【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于物联网的大棚环境智能化控制，具体为一种对农业大棚的智慧调控管理系统。
技术介绍
1、随着我国科技的发展，国民生活水平在不断地提高，对蔬果的需求逐渐从高量产、同质化向个性化、精致化方向发展，此外，因为工业的快速发展，人均耕地严重不足、耕地退化等问题变得更加尖锐，为解决这一供需问题，必须加快发展我国的智慧农业。智慧大棚成为发展现代农业的首选，对其进行智能化的控制与监控能够使农产品的生长环境达到最合适的生长状态。
2、农业大棚的管理过程中，作物的生长相关数据信息的监控和调控成为急需解决的问题，在传统大棚的种植过程中，主要是通过人工观察来获取作物生长数据从而判断植物的生长情况，手动调节作物的生长环境，这个过程需要大量的人力和物力，但是也会导致信息的不准确性，增大了工作的难度，降低了工作的效率。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题
2、本专利技术的目的在于提供一种对于农业大棚的智能化调控管理系统，特别是对于环境调控设备的精准化和智能化处理，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
3、2.技术方案
4、本专利技术解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种对农业大棚的智慧调控管理系统，具有安装在大棚内的通风装置、光照调节装置、温湿度调节装置、二氧化碳浓度调节装置、自动灌溉、施肥、喷药装置、用于采集棚内数据的传感器监测模块、视频监控模块、用于处理分析数据的数据传输及处理模块以及对大棚内的环境实时显示的大屏，实时信息实时传送；数据处理模块
5、优选的：所述的数据处理模块包括用于数据分析传输的数据处理器及用于控制设备的控制器，传感器检测模块和视频监测模块通过数据分析和图像处理分析数据，且通过通信模块与数据处理器相连接，数据处理器再通过通信模块与云端模块相连接；控制器分别与通风装置、光照调节装置、二氧化碳浓度调节装置和自动灌溉、施肥、喷药装置相连接，并且通过通信模块与云端平台模块连接，实现数据的传输和设备的自动化控制。
6、优选的：所述的云端模块具有数据存储空间，用于将环境数据信息存储备用，通过广域网实现双向传输，以便人员的查看和记录。
7、优选的：所述的终端设备包括手机和电脑，手机和电脑通过app或web页面与云端页面相连接，并通过云端模块与数据处理模块连接，进而查看大棚内环境的相关参数和调节控制设备。
8、优选的：所述的通信模块为modbus协议、lora、4g/5g通信模块、wifi通信模块中的一种或任意几种的组合。
9、优选的：所述的传感器监测模块用于监测大棚内环境的环境感知传感器；所述的监测棚内环境为分区域(边缘、中心)监测，对每个区域都设置传感器进行环境监测；所述的环境感知传感器包括分布安装在大棚内不同区域的光照强度传感器、土壤检测传感器和空气质量检测传感器，分别用于监测棚内的光照强度、土壤温湿度、ph值、空气中的温湿度和空气中的二氧化碳含量。
10、优选的：所述的通风装置包括设置在大棚侧面的风扇窗，风扇窗设有两种风机，以便对温室大棚内部进行气体交换和散热通风。
11、优选的：所述的二氧化碳浓度调节装置包括设置在侧面的二氧化碳存放装置、存放装置通过气体传输管道对棚内进行气体传输。
12、优选的：所述的光照调节装置包括设置在温室大棚上端的遮阳布、安装在遮阳布下端用于补光的光照设备，所属额遮阳布折叠铺设在温室大棚上端的架台上、架台上设有若干跟连接遮阳布的牵引杆，遮阳布通过驱动组件进行自动化控制，所述的驱动组件包括电机，设置在遮阳布两端的牵引绳的牵引机、循环组件设在牵引机上牵引绳索，遮阳布的一端的牵引机与驱动电机传动连接，另一端安装在架台的相应位置，牵引绳的接口位置与遮阳布外侧端固定连接。
13、优选的：所述的光照设备安装在架台的下端的两侧，架台的下端安装有旋转筒，旋转筒和下端的架台线连接并设有旋转装置，补光灯灯座与旋转筒相连接，补光灯设有若干组。
14、优选的：所述的自动灌溉、施肥、喷药设备包括可随意转动并且相互连接的喷淋管、用于转动喷淋管阀门的驱动组件、用于自动灌溉及喷洒药物的喷头及启动该喷头的阀门，在供水设备开端处分设有存储箱，存储箱的下端连接喷淋管，喷淋管与存储箱之间用阀门相连接，存储箱的一侧连接水源，在水源接口的内侧设有细孔挡板；所述的喷淋管通过在两端设置的支撑架，支撑喷淋管，且在支架上安装转动设备，把喷淋管底座安装在转动设备上，喷淋管的下端分设有连接阀门，阀门连接喷洒设备，阀门手动控制喷洒设备的开关；所描述的支架配有滑动轨道和定位杆，定位杆通过齿轮与喷洒设备连接，滑动轨道设有螺丝筒，定位杆插入螺丝筒滑动连接；所述的转动设备安装在喷淋管外端的齿轮，齿轮上端设置传动装置、传动装置移动电动推杆，电动推杆固定在支架的下端。
15、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种对于农业大棚的智慧调控系统，该系统通过传感器监测模块进行分区域的对棚内环境进行实时监测，对大棚内每个区域的环境所监测到的数据进行处理和分析，人员可通过终端设备与数据处理器进行连接，可以更准确的了解棚内各个区域的环境对农作物的生长状况的影响，并通过控制器控制通风装置、光照调节设备、二氧化碳浓度调节设备以及自动灌溉、施肥和喷药设备。其中，本专利技术在对于棚内环境中二氧化碳浓度的调节中实行人工干预，通过二氧化碳调节装置的管道处装载的气体流通装置，根据监测到的棚内的二氧化碳浓度以及对植物生长状况的影响，调节二氧化碳浓度。其中，对于在自动灌溉装置中设有分管道，分管道设置自动施肥和喷药装置，实现对农作物的均匀浇灌并根据农作物的生长情况，进行分区域的施肥和喷洒药物，以便于避免边缘效应，从而使得棚内农作物无差别均匀生长。
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1.对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：具有农业大棚以及在大棚内安装的视频监控装置、通风装置、光照调节装置、温湿度调节装置、二氧化碳浓度调节装置、自动灌溉、施肥、喷药装置、传感器监测模块、数据传输及处理模块以及对大棚内的环境实时显示的大屏，其中所述的视频监控模块以及传感器监测模块所检测到的数据就是对大棚内的植物的生长状况进行分区域实时监控以及记录其生长过程，并通过图像处理分析每个区域植物的生长走向，为大棚的环境调控提供一定的技术支持；所述的通风装置、温湿度调节装置、光照调节装置、二氧化碳浓度调节装置、自动灌溉、施肥、喷药装置、传感器监测模块与数据传输以及处理模块相连接，根据数据处理模块所反映出大棚的实时环境状况并且做出及时的预警，以便对设备进行自动化的调节；所描述的数据传输及处理模块通过通信模块连接云平台模块，云平台模块通过网络页面与终端设备连接，以便于监管人员实时掌握大棚环境和农作物生长情况。
2.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的传感器监测模块是用于监测农业大棚内环境参数的环境感知传感器；所述的对农业大棚进行环境监测为分区域
3.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的数据传输与处理模块包括用于数据收集分词传输的数据处理器以及用于控制设备的控制器，传感器监测模块和视频监控模块通过通信模块与数据处理器相连接，数据处理器再通过通信模块与云端模块连接；控制器分别与通风装置、光照调节装置、二氧化碳补充装置和自动灌溉、施肥、喷药装置相连接，并通过通信模块与云端模块连接，实现数据的传输和设备的自动化调节控制。
4.根据权利要求2所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的云端模块可以对于监测的数据进行存储，用于将环境数据信息存储备用和后续分析，通过广域网进行双向传输，以便管理人员进行数据调用。
5.根据权利要求3所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的终端设备包括手机和电脑，手机和电通过APP、微信小程序、web界面与云端模块连接，并且通过云端模块与数据处理模块连接，进而对大棚内的数据及时查看以及对设备进行调节和控制。
6.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的通信模块为无线通信模块，以Modbus协议、lora通信模块、4G/5G通信模块、WIFI通信模块、蓝牙模块中的一种或者是几种组合。
7.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的二氧化碳浓度调节装置，其特征在于在通风装置的管道处装载一个气体流通装置，气体流通装置设有安装一个调节阀门，调节阀门安装在管道处，并上下与管道垂直，在阀门下端加以支撑。
8.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的通风装置包括设置在农业大棚侧面的风扇窗2和3、风扇窗内侧安装有风机4并且包括送风口和出风口，以便于对大棚内部进行气体交换和散热通风。
9.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的光照调节装置包括设置在农业大棚上端的遮阳布8、安装在遮阳布下端的用于补光的光照灯6，所述的遮阳布8折叠放置在农业大棚上端的架台5上，架台5上设有若干根串接遮阳布8的牵引杆，遮阳布8通过驱动组件进行自动化控制，所述的驱动组件包括电机11，设置在遮阳布8两端的牵引绳10的牵引轮9、循环组件设在牵引轮9上牵引绳索，遮阳布8的一端的绳与驱动电机传动连接，另一端安装在架台的相应位置，牵引绳的接口位置与遮阳布外侧端固定连接。
10.根据权利要求8所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的补光灯6安装在架台5的下端，架台的下端安装有旋转底座7，补光灯灯座与旋转底座相连接，补光灯设有若干组。
11.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的实时显示大屏10，通过云端平台与数据处理模块相连接，把在APP、web页面显示的棚内环境状况实时在大棚内显示。
...【技术特征摘要】
1.对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：具有农业大棚以及在大棚内安装的视频监控装置、通风装置、光照调节装置、温湿度调节装置、二氧化碳浓度调节装置、自动灌溉、施肥、喷药装置、传感器监测模块、数据传输及处理模块以及对大棚内的环境实时显示的大屏，其中所述的视频监控模块以及传感器监测模块所检测到的数据就是对大棚内的植物的生长状况进行分区域实时监控以及记录其生长过程，并通过图像处理分析每个区域植物的生长走向，为大棚的环境调控提供一定的技术支持；所述的通风装置、温湿度调节装置、光照调节装置、二氧化碳浓度调节装置、自动灌溉、施肥、喷药装置、传感器监测模块与数据传输以及处理模块相连接，根据数据处理模块所反映出大棚的实时环境状况并且做出及时的预警，以便对设备进行自动化的调节；所描述的数据传输及处理模块通过通信模块连接云平台模块，云平台模块通过网络页面与终端设备连接，以便于监管人员实时掌握大棚环境和农作物生长情况。
2.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的传感器监测模块是用于监测农业大棚内环境参数的环境感知传感器；所述的对农业大棚进行环境监测为分区域监测，对农业大棚每个区域的环境分别进行监测，特别的对各个角落进行准确监测，对大棚内的每个区域的植物生长环境进行实时监测；所述环境感知传感器包括安装在大棚内的光照传感器、土壤检测传感器和空气检测传感器用来监测光照强度、土壤温湿度和酸碱度、空气中的二氧化碳浓度、温湿度和风速。
3.根据权利要求1所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的数据传输与处理模块包括用于数据收集分词传输的数据处理器以及用于控制设备的控制器，传感器监测模块和视频监控模块通过通信模块与数据处理器相连接，数据处理器再通过通信模块与云端模块连接；控制器分别与通风装置、光照调节装置、二氧化碳补充装置和自动灌溉、施肥、喷药装置相连接，并通过通信模块与云端模块连接，实现数据的传输和设备的自动化调节控制。
4.根据权利要求2所述的对农业大棚的智慧调控管理系统，其特征在于：所述的云端模块可以对于监测的数据进行存储，用于将环境数据信息存储备用和后续分析，通过广域网进行双向传...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，王灿，刘雪妍，赵曈，冯晓，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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