一种基于物联网的多功能农业科技大棚的制作方法

本实用新型涉及农业生产技术领域，具体涉及一种基于物联网的多功能农业科技大棚。

背景技术：

日本及欧美国家于50年代初期应用温室薄膜覆盖温床获得成功，随后又覆盖小棚及温室也获得良好效果。我国于1955年秋引进聚氯乙烯农用薄膜，首先在北京用于小棚覆盖蔬菜，获得了早熟增产的效果。大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展，大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；用于果树生产，如栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；用于林业生产，如林木育苗、观赏树木的培养等；用于养殖业，如养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。

目前的使用的农业大棚存在着一些缺陷，最主要的是需要人工频繁的进行监测，操作繁琐，不能实现自动化控制，即便是有新型的科技大棚，也会有造价成本高的问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种基于物联网的多功能农业科技大棚，该大棚结构简单，造价低，功能多样性，自动化程度高，实用性强。

为实现本实用新型上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于物联网的多功能农业科技大棚，包括大棚主体、控制室、输送机构、温度传感器、湿度传感器、通气口和加热器，大棚主体包括顶棚和支撑顶棚的棚壁，控制室设置于棚壁和地面之间的角落处，控制室内设有供电系统、电脑和终端控制器，输送机构包括多根顶部输送管、水泵、肥料槽、除草剂槽和水槽，多根顶部输送管沿顶棚长度方向均匀设置，各顶部输送管沿其长度方向均匀设有多个喷头，水泵、肥料槽、除草剂槽、水槽均设置于棚壁上，各顶部输送管的一端封闭，另一端与水泵连接，水泵通过三通接头、管子分别与肥料槽、除草剂槽、水槽连通，水泵与肥料槽之间的管子上设有阀门一，水泵与除草剂槽之间的管子上设有阀门二，水泵与水槽之间的管子上设有阀门三，温度传感器、湿度传感器、通气口和加热器均设置在大棚主体上，通气口处设有通气阀，阀门一、阀门二、阀门三、电脑、温度传感器、湿度传感器、加热器和通气阀均与终端控制器电气连接。

各顶部输送管沿其长度方向还均匀设有多个植物生长灯，植物生长灯和喷头在各顶部输送管上交替间隔设置，各植物生长灯与终端控制器电气连接。

各顶部输送管的封闭端上设有杀虫灯，各杀虫灯与终端控制器电气连接。

供电系统包括太阳能电池板、蓄电池和光伏控制器，太阳能电池板和顶棚均呈拱形，太阳能电池板覆盖于顶棚上，太阳能电池板通过光伏控制器与蓄电池电气连接。

加热器、温度传感器和湿度传感器安装于棚壁上，通气口设置于顶棚上。

阀门一、阀门二、阀门三均为电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

该大棚设置有电脑和终端控制器，用户可以根据市场需求，将生产任务发送给控制室内的电脑，从而通过网络远程控制农作物的生产周期，且通过终端控制器实行自动化控制生产，同时根据传感器调节反馈，控制农作物按照任务有序地进行。总之，本实用新型极大提高了农业大棚的自动化程度、多功能性和实用性。

附图说明

图1为基于物联网的多功能农业科技大棚的总体结构示意图。

图2为基于物联网的多功能农业科技大棚的内部结构示意图。

图3为终端控制器的控制图。

其中，1-顶棚、2-控制室、3-太阳能电池板、4-顶部输送管、5-植物生长灯、6-喷头、 7-杀虫灯、8-水泵、9-肥料槽、10-除草剂槽、11-水槽、12-三通管道、13-阀门一、14- 阀门二、15-阀门三、16-通气阀、17-温度传感器、18-湿度传感器、19-加热器、20-蓄电池、21-电脑、22-终端控制器、23-棚壁。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的基于物联网的多功能农业科技大棚的结构如图1和图2所示，该大棚包括大棚主体、控制室2、输送机构、温度传感器17、湿度传感器18、通气口和加热器19。大棚主体包括顶棚1和支撑顶棚的棚壁23。

控制室2设置于棚壁23和地面之间的角落处，控制室2内设有供电系统、电脑21 和终端控制器22。终端控制器内设有S7-400型号PLC控制芯片，可实现大数据的分析与存储功能。供电系统包括太阳能电池板3、蓄电池20和光伏控制器，太阳能电池板3 和顶棚1均呈拱形，太阳能电池板3覆盖于顶棚上，太阳能电池板3通过光伏控制器与蓄电池20电气连接。太阳能电池板为单晶硅太阳能电池板，太阳能电池板内设有若干太阳能电池片，该太阳能电池板光电转化率高，寿命长。

输送机构多根顶部输送管4、水泵8、肥料槽9、除草剂槽10和水槽11。顶部输送管4呈拱形。多根顶部输送管4沿顶棚1长度方向均匀设置，各顶部输送管4沿其长度方向均匀设有多个喷头6和植物生长灯5，植物生长灯5和喷头6在各顶部输送管上交替间隔设置。喷头为喷雾式喷头，这种喷头的喷洒面积十分广泛，雾状的水喷洒在农作物表面能加强农作物对水的吸收，促进生长，而且能节省用水。植物生长灯为LED植物生长灯，这种灯具有壮根助长，调节花期、花色，促进成熟、上色，提升口感和品质的作用，能够使得农作物更好地生长发育。各顶部输送管4的一端封闭，另一端与水泵 8连接。各顶部输送管4的封闭端上设有杀虫灯7，杀虫灯用于消灭对农作物有害的昆虫。水泵8、肥料槽9、除草剂槽10、水槽11均设置于棚壁23上，水泵8、肥料槽9、除草剂槽10、水槽11从上到下依次安装于棚壁23上。水泵8通过三通接头、管子分别与肥料槽9、除草剂槽10、水槽11连通，水泵8与肥料槽9之间的管子上设有阀门一 13，水泵8与除草剂槽10之间的管子上设有阀门二14，水泵8与水槽11之间的管子上设有阀门三15，阀门一、阀门二、阀门三可以为电磁阀。输送机构为农作物输送其所需的水、肥料以及除草剂，避免人为灌水、施肥和除草，省工省力。

通气口设置于顶棚1上，通气口处设有通气阀16，通过通气阀给农作物输送空气。

温度传感器17、湿度传感器18和加热器19设置于棚壁上，加热器用于给大棚升温，温度传感器用于测量大棚内的温度，湿度传感器用于测量大棚内的湿度。

蓄电池20通过逆变器与电脑21、终端控制器22、水泵8、阀门一13、阀门二14、阀门三15、温度传感器17、湿度传感器18、通气阀15、加热器19、植物生长灯5和杀虫灯7连接，为它们提供电能。

如图3所示，电脑21、终端控制器22、水泵8、阀门一13、阀门二14、阀门三15、温度传感器17、湿度传感器18、通气阀15、加热器19、植物生长灯5和杀虫灯7均与终端控制器电气连接，电脑作为操作系统，发送命令给终端控制器，其余均由终端控制器控制其运作。

该大棚的使用方法如下：

用户根据市场需求发送任务给电脑，电脑分析拟合数据得出作物的生长参数，例如生长温度、湿度、照射强度、施肥量、水量等，终端控制器通过阀门一、阀门二以及阀门三的开合实现对农作物施肥、除虫和洒水；通过控制植物生长灯的波长和强度实现对农作物进行光合作用的目的；通过通气阀实现对农作物进行排气和通二氧化碳的目的；通过加热器实现对农作物生长所需的温度进行调控得目的；通过灭虫灯实现对农作物进行除虫的目的，且根据温度传感器和湿度传感器实时监测温度和湿度，记录生长环境的数据并反馈给电脑，经过电脑分析后重新调整参数，通过终端控制器实行任务。