一种智能农业大棚控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及的技术领域，特别是一种智能农业大棚控制系统。


背景技术：

2.农业大棚是通过对大棚内温度、湿度、co2、光照度等各项环境指标的控制，来模拟适宜植物生长的环境。随着科技的发展，农业大棚逐步实现了智能化的脚步，但在此过程中仍存在以下问题：
3.1、大规模人工作业，传统人工方式无法适应生产；
4.2、投入成本大产值高，需要依靠精确化信息管控；
5.3、需要智能化设备管控手段；
6.4、管理手段滞后等。
7.有鉴于此，本发明人专门设计了一种智能农业大棚控制系统，本案由此产生。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：
9.一种智能农业大棚控制系统，包括网络传输单元、信息输入单元、控制单元、以及应用终端；
10.网络传输单元，作为数据传输的通道；
11.信息输入单元包括若干传感器、采控器及边缘网关，用于采集外部环境信息或接收应用终端的输入，其中若干传感器电连接于采控器，采控器电连接于边缘网关，且与控制单元通讯连接，边缘网关通过网络传输单元与应用终端连接；
12.控制单元，用于处理信息输入单元导入的信号并输出动作信号至外部执行器；
13.应用终端具有交互界面，用于显示、存储、管理导入的环境信息并响应用户操作。
14.在一个实施例中，若干传感器包括分别设于大棚预定检测位的温度传感器、湿度传感器、光传感器、土壤温度传感器、二氧化碳传感器。
15.在一个实施例中，光传感器用于感应大棚内部的光照强度，其输出端电连接于采控器，采控器对输入信号进行初步处理，并通过控制单元对外部补光灯的亮度或光色进行控制。
16.在一个实施例中，采控器还直接与外部执行器电性连接。
17.在一个实施例中，网络传输单元为融合网络，包括移动通信网、互联网、固网、卫星网、广电网、行业专网中的至少两种。
18.在一个实施例中，网络传输单元中通讯硬件间的接入形式包括adsl、lan/wlan、cdme、 evdo、wifi、蓝牙中的任意一种。
19.在一个实施例中，控制单元包括主电路和与控制电路，主电路包括电源电路、与电源电路连接的保护电路及设置于保护电路与外部执行器间的切换电路，控制电路经网络传输单元接收信号输入单元导入的信号，用于改变切换电路的状态。
20.在一个实施例中，控制电路包括plc及切换控制回路，切换电路包括接触器、时间继电器，接触器、时间继电器的线圈端接于plc形成切换控制回路，接触器、时间继电器的触点端接入切换电路，用于控制执行器电源回路的通断。
21.本实用新型包括网络传输单元、信息输入单元、控制单元、以及应用终端，信息输入单元包括若干传感器、采控器及边缘网关，其中若干传感器电连接于采控器，采控器电连接于边缘网关，且与控制单元通讯连接，边缘网关通过网络传输单元与应用终端连接，根据实时采集农业大栅的环境信息，一方面可实现采控器或控制单元对外部执行器的自动控制，另一方面可以实现用户远程的监控与输入控制，使农业大棚的管理过程更加智能化，减少人力支出，有利于提高农业大棚的生产质量以及生产效率。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
23.其中：
24.图1是本实用新型的结构框图；
25.图2是本实用新型信息输入单元的结构框图；
26.图3是本实用新型控制单元的电路图，此图中执行器为卷帘电机。
27.标号说明：
28.1、网络传输单元；2、信息输入单元；21、传感器；22、采控器；23、边缘网关；3、控制单元；31、主电路；311、电源电路；312、保护电路；313、切换电路；32、控制电路；321、 plc；322、切换控制回路；4、应用终端。
具体实施方式
29.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.请参阅图1至3，是作为本实用新型的最佳实施例的一种智能农业大棚控制系统，包括网络传输单元1、信息输入单元2、控制单元3、以及应用终端4；
31.网络传输单元1，作为数据传输的通道；
32.信息输入单元2包括若干传感器21、采控器22及边缘网关23，用于采集外部环境信息或接收应用终端4的输入，其中若干传感器21电连接于采控器22，采控器22电连接于边缘网关23，且与控制单元3通讯连接，此通讯连接既可以有线连接也可以是无线连接，边缘网关23通过网络传输单元1与应用终端4连接，应用终端4的输入可以通过网络传输单元1经边缘网关23、采控器22发送至控制单元3；
33.控制单元3，用于处理信息输入单元2导入的信号并输出动作信号至外部执行器；
34.应用终端4具有交互界面，用于显示、存储、管理导入的环境信息并响应用户操作，例如显示大棚的现场画面，展示大棚实时的环境参数。
35.在本实施例中，网络传输单元1连接了信息输入单元2、以及应用终端4，通过应用
终端 4不仅可以实现用户对大棚远程的环境信息进行量化监控，还可以通过网络传输单元1向信息输入单元2输入控制，信息输入单元2提供量化的数据给大棚的环境参数设置了参考，智能化了大棚的管理流程，其中应用终端4可以是电脑或者手机、平板，用户通过应用终端4 经网络传输单元1、信息输入单元2向控制单元3发送指令。
36.在一个实施例中，若干传感器21包括分别设于大棚预定检测位的包括但不限于分别设于大棚预定检测位的温度传感器、湿度传感器、光传感器、土壤温度传感器、二氧化碳传感器。
37.本实施例中，温度传感器、湿度传感器设置于大棚的侧壁上，光传感器设置于大棚顶部或大棚内部，土壤温度传感器、土壤含水量传感器则埋设于土壤中，分别用于采集环境中的空气温度、空气湿度、光强、土壤温、土壤湿度，以上环境信息可以通过相应的传感器21输入至控制单元3，再通过控制单元3与阈值相比较，作为是否驱动相应的执行器的判断条件，例如当二氧化碳含量不足时，将影响植物的光合作用，此时二氧化碳传感器21将向控制单元 3发送电信号，从而使二氧化碳发生器产生二氧化碳进行补充。
38.在一个实施例中，光传感器设于大棚内部且用于感应大棚内部的光照强度，其输出端电连接于采控器22，采控器22对输入信号进行初步处理，并通过控制单元3对外部补光灯的亮度或光色进行控制。
39.在本实施例中，当光传感器感应到外界的光强不足时，如在阴天或者傍晚场景下，为了保证植物的光合作用，光传感器将向采控器22发生补光信号，采控器22将此信号输入到控制单元3，控制单元3将驱动补光灯进行补光，增强光照强度，光传感器还可以包括光色感应器，光色传感器用于感应特种色光的光强，如包括红色与蓝紫色，此两种色光相比于白光有利于植物光合作用，当这两种色光强度不足时，还可以通过另一种补光灯进行混色补充，如混成偏红光或偏蓝光或偏紫光。
40.在一个实施例中，采控器22还直接与外部执行器电性连接。
41.在本实施例中，土壤含水量传感器用于采集土壤的含水量，当土壤的含水量较低时，其信号发送至采控器22，采控器22直接驱动灌溉系统的电磁阀进行喷水作业，进一步湿润土壤，使得土壤的含水量处于一个正常的水平，即大栅的执行器根据自身的驱动方式可以是以下三种方式中的至少一种：采控器22触发、控制单元3触发、用户远程触发。
42.在一个实施例中，网络传输单元1为融合网络，包括移动通信网、互联网、固网、卫星网、广电网、行业专网中的至少两种。
43.在一个实施例中，网络传输单元1中通讯硬件间的接入形式包括adsl、lan/wlan、cdme、 evdo、wifi、蓝牙中的任意一种。
44.在一个实施例中，如图3所示，控制单元3包括主电路31和与控制电路32，主电路31 包括电源电路311、与电源电路311连接的保护电路312及设置于保护电路312与外部执行器间的切换电路313，控制电路32经网络传输单元1接收信号输入单元2导入的信号，用于改变切换电路313的状态。
45.在一个实施例中，如图3所示，控制电路32包括plc321及切换控制回路322，plc321 具有模数或数模转换模块，切换电路313包括接触器、时间继电器，接触器、时间继电器的线圈端接于plc321形成切换控制回路322，接触器、时间继电器的触点端接入切换电路，用于控制执行器电源回路的通断；以卷帘电机作为执行器为例，其电源回路包括市电输入、保护
电路312包括断路器与熔断器的组合、切换回路包括接触器触点及导线，当进行卷帘时，相应传感器21将信号输入到plc321，plc321控制接触器通断实现，从而使卷帘电机的电源回路进行通断，即进行卷帘动作或停止卷帘，其中断路器、熔断器用于防止电机发生短路从而损坏电路器件。
46.本实用新型包括网络传输单元1、信息输入单元2、控制单元3、以及应用终端4，信息输入单元2包括若干传感器21、采控器22及边缘网关23，其中若干传感器21电连接于采控器22，采控器22电连接于边缘网关23，且与控制单元3通讯连接，边缘网关23通过网络传输单元1与应用终端4连接，根据实时采集农业大栅的环境信息，一方面可实现采控器22或控制单元3对外部执行器的自动控制，另一方面可以实现用户远程的监控与输入控制，使农业大棚的管理过程更加智能化，减少人力支出，有利于提高农业大棚的生产质量以及生产效率。
47.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。