撑，覆盖玻璃或塑料透光薄膜组成。参照图1所示，在上述大棚空间上组建本专利技术提供的实时监控系统，包括多个数据采集终端和多个执行机构、通讯模块、监控主机和移动客户端；其中，根据大棚内区域划分分别设置一个数据采集终端，该数据采集终端包括设置在土壤中和空气中的湿度传感器、土壤中和空气中的温度传感器；设置在棚顶的光照传感器、以及可以设置在大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能大棚的实时监控系统，其特征在于，包括：多个数据采集终端和多个执行机构、通讯模块、监控主机和移动客户端；每个所述数据采集终端包括分别与所述通讯模块连接的湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头；每个执行机构包括分别与所述通讯模块连接的灌溉机构、补光灯组、卷帘机构、通风机构和CO2生成器；所述通讯模块与所述监控主机通信连接；所述监控主机用于获取所述湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头发送的监测数据，并根据所述监测数据与存储的预设阈值进行比较；当所述大棚内土壤水分低于预设的水分阈值时，控制开启所述灌溉机构给所述大棚内相应区域内进行灌溉；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度在预设的光照阈值范围内时，控制开启所述卷帘机构给大棚室内降温降湿；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度高于预设的光照阈值时，控制开启所述通风机构进行降温降湿；当所述CO2浓度低于预设的CO2阈值时，控制所述CO2生成器开启生成CO2；在所述光照传感器监测的所述大棚内光照亮度低于预设的光照阈值，且棚外光照亮度低于预设的光照阈值时，控制开启所述补光灯组进行补光；所述移动客户端与所述监控主机通讯连接，用于查看所述大棚的环境监测信息以及用于发送控制所述执行机构开启的指令。...

【技术特征摘要】
1.一种智能大棚的实时监控系统，其特征在于，包括：多个数据采集终端和多个执行机构、通讯模块、监控主机和移动客户端；每个所述数据采集终端包括分别与所述通讯模块连接的湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头；每个执行机构包括分别与所述通讯模块连接的灌溉机构、补光灯组、卷帘机构、通风机构和CO2生成器；所述通讯模块与所述监控主机通信连接；所述监控主机用于获取所述湿度传感器、温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和监控探头发送的监测数据，并根据所述监测数据与存储的预设阈值进行比较；当所述大棚内土壤水分低于预设的水分阈值时，控制开启所述灌溉机构给所述大棚内相应区域内进行灌溉；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度在预设的光照阈值范围内时，控制开启所述卷帘机构给大棚室内降温降湿；当所述大棚内温湿度高于预设的温湿度阈值，大棚外温湿度低于所述预设的温湿度阈值，且光照度高于预设的光照阈值时，控制开启所述通风机构进行降温降湿；当所述CO2浓度低于预设的CO2阈值时，控制所述CO2生成器开启生成CO2；在所述光照传感器监测的所述大棚内光照亮度低于预设的光照阈值，且棚外光照亮度低于预设的光照阈值时，控制开启所述补光灯组进行补光；所述移动客户端与所述监控主机通讯连接，用于查看所述大棚的环境监测信息以及用于发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宏泉，邵林，汪建军，刘贤顺，
申请(专利权)人：马鞍山中粮生物化学有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34