一种基于物联网的智能水肥一体化温室农业管理系统技术方案

一种基于物联网技术的水肥一体化温室农业管理系统是利用传感器监测温室土壤的EC/PH的数值并通过ZigBee网络传输到中间网关节点，进而使用GPRS网络将数据发送到远程服务器，用户与服务器之间的终端设备互动进行实时监测分析，并通过指令控制电磁阀的开关来控制水、肥的调配与供给。肥的调配与供给。肥的调配与供给。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能水肥一体化温室农业管理系统


[0001]本专利技术涉及一种及物联网
，具体而言是一种基于物联网的智能水肥一体化温室农业管理系统。

技术介绍

[0002]随着新兴农业的发展，温室种植已经成为农业种植的主要方式，但在温室种植中，最突出的问题就是由于温室面积过大，而温室农业对土壤的EC/PH值差异要求精确到几平到十几平内，就会导致人工监测温室土壤的EC/PH值变得十分困难，并且通过人工控制水肥的补给需要耗费巨大的人力物力，而且无法实现精准的补给。

技术实现思路

[0003]问了解决上述人工控制水肥补给困难的问题，本专利技术提出了一种基于物联网的智能水肥一体化温室农业管理系统。该系统通过监测土壤的EC/PH值，根据监测到的数值来进行水、肥的配比与补给，实现自动智能化灌溉。使得不必再需要持续投入大量人力、物力在温室的水肥补给中，极大的提高了温室农业的种植效率。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的的技术方案是：利用传感器监测温室土壤的EC/PH的数值并通过ZigBee网络传输到中间网关节点，进而使用GPRS网络将数据发送到远程服务器，用户与服务器之间的终端设备互动进行实时监测分析，并通过指令控制电磁阀的开关来控制水、肥的调配与供给。
[0005]作为本技术方案的进一步优化，所述的温室农业管理系统计主要分为三层底层智能终端，中层网络通信以及上层服务器。
[0006]作为本技术方案的进一步优化，所述的温室农业管理系统的智能终端层用于监测土壤的EC/PH值和实现终端灌溉系统的智能控制。
[0007]作为本技术方案的进一步优化，所述的温室农业管理系统的中层网络通信将获取到的土壤参数发送到服务器。
[0008]作为本技术方案的进一步优化，所述的温室农业管理系统的上层服务器将获取到的数据存储在SQL Sever数据库系统中，将存储的数据通过柱状图或是折线图进行显示分析。
[0009]作为本技术方案的进一步优化，所述的EC/PH值传感器设置一个参数阈值，对传感器获取到的土壤参数值与设置的阈值进行比较，当超过范围时，进行水，肥的补给灌溉。
[0010]作为本技术方案的进一步优化，所述的上层服务器可以控制电磁阀的开关及休眠/工作时长。
[0011]作为本技术方案的进一步优化，所述的智能终端采用CC2530单片机，然后利用搭载了的ZigBee通讯模块进行无线通信，ZigBee网络的网关节点通过GPRS网络实现远距离通信。
[0012]作为本技术方案的进一步优化，所述的智能终端通过传感器获取土壤的EC/PH值，
通过数值与设置的与值进行比较，可以实现自动灌溉，也可以通过发送到远程服务器的数据来判断土壤情况，手动进行水、肥补给，以此实现智能水肥一体化管理。
[0013]采用以上技术方案的有益效果是：本专利技术提出了一种基于物联网的智能水肥一体化温室农业管理系统，解决了温室农业的水、肥一体化灌溉问题。本系统结合了传感器体系、ZigBee无线网络、GPRS远距离通信、SQLSever数据库以及CC2530系列单片机等软硬件技术平台，系统可自动的根据传感器检测到的土壤EC/PH值来判断土壤的情况，从而实现电磁阀的自动控制来进行灌溉，客户也可以通过远程服务器来查看获取到的土壤数据，从而进行远程控制水、肥灌溉。本文系统的创新点就在于采用一对多的方式，一个网关节点对应对多个终端节点，利用传感器技术以及无线网络的技术，让温室实现了水肥一体化自动管理。且该系统经过测试，结构简单，容错率高，兼纳自动与手动两种控制方式，经过应用改造亦可作其他农业用途，具有广阔的应用空间。
附图说明
[0014]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
[0015]图1是该智能水肥一体化温室农业管理系统设计示意图；
[0016]图2是该智能水肥一体化温室农业管理系统智能终端的硬件系统原理图；
[0017]图3是该智能水肥一体化温室农业管理系统网关节点的硬件系统原理图；图4是本系统的上层服务器设计图，包括SQLSever数据库和服务器系统原理图。
[0018]其中，1
‑
供电模块、2
‑
CC3530单片机、3
‑
8051微处理器、4
‑
智能终端节点、5
‑
EC/PH值传感器、6
‑
电磁阀、7
‑
CC3530单片机、8
‑
网关节点、9
‑
GPRS DTU模块、10
‑
ZigBee通信模块、11
‑
服务器节点、12
‑ꢀ
服务器、13
‑
SQL Sever数据库。
具体实施方式
[0019]下面结合附图详细说明该智能水肥一体化温室农业管理系统的优选实施方式。
[0020]图1是该智能水肥一体化温室农业管理系统设计示意图，由图1可以看出该智能水肥一体化温室农业管理系统的总流程实施方式：通过传感器体系5、ZigBee无线网络10、GPRS远距离通信9、SQL Sever数据库13以及CC2530系列单片机2等软硬件技术平台，系统可自动的根据传感器5 检测到的土壤EC/PH值来判断土壤的情况，从而实现电磁阀6的自动控制来进行灌溉，客户也可以通过远程服务器11来查看获取到的土壤数据，从而进行远程控制水、肥灌溉。
[0021]整个系统的构成包括三层：底层智能终端，中层网络通信以及上层服务器，底层智能终端包括：EC/PH值传感器5进行土壤参数的检测，CC2530 单片机2的通过接收传感器5的土壤数据值和设定阈值的比较，来控制电磁阀6的灌溉系统开关，并将获取到的土壤数据通过ZigBee网络进行发送；中层网络通信包括：CC2530单片机7的通过ZigBee网络接收来自智能终端4的数据，并通过串口将数据发送到GPRS DTU模块9从而实现土壤数据远距离传输；上层服务器包括：服务器系统12接收来自智能终端4的土壤数据4并将数据存储在SQL Sever数据库13中进行数据分析，服务器系统12可以通过GPRS网络向网关节点发送指令，从而控制智能终端4 的电磁阀6开关。
[0022]从图2可以看出，本系统的终端节点硬件包括供电设备1、控制中心 CC2530单片机
2、EC/PH值传感器5、电磁阀6。CC2530单片机是硬件系统的核心控制器，负责电磁阀6的开关、与EC/PH传感器5连接可将传感器的土壤数据通过ZigBee网络发送网关节点。
[0023]从图3可以看出，本系统的网关节点硬件包括供电设备1、控制中心 CC2530单片机7、GPRS DTU通信模块9。控制中心CC2530单片机7通过 ZigBee网络获取到来自终端的土壤数据，并将数据通过串口发送到GPRSDTU模块9实现数据的远距离传输。
[0024]从图4可以看出，本系统的上层服务器设计包括SQL Sever数据库13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的水肥一体化温室农业管理系统，其特征在于：通过传感器体系(5)、ZigBee无线网络(10)、GPRS远距离通信(9)、SQL Sever数据库(13)以及CC2530系列单片机(2)等软硬件技术平台，系统可自动的根据传感器(5)检测到的土壤EC/PH值来判断土壤的情况，从而实现电磁阀(6)的自动控制来进行灌溉，客户也可以通过远程服务器(11)来查看获取到的土壤数据，从而进行远程控制水、肥灌溉。2.根据权利要求1所述的水肥一体化温室农业管理系统，其特征在于：所述EC/PH值传感器(5)检测到的数据设定值比对，自动控制电磁阀(6)的打开与关闭。3.根据权利要求1所述的水肥一体化温室农业...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡绍博，徐欢，夏志波，
申请(专利权)人：上海株山农业科技有限公司武汉建春科技有限公司，
类型：发明
国别省市：