一种基于物联网的温室智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的温室智能控制系统包括：本地服务器，运行web服务器、温室智能控制模块和中间层；远程浏览器，可通过网络访问所述本地服务器；检测设备，用于检测温室的环境参数；执行设备，用于执行所述本地服务器的控制指令；传输模块，接收所述执行设备和检测设备的数据并进行传输；控制模块，将自所述传输模块接收的数据发送至所述本地服务器并将所述自所述本地服务器的控制指令通过传输模块发送至所述执行设备和检测设备。本发明专利技术克服现有的温室智能控制系统要么需要使用专用的软件和硬件，要么成本高、不利于维护、可移植性差的缺点，提供一种不需要专用的软件和硬件、且成本低、易于维护的基于物联网的温室智能控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温室控制领域。具体为一种基于物联网的温室智能控制系统。
技术介绍
农业信息化和智能化已经成为当前中国新农村建设的主要建设内容和重点扶持项目。温室智能控制系统主要由作物环境监测设备、温室控制设备、控制单元、控制软件、internet等组成。传统的控制模式采用现场总线的方式连接数种传感器以及温室环境调控设备，在现场通过计算机中的控制软件进行控制。但是现场总线种类繁多，互不兼容，并且结构复杂、布线困难，很难满足用户的需求。而在现场进行控制往往成本高、不利于集约化管理，给智能温室的规模化应用造成约束。物联网是物物相连的互联网，通过它可以实现温室的智能化监控和管理，通过应用物联网等现代信息技术可以实现无障碍的远程管理、精细农业，从而加速对传统农业的改造，提高农业生产效率和生产水平。公开号为CN102566558A的专利文献公开了一种基于Android平台的物联网智能温室管理系统及其方法，包括可以通过手机、平板电脑等移动设备控制温室管理系统，但是需要使用专用的软件和硬件，而通过手机短信进行访问每次只能获取或者控制单个设备，无法对整个系统进行完整的控制。专利号为CN102307222A的专利文献公开了一种基于嵌入式网关的物联网温室控制系统，将作物生长环境监测单元和控制设备与嵌入式网关连接，再经过交换机连接互联网实现远程访问。由于物联网网关由嵌入式硬件模块来完成，而规模化的温室监测以及控制的点数非常多，大量的硬件模块容易造成系统性价比过低，同时不利于系统维护。且独立的硬件网关无法完成控制功能和数据报表功能。另外，目前通过物联网方式远程对温室进行监测和控制时，在多种异构网络的融合、远程接入手段方面受到一些限制。例如在多网融合实现方法上容易出现成本过高，结构复杂，可移植性差的情况，或者物联网网络层通道建立的门槛较高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于克服现有的温室智能控制系统要么需要使用专用的软件和硬件，要么成本高、不利于维护、可移植性差的缺点，提供一种不需要专用的软件和硬件、且成本低、易于维护的基于物联网的温室智能控制系统。本专利技术的基于物联网的温室智能控制系统包括本地服务器，运行web服务器、温室智能控制模块和中间层；远程浏览器，可通过网络访问所述本地服务器；检测设备，用于检测温室的环境参数；执行设备，用于执行所述本地服务器的控制指令；传输模块，与所述执行设备及检测设备通讯以接收所述执行设备和检测设备的数据并对接收的数据进行传输；控制模块，与所述本地服务器和所述传输模块通讯以将自所述传输模块接收的数据发送至所述本地服务器并将所述本地服务器的控制指令通过传输模块发送至所述执行设备和检测设备；所述中间层与所述WEB服务器为控制模块和传输模块构成的子网络赋予IP地址以建立网络通道，所述中间层还对所述本地服务器接收到的数据进行解析、识别数据对应的模块和数据类型，经过平滑和外部DLL调用后，重新打包并写入所述本地服务器的数据库，并当使用者通过远程浏览器下达控制指令时解析指令并重新打包发送给所述控制模块；所述温室智能控制模块在远程浏览器的操作下展示所述温室的环境参数和所述检测设备及执行设备的状态，并下发控制指令。作为优选，所述控制模块包括Zigbee无线收发模块，接收和发送所述执行设备和检测设备的数据及所述本地服务器的控制指令；双路RS-485串行通讯驱动电路，其中一路RS-485串行通讯驱动电路与所述本地服务器连接，另一路RS-485串行通讯驱动电路与所述传输模块连接以接收和发送所述执行设备和检测设备的数据及所述本地服务器的控制指令；单片机系统，控制所述Zigbee无线收发模块及所述双路RS-485串行通讯驱动电路，并建立收发机制确保数据和传输状态正确；液晶显示驱动电路，连接有液晶屏以将数据显示在所述液晶屏上；编号设置电路，确定所述控制模块的地址；稳压供电电路，对所述控制模块供电。作为进一步优选，所述传输模块为无线模块和/或输入输出模块。作为进一步优选，所述无线模块包括信号采集电路，与温室的多个检测设备连接以采集检测设备的数据，所采集的数据经多路模拟转换开关输出；Zigbee无线收发模块,通过无线信号与所述控制模块的Zigbee无线收发模块通讯，接收和发送所述执行设备和检测设备的数据及所述本地服务器的控制指令。单片机系统，接收所述信号采集电路输出的数据并对所接收的数据进行数字滤波，所述单片机系统还将需要发送的数据传送给所述传输模块的Zigbee无线收发模块、处理所述传输模块的Zigbee无线收发模块接收到的数据并建立收发机制以确保数据和传输状态正确；输出控制电路，连接多个所述执行设备的继电器节点，可根据所述控制模块返回的控制指令驱动执行设备的开启或关闭以完成对温室环境的调控；稳压供电电路，对整个所述无线模块进行供电。作为进一步优选，所述输入输出模块包括信号采集电路，与温室的多个检测设备连接以采集检测设备的信息，所采集的信息经多路模拟转换开关输出；RS-485串行通讯驱动电路，与所述控制模块的双路RS-485串行通讯驱动电路中与所述传输模块连接的一路通讯，接收和发送所述执行设备和检测设备的数据及所述本地服务器的控制指令；单片机系统，接收所述信号采集电路输出的信息并对所接收的信息进行数字滤波，所述单片机系统将需要发送的数据传送给所述输入输出模块的RS-485串行通讯驱动电路、处理所述输入输出模块的RS-485串行通讯驱动电路接收到的数据并建立收发机制以确保数据和传输状态正确；输出控制模块，连接多个所述执行设备的继电器节点，可根据所述控制模块返回的控制指令驱动执行设备开启或关闭以完成对温室环境的调控；稳压供电电路,对整个所述输入输出模块进行供电。作为进一步优选，所述单片机系统包括微控制单元，执行单片机程序指令；时钟芯片，为所述微控制单兀提供时钟脉冲；A/D转换器接口，实现模数转换；电可擦可编程只读存储器，用于存储单片机程序指令和数据；复位电路，实现单片机上电复位功能；扩展I/O接口，为单片机提供I/O接口；光电隔离电路，用于提高单片机系统的抗干扰能力。作为进一步优选，所述温室智能控制模块包括用来采集并显示温室的环境参数以对温室的环境进行实时监测的信息采集模块、显示温室的检测设备和执行设备的当前状态并下达控制指令的设备控制模块和可建立多种智能控制模型的管理模型配置模块。作为进一步优选，所述温室智能控制模块还包括提供农作物种植的相应种植模式的专家系统查询模块、进行后期数据处理的统计报表打印模块、对系统工作中的异常情况提供远程报警的报警模块和实现软件模块划分、用户登录和权限管理的用户管理模块。作为进一步优选，所述检测设备包括温湿度传感器、土壤水分传感器、C02传感器、光照传感器、气象传感器和水表，所述执行设备包括风机、遮阳机、卷帘机、天窗、水泵和电磁阀。本专利技术的基于物联网的温室智能控制系统和现有技术相比，具有以下有益效果(I)本专利技术可以让使用者通过远程访问温室智能控制系统，将物联网感知层和应用层平滑地与互联网连接，提供标准的网络访问接口和交互协议。使用者仅需网络接口即可进行完整地操作，降低远程管理的门槛，适合温室领域的特点。其次，本专利技术可同时完成大范围内多个温室环境的网络化管理与监控，另外，本专利技术以软件中间层建立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的温室智能控制系统，其特征在于，包括：本地服务器，运行web服务器、温室智能控制模块和中间层；远程浏览器，可通过网络访问所述本地服务器；检测设备，用于检测温室的环境参数；执行设备，用于执行所述本地服务器的控制指令；传输模块，与所述执行设备及检测设备通讯以接收所述执行设备和检测设备的数据并对接收的数据进行传输；控制模块，与所述本地服务器和所述传输模块通讯以将自所述传输模块接收的数据发送至所述本地服务器并将所述本地服务器的控制指令通过传输模块发送至所述执行设备和检测设备；所述中间层与所述WEB服务器为控制模块和传输模块构成的子网络赋予IP地址以建立网络通道，所述中间层还对所述本地服务器接收到的数据进行解析、识别数据对应的模块和数据类型，经过平滑和外部DLL调用后，重新打包并写入所述本地服务器的数据库，并当使用者通过远程浏览器下达控制指令时解析指令并重新打包发送给所述控制模块；所述温室智能控制模块在远程浏览器的操作下展示所述温室的环境参数和所述检测设备及执行设备的状态，并下发控制指令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞鹏，
申请(专利权)人：中农先飞北京农业工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：