一种温室大棚智能控制系统的制作方法

[0001]
本发明涉及温室大棚技术领域，尤其涉及一种温室大棚智能控制系统。


背景技术：

[0002]
随着社会的不断进步，传统的农业生产模式已经不能满足现代文明发展的需要，新型的设施农业受到业界人士的追捧，温室大棚应运而生，其能透光、保温(或加温)，主要用来栽培植物，在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等；温室大棚的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类；
[0003]
在公开号为cn206452868u的中国实用新型专利中公开了一种温室保温大棚，包括大棚本体框架和保温层，大棚本体框架包括立柱、拱杆，顶杆和纵向拉杆，保温层包括与拱杆固定连接的固定保温层和与立柱活动连接的移动保温层，大棚本体框架上设有轨道，轨道上设有滑块，滑块带动移动保温层沿轨道来回移动；大棚本体框架的内侧设有传感器、plc控制系统、驱动系统，驱动系统控制步进电机，使步进电机带动滑块沿轨道来回移动，通过在大棚本体框架上设置轨道，在轨道上安装滑块，使步进电机带动滑块轨道来回移动，本实用新型只需接通plc控制系统，由电机带动滑块上下滑移即可控制移动保温层的移动，减轻了劳动者的劳动量；但其结构简单，功能单一，不能对大棚内部环境进行检测和调节，缺少对内部环境进行控制的智能控制系统，智能化程度低，使用效果不佳，有待进行改善。


技术实现要素：

[0004]
(一)发明目的
[0005]
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种温室大棚智能控制系统，实现对温室大棚本体内环境的自动调节，智能化程度高，操作简单，使用方便，省时省力，节能环保，适合推广使用。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
本发明提出了一种温室大棚智能控制系统，包括中央处理器、操作显示屏、水泵、身份验证模块、人体接近传感器和滴灌管；
[0008]
中央处理器通讯连接co2浓度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、湿度传感器和温度传感器，控制连接加热装置、补光灯、鼓风装置和排风装置；其中，co2浓度传感器、光照强度传感器、湿度传感器和温度传感器设置在温室大棚本体的内壁，以用于检测温室大棚本体内的co2浓度、光照强度、湿度和温度；土壤水分传感器设置于温室大棚本体内的土壤中以用于检测土壤中的水分含量；加热装置和补光灯设置在温室大棚本体的内部顶侧，以用于调节内部温度和补光；鼓风装置和排风装置设置在温室大棚本体的两侧，鼓风装置和排风装置位于不同高度，且鼓风装置用于向温室大棚本体内鼓入外界空气，排风装置用于将温室大棚本体内的空气排出；
[0009]
水泵上设有输入管和输出管，滴灌管设置于温室大棚本体内，且输出管与滴灌管
连接；输入管上设有输水管和输液管，且输水管的另一端连接储水箱，输液管的另一端连接营养液储存箱；输水管上设有第一控制阀和第一流量计，输液管上设有第二控制阀和第二流量计；中央处理器通讯连接第一流量计和第二流量计，中央处理器控制连接水泵、第一控制阀和第二控制阀；
[0010]
操作显示屏设置在温室大棚本体上并位于入口处，中央处理器通讯连接操作显示屏，用于实现信息的双向传输；身份验证模块通讯连接操作显示屏；人体接近传感器设置在温室大棚本体上并位于操作显示屏旁，且人体接近传感器通讯连接身份验证模块；其中，人体接近传感器用于感应是否有人进入操作区域，身份验证模块用于对操作人员的身份进行验证，当信息验证通过时，操作显示屏亮屏。
[0011]
优选的，身份验证模块包括人脸识别子模块、指纹识别子模块和密码识别子模块；其中，人脸识别子模块用于扫描操作人员的人脸信息并与已存储人脸信息进行比对，指纹识别子模块用于采集操作人员的指纹信息并与已存储指纹信息进行比对，密码识别子模块用于获取操作人员所输入的密码并与已存储密码进行比对。
[0012]
优选的，还包括蓄电池、风力发电装置和太阳能发电装置；风力发电装置电性连接蓄电池，太阳能发电装置电性连接蓄电池，蓄电池电性连接各用电部件。
[0013]
优选的，还包括无线通讯模块；中央处理器通讯连接无线通讯模块，无线通讯模块无线连接远程控制终端。
[0014]
优选的，鼓风装置包括第一连接箱和电机；
[0015]
第一连接箱的数目为多组并沿纵向等距设置，电机设置在其中一端的第一连接箱上，电机的输出端设有传动轴，传动轴依次穿过各第一连接箱并伸入另一端的第一连接箱内；第一连接箱上设有第一开口和第二开口，且第一开口连通外界和第一连接箱，第二开口连通温室大棚本体内部和第一连接箱；第一连接箱内设有转动轴，传动轴传动连接各转动轴，且转动轴上设有扇叶。
[0016]
优选的，传动轴上设有第一锥齿轮，转动轴上设有第二锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮。
[0017]
优选的，第一开口内设有挡网。
[0018]
优选的，排风装置的结构与鼓风装置的结构相同。
[0019]
优选的，加热装置包括第二连接箱和循环风机；第二连接箱内设有电加热网，第二连接箱的底部设有排风口；循环风机上设有进风管和排风管，且排风管的另一端伸入第二连接箱内，进风管的另一端向下延伸并接近地面。
[0020]
本发明还提出了一种温室大棚智能控制方法，包括以下步骤：
[0021]
s1、co2浓度传感器、光照强度传感器、湿度传感器对温室大棚本体内的co2浓度、光照强度、湿度和温度进行检测，土壤水分传感器对温室大棚本体内的土壤水分含量进行检测；
[0022]
s2、各传感器将检测数据实时发送至中央处理器，中央处理器对各项检测数据进行分析；
[0023]
s3、根据分析结果，中央处理器控制相应的部件进行运转，包括控制加热装置、补光灯、鼓风装置、排风装置和水泵的运作，实现对温室大棚本体内环境的自动调节。
[0024]
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0025]
co2浓度传感器、光照强度传感器、湿度传感器对温室大棚本体内的co2浓度、光照强度、湿度和温度进行检测，土壤水分传感器对温室大棚本体内的土壤水分含量进行检测；中央处理器对各项检测数据进行分析并控制相应的部件进行运转，实现对温室大棚本体内环境的自动调节，智能化程度高，操作简单，使用方便，省时省力；
[0026]
操作显示屏上显示各项检测数据，操作人员通过操作显示屏发出控制指令，中央处理器控制水泵启动，并使第一控制阀打开，第二控制阀关闭，此时输水管将水溶液输送到滴灌管中，滴灌管将水溶液均匀滴洒在土壤中，向土壤中补充水分，较为智能化，不需人工逐一添加，省时省力，并且还可自动进行水溶液的滴灌；控制水泵启动，并使第一控制阀关闭，第二控制阀打开，营养液进入滴灌管中，滴灌管将营养液均匀滴洒在土壤中，实现营养液的添加；第一流量计和第二流量计对输水量和输液量进行检测，以便了解输出量和控制操作过程；
[0027]
人体接近传感器对进入操作区域的人员进行感应并发送信息至身份验证模块，身份验证模块开启并对接近人员的身份进行验证，当验证通过时，控制操作显示屏亮起，此时人员可进行相关操作，避免不相关人员使用，使用效果好。
附图说明
[0028]
图1为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统的控制框图。
[0029]
图2为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中水泵、输水管、输液管和滴灌管的连接示意图。
[0030]
图3为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中身份验证模块的系统框图。
[0031]
图4为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中蓄电池的系统框图。
[0032]
图5为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中温室大棚本体、鼓风装置和排风装置的连接示意图。
[0033]
图6为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中鼓风装置的结构示意图。
[0034]
图7为本发明提出的一种温室大棚智能控制系统中加热装置的结构示意图。
[0035]
附图标记：1、中央处理器；2、操作显示屏；3、co2浓度传感器；4、土壤水分传感器；5、光照强度传感器；6、湿度传感器；7、温度传感器；8、加热装置；9、补光灯；10、鼓风装置；11、排风装置；12、水泵；13、第一控制阀；14、第二控制阀；15、第一流量计；16、第二流量计；17、无线通讯模块；18、身份验证模块；19、人体接近传感器；20、人脸识别子模块；21、指纹识别子模块；22、密码识别子模块；23、蓄电池；24、风力发电装置；25、太阳能发电装置；26、输入管；27、输出管；28、输水管；29、输液管；30、滴灌管；31、第一连接箱；32、第一开口；33、第二开口；34、挡网；35、转动轴；36、扇叶；37、电机；38、传动轴；39、第一锥齿轮；40、第二锥齿轮；41、第二连接箱；42、电加热网；43、循环风机；44、进风管；45、排风管；46、排风口；47、温室大棚本体。
具体实施方式
[0036]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本
发明的概念。
[0037]
如图1-7所示，本发明提出的一种温室大棚智能控制系统，包括中央处理器1、操作显示屏2、水泵12、身份验证模块18、人体接近传感器19和滴灌管30；
[0038]
中央处理器1通讯连接co2浓度传感器3、土壤水分传感器4、光照强度传感器5、湿度传感器6和温度传感器7，控制连接加热装置8、补光灯9、鼓风装置10和排风装置11；其中，co2浓度传感器3、光照强度传感器5、湿度传感器6和温度传感器7设置在温室大棚本体47的内壁，以用于检测温室大棚本体47内的co2浓度、光照强度、湿度和温度；土壤水分传感器4设置于温室大棚本体47内的土壤中以用于检测土壤中的水分含量；加热装置8和补光灯9设置在温室大棚本体47的内部顶侧，以用于调节内部温度和补光；鼓风装置10和排风装置11设置在温室大棚本体47的两侧，鼓风装置10和排风装置11位于不同高度，且鼓风装置10用于向温室大棚本体47内鼓入外界空气，排风装置11用于将温室大棚本体47内的空气排出；
[0039]
水泵12上设有输入管26和输出管27，滴灌管30设置于温室大棚本体47内，且输出管27与滴灌管30连接；输入管26上设有输水管28和输液管29，且输水管28的另一端连接储水箱，输液管29的另一端连接营养液储存箱；输水管28上设有第一控制阀13和第一流量计15，输液管29上设有第二控制阀14和第二流量计16；中央处理器1通讯连接第一流量计15和第二流量计16，中央处理器1控制连接水泵12、第一控制阀13和第二控制阀14；
[0040]
操作显示屏2设置在温室大棚本体47上并位于入口处，中央处理器1通讯连接操作显示屏2，用于实现信息的双向传输；身份验证模块18通讯连接操作显示屏2；人体接近传感器19设置在温室大棚本体47上并位于操作显示屏2旁，且人体接近传感器19通讯连接身份验证模块18；其中，人体接近传感器19用于感应是否有人进入操作区域，身份验证模块18用于对操作人员的身份进行验证，当信息验证通过时，操作显示屏2亮屏。
[0041]
在一个可选的实施例中，身份验证模块18包括人脸识别子模块20、指纹识别子模块21和密码识别子模块22；其中，人脸识别子模块20用于扫描操作人员的人脸信息并与已存储人脸信息进行比对，指纹识别子模块21用于采集操作人员的指纹信息并与已存储指纹信息进行比对，密码识别子模块22用于获取操作人员所输入的密码并与已存储密码进行比对。通过设置多种方式来对操作人员的身份信息进行识别验证，使用效果好，适应性强，满足不同人员的习惯。
[0042]
在一个可选的实施例中，还包括蓄电池23、风力发电装置24和太阳能发电装置25；风力发电装置24电性连接蓄电池23，太阳能发电装置25电性连接蓄电池23，蓄电池23电性连接各用电部件。工作中，风力发电装置24将风能转化为电能，太阳能发电装置25将太阳能转化为电能，蓄电池23对电能进行储存并供应给各用电部件，节能环保。
[0043]
在一个可选的实施例中，还包括无线通讯模块17；中央处理器1通讯连接无线通讯模块17，无线通讯模块17无线连接远程控制终端，远程人员通过远程控制终端来了解温室大棚本体47内的环境情况，以及远程控制相关操作，有助于使用。
[0044]
在一个可选的实施例中，排风装置11的结构与鼓风装置10的结构相同，鼓风装置10包括第一连接箱31和电机37；第一连接箱31的数目为多组并沿纵向等距设置，电机37设置在其中一端的第一连接箱31上，电机37的输出端设有传动轴38，传动轴38依次穿过各第一连接箱31并伸入另一端的第一连接箱31内；第一连接箱31上设有第一开口32和第二开口33，且第一开口32连通外界和第一连接箱31，第二开口33连通温室大棚本体47内部和第一
连接箱31；第一连接箱31内设有转动轴35，传动轴38传动连接各转动轴35，且转动轴35上设有扇叶36。工作中，电机37使传动轴38进行转动，进而带动各第一连接箱31中的转动轴35进行转动，从而带动各扇叶36进行转动，从而使外部空气进入温室大棚本体47内，实现散热和通风；而在排风装置11中，其所包含的扇叶36将温室大棚本体47内的空气排向外界，通风效果好。
[0045]
在一个可选的实施例中，传动轴38上设有第一锥齿轮39，转动轴35上设有第二锥齿轮40，第一锥齿轮39啮合连接第二锥齿轮40。工作中，第一锥齿轮39随传动轴38进行转动并带动第二锥齿轮40进行转动，进而使转动轴35随第二锥齿轮40进行转动，最终实现扇叶36的转动。
[0046]
在一个可选的实施例中，第一开口32内设有挡网34，挡网34起到挡尘和阻挡外界昆虫飞入的作用。
[0047]
在一个可选的实施例中，加热装置8包括第二连接箱41和循环风机43；第二连接箱41内设有电加热网42，第二连接箱41的底部设有排风口46；循环风机43上设有进风管44和排风管45，且排风管45的另一端伸入第二连接箱41内，进风管44的另一端向下延伸并接近地面。工作中，循环风机43将温室大棚本体47内接近地面处的空气抽入到第二连接箱41内，电加热网42将电能转化为热能并对进入的空气进行加热，经过加热的空气通过排风口46排向下方，如此循环往复，实现对温室大棚本体47内温度的调节，使用效果好。
[0048]
本发明还提出了一种温室大棚智能控制方法，包括以下步骤：
[0049]
s1、co2浓度传感器3、光照强度传感器5、湿度传感器6对温室大棚本体47内的co2浓度、光照强度、湿度和温度进行检测，土壤水分传感器4对温室大棚本体47内的土壤水分含量进行检测；
[0050]
s2、各传感器将检测数据实时发送至中央处理器1，中央处理器1对各项检测数据进行分析；
[0051]
s3、根据分析结果，中央处理器1控制相应的部件进行运转，包括控制加热装置8、补光灯9、鼓风装置10、排风装置11和水泵12的运作，实现对温室大棚本体47内环境的自动调节。
[0052]
本发明中，使用时，co2浓度传感器3、光照强度传感器5、湿度传感器6对温室大棚本体47内的co2浓度、光照强度、湿度和温度进行检测，土壤水分传感器4对温室大棚本体47内的土壤水分含量进行检测；各传感器将检测数据实时发送至中央处理器1，中央处理器1对各项检测数据进行分析并控制相应的部件进行运转，实现对温室大棚本体47内环境的自动调节，智能化程度高，操作简单，使用方便，省时省力；
[0053]
操作显示屏2上显示各项检测数据，当土壤中水分含量低于一定值时，操作人员通过操作显示屏2发出控制指令，中央处理器1控制水泵12启动，并使第一控制阀13打开，第二控制阀14关闭，此时输水管28将水溶液输送到滴灌管30中，滴灌管30将水溶液均匀滴洒在土壤中，向土壤中补充水分，较为智能化，不需人工逐一添加，省时省力，并且还可以自动进行水溶液的滴灌，即当水分含量低于一定值时，中央处理器1自动控制滴水，而无需操作人员通过操作显示屏2控制水分补充操作；当需要向土壤中添加营养液时，控制水泵12启动，并使第一控制阀13关闭，第二控制阀14打开，营养液进入滴灌管30中，滴灌管30将营养液均匀滴洒在土壤中，实现营养液的添加，不需人工逐一添加，省时省力；第一流量计15和第二
流量计16对输水量和输液量进行检测，并将数据发送至中央处理器1，以便了解输出量和控制操作过程；
[0054]
人体接近传感器19对进入操作区域的人员进行感应，当人员需要使用操作显示屏2时并进入操作区域时，人体接近传感器19感应到有人进入并发送信息至身份验证模块18，身份验证模块18开启并对接近人员的身份进行验证，当验证通过时，控制操作显示屏2亮起，此时人员可进行相关操作，避免不相关人员使用，使用效果好。
[0055]
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。