一种基于物联网的监控控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的监控控制系统，用于大棚监控控制，包括安装于大棚内的摄像头、环境数据采集模块和监控控制中心、所述摄像头用于采集大棚内视频图像，并将采集到的视频图像发送至监控控制中心，所述环境数据采集模块利用传感器对大棚内的环境数据进行采集，并将采集的环境数据发送至监控控制中心，所述监控控制中心包括视频监控子系统和环境监控子系统，所述视频监控子系统根据视频图像进行大棚监控预警，所述环境监控子系统根据环境数据进行大棚环境监控和控制。本发明专利技术的有益效果为：提供了一种基于物联网的监控控制系统，通过采集大棚视频图像和环境数据并将其发送给监控控制中心，实现了对大棚的监控控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的监控控制系统
本专利技术涉及监控
，具体涉及一种基于物联网的监控控制系统。
技术介绍
大棚可使农业生产摆脱自然环境的约束，实现全年性、反季节的工厂化生产。它可以克服传统农业难以解决限制因素的缺点，使资源配置合理，增加资源的高效利用，从而提高农业生产力。具有高投入、高产出、高效益、无污染等可持续性产业特征。设施农业对环境高度依赖。它所建立的小气候环境要摆脱自然环境的束缚，必须通过利用能源才能实现。在设施农业领域，节能问题也是束缚设施农业发展的一个瓶颈，如何合理利用能源，如何充分发挥能源的价值，是设施农业发展必须面对的问题。因此，亟需对大棚进行有效监控控制以解决上述问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种基于物联网的监控控制系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种基于物联网的监控控制系统，用于大棚监控控制，包括安装于大棚内的摄像头、环境数据采集模块和监控控制中心、所述摄像头用于采集大棚内视频图像，并将采集到的视频图像发送至监控控制中心，所述环境数据采集模块利用传感器对大棚内的环境数据进行采集，并将采集的环境数据发送至监控控制中心，所述监控控制中心包括视频监控子系统和环境监控子系统，所述视频监控子系统根据视频图像进行大棚监控预警，所述环境监控子系统根据环境数据进行大棚环境监控和控制。本专利技术的有益效果为：提供了一种基于物联网的监控控制系统，通过采集大棚视频图像和环境数据并将其发送给监控控制中心，实现了对大棚的监控控制。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图；附图标记：摄像头1、环境数据采集模块2、监控控制中心3。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1，本实施例的一种基于物联网的监控控制系统，用于大棚监控控制，包括安装于大棚内的摄像头1、环境数据采集模块2和监控控制中心3、所述摄像头1用于采集大棚内视频图像，并将采集到的视频图像发送至监控控制中心3，所述环境数据采集模块2利用传感器对大棚内的环境数据进行采集，并将采集的环境数据发送至监控控制中心3，所述监控控制中心3包括视频监控子系统和环境监控子系统，所述视频监控子系统根据视频图像进行大棚监控预警，所述环境监控子系统根据环境数据进行大棚环境监控和控制。本实施例提供了一种基于物联网的监控控制系统，通过采集大棚视频图像和环境数据并将其发送给监控控制中心，实现了对大棚的监控控制。优选的，所述环境监控子系统包括大棚环境建模模块、大棚能耗建模模块、大棚控制模块，所述大棚环境建模模块用于根据大棚环境数据建立大棚的环境模型，所述大棚能耗建模模块用于建立大棚的能耗模型，所述大棚控制模块用于根据大棚的环境模型和能耗模型对大棚温度、大棚湿度和大棚二氧化碳浓度进行控制。大棚环境具有多变量、非线性、强耦合、时变、时滞、不确定等特性，非常复杂。大棚环境中因素很多,这些因素之间又相互作用；既存在物理现象,又存在植物生理现象，因此大棚环境建模复杂,建立一个全面而完善的模型相当困难，而如果考虑节能，建立能耗模型，难度更大。本优选实施例环境监控子系统通过建立大棚的环境模型和能耗模型，实现了对大棚温度、大棚湿度和大棚二氧化碳浓度的准确控制。优选的，所述大棚环境建模模块包括大棚温度建模子模块、大棚湿度建模子模块和大棚二氧化碳浓度建模子模块，所述大棚温度建模子模块用于建立大棚的温度模型，所述大棚湿度建模子模块用于建立大棚的湿度模型，所述大棚二氧化碳浓度建模子模块用于建立大棚的二氧化碳浓度模型；本优选实施例大棚环境建模模块综合考虑了大棚温度、大棚湿度和大棚二氧化碳浓度，实现了大棚环境的准确建模。优选的，所述大棚温度建模子模块用于建立大棚的温度模型：大棚的温度模型采用下式建立：在式中，RL1表示大棚热水管供热量，RL2表示太阳辐射热量，RL3表示大棚照明设备辐射热量，RL4表示植物呼吸作用产生的热量，RL5表示植物光合作用吸收的热量，RL6表示植物蒸腾作用吸收的热量，m表示大棚中空气质量，C表示空气的比热容，ΔT(t)表示时间t内大棚温度变化，t表示时间变量；所述大棚湿度建模子模块用于建立大棚的湿度模型：大棚的湿度模型采用下式建立：在式中，GP1表示植物蒸腾作用的速率，GP2表示增湿设备工作增加的水分，GP3表示除湿设备工作减少的水分，ρ表示大棚中空气密度，Δb(t)表示时间t内大棚湿度变化，t表示时间变量；所述大棚二氧化碳浓度建模子模块用于建立大棚的二氧化碳浓度模型：大棚的二氧化碳浓度模型采用下式建立：在式中，BZ1表示植物呼吸作用二氧化碳的释放速率，BZ2表示二氧化碳发生设备的二氧化碳的释放速率，BZ3表示植物光合作用二氧化碳的消耗速率，ρ表示大棚中空气密度，ΔH(t)表示时间t内大棚中二氧化碳浓度变化，t表示时间变量。本优选实施例大棚温度建模子模块、大棚湿度建模子模块和大棚二氧化碳浓度建模子模块分别建立了大棚的温度模型、湿度模型和二氧化碳浓度模型，为后续大棚环境的调整奠定了基础，具体的，考虑大棚热水管和照明设备建立大棚温度模型，考虑增湿设备和除湿设备建立大棚湿度模型，考虑二氧化碳发生设备建立大棚二氧化碳浓度模型。优选的，所述大棚能耗建模模块用于建立大棚的能耗模型：大棚总能耗模型采用下式建立：在式中，CA表示大棚在时间段[t0，τ]内的总能耗因子，i表示第i个能耗设备，n表示能耗设备的总数量，t0表示大棚总能耗统计开始时间，τ表示大棚总能耗统计结束时间，t表示时间变量，pi(t)表示第i个能耗设备在t时刻瞬时功率；大棚的总能耗因子越大，表示大棚的总能耗越大。本优选实施例大棚能耗建模模块综合考虑各能耗设备，建立了大棚总能耗模型，为后续大棚环境调整过程中的节能控制奠定了基础。所述大棚控制模块用于根据大棚的环境模型和能耗模型对大棚温度、大棚湿度和大棚二氧化碳浓度进行控制：利用大棚的温度模型控制大棚热水管和照明设备对大棚温度进行控制，利用大棚的湿度模型控制增湿设备和除湿设备对大棚湿度进行控制，利用大棚的二氧化碳浓度模型控制二氧化碳发生设备对大棚二氧化碳浓度进行控制；利用大棚总能耗模型确定大棚热水管、照明设备、增湿设备、除湿设备、二氧化碳发生设备的总能耗因子，总能耗因子越低，表示节能效果越好。本优选实施例大棚控制模块实现了大棚环境的节能控制。采用本专利技术基于物联网的监控控制系统对大棚环境进行控制，选取5个大棚进行实验，分别为大棚1、大棚2、大棚3、大棚4、大棚5，对控制成本和控制准确性进行统计，同现有控制系统相比，产生的有益效果如下表所示：控制成本降低控制准确性提高大棚129％27％大棚227％26％大棚326％26％大棚425％24％大棚524％22％最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的监控控制系统，用于大棚监控控制，其特征在于，包括安装于大棚内的摄像头、环境数据采集模块和监控控制中心、所述摄像头用于采集大棚内视频图像，并将采集到的视频图像发送至监控控制中心，所述环境数据采集模块利用传感器对大棚内的环境数据进行采集，并将采集的环境数据发送至监控控制中心，所述监控控制中心包括视频监控子系统和环境监控子系统，所述视频监控子系统根据视频图像进行大棚监控预警，所述环境监控子系统根据环境数据进行大棚环境监控和控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的监控控制系统，用于大棚监控控制，其特征在于，包括安装于大棚内的摄像头、环境数据采集模块和监控控制中心、所述摄像头用于采集大棚内视频图像，并将采集到的视频图像发送至监控控制中心，所述环境数据采集模块利用传感器对大棚内的环境数据进行采集，并将采集的环境数据发送至监控控制中心，所述监控控制中心包括视频监控子系统和环境监控子系统，所述视频监控子系统根据视频图像进行大棚监控预警，所述环境监控子系统根据环境数据进行大棚环境监控和控制。2.根据权利要求1所述的基于物联网的监控控制系统，其特征在于，所述环境监控子系统包括大棚环境建模模块、大棚能耗建模模块、大棚控制模块，所述大棚环境建模模块用于根据大棚环境数据建立大棚的环境模型，所述大棚能耗建模模块用于建立大棚的能耗模型，所述大棚控制模块用于根据大棚的环境模型和能耗模型对大棚温度、大棚湿度和大棚二氧化碳浓度进行控制。3.根据权利要求2所述的基于物联网的监控控制系统，其特征在于，所述大棚环境建模模块包括大棚温度建模子模块、大棚湿度建模子模块和大棚二氧化碳浓度建模子模块，所述大棚温度建模子模块用于建立大棚的温度模型，所述大棚湿度建模子模块用于建立大棚的湿度模型，所述大棚二氧化碳浓度建模子模块用于建立大棚的二氧化碳浓度模型；所述大棚温度建模子模块用于建立大棚的温度模型：大棚的温度模型采用下式建立：在式中，RL1表示大棚热水管供热量，RL2表示太阳辐射热量，RL3表示大棚照明设备辐射热量，RL4表示植物呼吸作用产生的热量，RL5表示植物光合作用吸收的热量，RL6表示植物蒸腾作用吸收的热量，m表示大棚中空气质量，C表示空气的比热容，ΔT(t)表示时间t内大棚温度变化，t表示时间变量。4.根据权利要求3所述的基于物联网的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金源，
申请(专利权)人：深圳智达机械技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44