System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种测量温室大棚内环境参数的控制系统及方法技术方案_技高网

一种测量温室大棚内环境参数的控制系统及方法技术方案

技术编号:42655982 阅读:28 留言:0更新日期:2024-09-10 12:15
本发明专利技术属于温室大棚技术领域,公开了一种测量温室大棚内环境参数的控制系统及方法,本发明专利技术提供的测量温室大棚内环境参数的控制系统包括:配置模块、优化模块、主控模块、数据处理与分析模块、集成与测试模块。本发明专利技术提供可以智能控制的温室条件,根据种植作物的种类和不同生长阶段,调整温度、湿度、光照强度等条件,降低人工成本,提高作物种植管理效率。根据大数据的环境参数修改室温条件,确保每种作物处于最有利的生长环境。环境数据通过MQTT协议android应用程序在农场中实现,通过手机移动终端实现远程监控、实时调整的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于温室大棚,尤其涉及一种测量温室大棚内环境参数的控制系统及方法


技术介绍

1、国内外相关领域技术发展水平和趋势:

2、国外研究主要集中在大数据进农田和智能农机研发两个方面。

3、国内农业数字化转型稳步推进,数字技术在农业生产经营活动的渗透率不断提升,数字化转型初见成效。但是基础研究和应用模式创新不足、核心农业传感器和高端农业智能装备缺乏、智能算法模型和系统产品不足。农业数字经济比重由高到低依次为林、渔、农、畜,低于绝大多数服务业和工业行业,农业数字化转型仍相对滞后。智慧农业关键技术创新研究将是未来研究核心。形成包括物联网标准、智慧硬件(传感器、农业机器人等)的统一开发技术标准,优化数据传输方式,在保证效率的同时又确保稳定和安全。

4、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:

5、国内农业基础研究和应用模式创新不足、核心农业传感器和高端农业智能装备缺乏、智能算法模型和系统产品不足。农业数字经济比重由高到低依次为林、渔、农、畜,低于绝大多数服务业和工业行业,农业数字化转型仍相对滞后。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种测量温室大棚内环境参数的控制系统。

2、本专利技术是这样实现的,一种测量温室大棚内环境参数的控制系统包括:

3、配置模块、优化模块、主控模块、数据处理与分析模块、集成与测试模块;

4、配置模块,与主控模块连接,用于根据实际需求选择合适的传感器、执行器硬件设备,并确保与树莓派设备的兼容性;

5、优化模块,与主控模块连接,用于基于labview开发软件系统,对数据采集、处理、存储、分析与展示;

6、主控模块,与配置模块、优化模块、数据处理与分析模块、集成与测试模块连接,用于控制各个模块正常工作;

7、数据处理与分析模块,与主控模块连接,用于利用labview中的数据分析工具,对采集到的农业数据进行有效处理与分析,结合农作物的种类和对应生长阶段,自动生成最适合该种农作为生长的温度、湿度、光照参数值;

8、集成与测试模块,与主控模块连接,用于采用lora远程控制技术,对系统进行全面测试,采用pid控制算法,对温室大棚内的温度、湿度、光照强度的自动控制。

9、进一步,所述配置模块包括:

10、pt100温度传感器、yl-69湿度传感器、ha2003光照传感器、mg811固态电解质传感器、树莓派3b、视频监控设备、液晶显示屏。

11、进一步,所述pt100温度传感器:测量范围-50~+200℃,允许偏差值±(0.15+0.002│t│)℃,热响应时间小于等于30s。

12、进一步,所述yl-69湿度传感器:工作电压dc-5v,工作电流2.5ma量程:20%—90%rh精度:+5%rh。

13、进一步,所述ha2003光照传感器:量程:200~200000lux光谱范围:400—700(nm)可见光,响应时间小于1s。

14、进一步,所述mg811固态电解质传感器:检测范围0~10000ppm co2存储温度-20℃~70℃;

15、树莓派3b:1.4ghz 64位4核;arm cortex-a53 cpu

16、视频监控设备:等效4mm焦距;1080p清晰度;户外防水;太阳能供电;

17、液晶显示屏:棚内数据显示;配备rs485通讯接口。

18、本专利技术的另一目的在于提供一种实施如权利要求1-6任意一项所述测量温室大棚内环境参数的控制系统的测量温室大棚内环境参数的控制方法,其特征在于,所述测量温室大棚内环境参数的控制方法包括:

19、步骤1,通过配置模块根据实际需求选择合适的传感器、执行器硬件设备,并确保与树莓派设备的兼容性;

20、步骤2,通过优化模块基于labview开发软件系统,对数据采集、处理、存储、分析与展示;

21、步骤3,主控模块通过数据处理与分析模块利用labview中的数据分析工具,对采集到的农业数据进行有效处理与分析,结合农作物的种类和对应生长阶段,自动生成最适合该种农作为生长的温度、湿度、光照参数值;

22、步骤4,通过集成与测试模块采用lora远程控制技术,对系统进行全面测试,采用pid控制算法,对温室大棚内的温度、湿度、光照强度的自动控制。

23、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行所述测量温室大棚内环境参数的控制方法的步骤。

24、本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行所述测量温室大棚内环境参数的控制方法的步骤。

25、本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端,所述信息数据处理终端用于实现所述测量温室大棚内环境参数的控制系统。

26、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:

27、第一、本专利技术研发了一种利用无线通信测量温室大棚内环境参数的方法和硬件设备。硬件上使用树莓派(raspberry pi)来提供稳定、快速的数据传输功能,在程序端,环境变量的配置采用labview,使用python语言进行编程,通过mqtt协议进行数据采集和处理。从而提高种植户的生产效率,减少管理成本。本专利技术提供可以智能控制的温室条件,根据种植作物的种类和不同生长阶段,调整温度、湿度、光照强度等条件,降低人工成本,提高作物种植管理效率。根据大数据的环境参数修改室温条件,确保每种作物处于最有利的生长环境。环境数据通过mqtt协议android应用程序在农场中实现,通过手机移动终端实现远程监控、实时调整的功能。

28、第二,本专利技术解决的技术问题为:

29、环境监测的精度和效率:传统温室大棚的环境监测依赖于人工或简单的自动设备,监测数据的精度和实时更新速度不足,无法满足精细化管理的需求。本专利技术通过集成高精度的传感器和实时数据处理技术,提高了数据采集的准确性和效率。

30、环境控制的自动化和智能化:传统方法在环境控制方面通常缺乏自动化和智能化,不能动态调整环境条件以适应作物生长的变化需求。本专利技术利用labview开发的优化模块和lora远程控制技术,实现了高度自动化和智能化的环境控制。

31、系统的集成与兼容性问题:现有的温室控制系统往往面临硬件设备之间兼容性差和集成困难的问题。本专利技术中的配置模块特别设计以确保与树莓派等主流智能设备的兼容性,简化了系统集成过程。

32、本专利技术的技术进步为:

33、提高了环境控制的准确性和实时性:通过使用pt100温度传感器、yl-69湿度传感器、ha2003光照传感器等高精度传感器,本系统能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述测量温室大棚内环境参数的控制系统包括:

2.如权利要求1所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述配置模块包括:

3.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述Pt100温度传感器:测量范围-50~+200℃,允许偏差值±(0.15+0.002│t│)℃,热响应时间小于等于30s。

4.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述YL-69湿度传感器:工作电压DC-5V,工作电流2.5mA量程:20%—90%RH精度:+5%RH。

5.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述HA2003光照传感器:量程:200~200000Lux光谱范围:400—700(nm)可见光,响应时间小于1s。

6.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述MG811固态电解质传感器:检测范围0~10000ppm CO2存储温度-20℃~70℃;

7.一种实施如权利要求1-6任意一项所述测量温室大棚内环境参数的控制系统的测量温室大棚内环境参数的控制方法,其特征在于,所述测量温室大棚内环境参数的控制方法包括:

8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7所述测量温室大棚内环境参数的控制方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求7所述测量温室大棚内环境参数的控制方法的步骤。

10.一种信息数据处理终端,其特征在于,所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1-6任意一项所述测量温室大棚内环境参数的控制系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述测量温室大棚内环境参数的控制系统包括:

2.如权利要求1所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述配置模块包括:

3.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述pt100温度传感器:测量范围-50~+200℃,允许偏差值±(0.15+0.002│t│)℃,热响应时间小于等于30s。

4.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述yl-69湿度传感器:工作电压dc-5v,工作电流2.5ma量程:20%—90%rh精度:+5%rh。

5.如权利要求2所述测量温室大棚内环境参数的控制系统,其特征在于,所述ha2003光照传感器:量程:200~200000lux光谱范围:400—700(nm)可见光,响应时间小于1s。

6.如权利要求2所述测量温室大棚...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永飚李成思陈方琳陈阳春张惠褚旭王娜任斌斌陈琳杨兆瑞
申请(专利权)人:河南工业职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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