基于物联网的农业环境检测装置及系统的制作方法

本发明涉及农业种植技术领域，具体为基于物联网的农业环境检测装置及系统。

背景技术

物联网应用是将采集数据经行分析后进行的全自动监控灌溉、施肥、喷药、降温和补光等一系列操作，它由中央控制柜与多节点数据采集器构成两级分布式计算机控制网络，具有分散采集，集中操作管理的特点，系统配置可以根据要求灵活增加或减少。通过传感器实时采集温度、湿度、光照等环境参数，并传到各个节点，数各个节点实现和上位机的通讯，在计算机软件界面上可显示所采集到环境参数的值，可进行数据设定、存贮、报警。

现有技术所具有的不足：

(1)现有技术在进行种植时，种植区经常出现水份过低导致影响作物生长；

(2)现有技术在进行种植时，不能根据种植情况进行调节种植棚内部的二氧化碳的浓度。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了基于物联网的农业环境检测装置及系统，解决了现有技术不能实现科学种植导致产量下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于物联网的农业环境检测装置及系统，包括种植棚、通风机构、灌溉机构和电控箱，所述种植棚顶板的底面中间位置安装有养殖灯，所述养殖灯的下方位置上安装有灌溉机构，所述灌溉机构包括输水管、雾化喷头、水泵、水箱和伸缩杆，所述输水管横向设置在种植棚的内部，所述输水管的下方位置上均匀设置有若干个伸缩杆，所述伸缩杆一端安装在种植棚的底部，且伸缩杆的另一端通过管夹与输水管之间可拆式连接，所述输水管的下方位置上均匀安装有若干个雾化喷头，所述水箱安装在种植棚的左下方位置上，所述水箱的出水口通过导水管与水泵的进水口之间密封连接，所述水泵的出水口通过导水管与输水管的进水口之间密封连接，所述种植棚的墙壁上均匀安装有若干个通风机构，所述通风机构包括窗叶、窗户框、转轴、传动轴和通风电机，所述窗户框下方位置上安装有传动轴，所述传动轴与通风电机的输出轴之间转动连接，所述通风电机安装在窗户框内部，所述传动轴与窗户框之间安装有主动齿轮，所述传动轴上方的窗户框内侧从上到下依次安装有若干个转轴，所述转轴与窗户框之间转动连接，所述转轴与窗户框之间安装有从动齿轮，所述从动齿轮通过传动齿轮与主动齿轮之间传动连接，所述转轴以及传动轴上皆安装有窗叶，所述种植棚的种植地内设置有土壤信息采集机构，所述土壤信息采集机构包括壳体、探针、土壤湿度传感器和土壤ph值传感器，所述壳体内部从上到下安装有土壤湿度传感器以及土壤ph值传感器，所述土壤湿度传感器以及土壤ph值传感器皆与壳体外壁上的探针之间电性连接，所述种植棚内部安装有电控箱，所述电控箱分别与安装在种植棚内部的温度传感器、光照强度传感器以及二氧化碳浓度传感器之间电性连接。

优选的，两个所述从动齿轮之间通过传动齿轮传动连接，所述传动齿轮通过转轴与窗户框之间转动连接。

优选的，所述土壤ph值传感器以及土壤湿度传感器皆与电控箱之间电性连接，所述电控箱与水泵、养殖灯以及通风电机之间电性连接。

优选的，所述养殖灯、输水管以及窗户框的安装位置与种植棚内部种植区的设置位置相对应。

优选的，所述种植棚的上方位置上安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板与电控箱之间电性连接。

本发明提供了基于物联网的农业环境检测装置及系统，具备以下有益效果：

(1)本发明通过设置土壤湿度传感器和灌溉机构，土壤湿度传感器检测种植区土壤内部的湿度，土壤湿度传感器将信号通过信号输入模块输送到中央处理器中，当土壤湿度不符合额定值需要进行灌溉时，此时电控箱控制水泵工作，水泵将水箱内的水输送到输水管中，最终水从输水管上的雾化喷头喷出，雾化喷头将水喷洒到种植区上，完成对种植区的灌溉，保证了种植区的湿度时刻保证在额定值，解决了现有技术在进行种植时，种植区经常出现水份过低导致影响作物生长的问题。

(2)本发明通过设置二氧化碳浓度传感器和通风机构，二氧化碳浓度传感器检测种植棚内部的二氧化碳浓度，并将数据通过信号输入模块输送到中央处理器中，当需要进行通风时，中央处理器控制通风电机工作，通风电机带动传动轴转动，此时传动轴上的主动齿轮转动，主动齿轮通过传动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮之间通过传动齿轮传递转矩，此时从动齿轮带动转轴转动，转轴以及传动轴带动窗叶转动，此时窗叶与窗户框之间呈现夹角，此时通风机构打开，此时完成通风，当不需要通风时，通风电机反转，通风电机带动传动轴反转，此时传动轴上的主动齿轮反转，主动齿轮通过传动齿轮带动从动齿轮反转，从动齿轮之间通过传动齿轮传递转矩，此时从动齿轮带动转轴反转，转轴以及传动轴带动窗叶反向转动，通风机构关闭，解决了现有技术在进行种植时，不能根据种植情况进行调节种植棚内部的二氧化碳的浓度的问题。

附图说明

图1为本发明正剖图；

图2为本发明图1中通风机构结构示意图；

图3为本发明图2中窗户框装配结构示意图；

图4为本发明图1中土壤信息采集机构结构示意图；

图5为本发明的系统结构示意图。

图中：1种植棚、2养殖灯、3温度传感器、4光照强度传感器、5雾化喷头、6通风机构、7灌溉机构、8太阳能电池板、9输水管、10二氧化碳浓度传感器、11土壤信息采集机构、12电控箱、13水箱、14水泵、15伸缩杆、16通风电机、17窗叶、18窗户框、19从动齿轮、20转轴、21主动齿轮、22传动轴、23传动齿轮、24土壤湿度传感器、25土壤ph值传感器、26探针、27壳体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：基于物联网的农业环境检测装置及系统，包括种植棚1、通风机构6、灌溉机构7和电控箱12，种植棚1的上方位置上安装有太阳能电池板8，太阳能电池板8与电控箱12之间电性连接，种植棚1顶板的底面中间位置安装有养殖灯2，养殖灯2、输水管9以及窗户框18的安装位置与种植棚1内部种植区的设置位置相对应，养殖灯2的下方位置上安装有灌溉机构7，灌溉机构7包括输水管9、雾化喷头5、水泵14、水箱13和伸缩杆15，土壤湿度传感器24检测种植区土壤内部的湿度，土壤湿度传感器24将信号通过信号输入模块输送到中央处理器中，当土壤湿度不符合额定值需要进行灌溉时，此时电控箱12控制水泵14工作，水泵14将水箱13内的水输送到输水管9中，最终水从输水管9上的雾化喷头5喷出，雾化喷头5将水喷洒到种植区上，完成对种植区的灌溉，保证了种植区的湿度时刻保证在额定值，解决了现有技术在进行种植时，种植区经常出现水份过低导致影响作物生长的问题，输水管9横向设置在种植棚1的内部，输水管9的下方位置上均匀设置有若干个伸缩杆15，伸缩杆15一端安装在种植棚1的底部，且伸缩杆15的另一端通过管夹与输水管9之间可拆式连接，输水管9的下方位置上均匀安装有若干个雾化喷头5，水箱13安装在种植棚1的左下方位置上，水箱13的出水口通过导水管与水泵14的进水口之间密封连接，水泵14的出水口通过导水管与输水管9的进水口之间密封连接，种植棚1的墙壁上均匀安装有若干个通风机构6，通风机构6包括窗叶17、窗户框18、转轴20、传动轴22和通风电机16，窗户框18下方位置上安装有传动轴22，传动轴22与通风电机16的输出轴之间转动连接，通风电机16安装在窗户框18内部，传动轴22与窗户框18之间安装有主动齿轮21，传动轴22上方的窗户框18内侧从上到下依次安装有若干个转轴20，转轴20与窗户框18之间转动连接，转轴20与窗户框18之间安装有从动齿轮19，两个从动齿轮19之间通过传动齿轮23传动连接，传动齿轮23通过转轴20与窗户框18之间转动连接，从动齿轮19通过传动齿轮23与主动齿轮21之间传动连接，转轴20以及传动轴22上皆安装有窗叶17，二氧化碳浓度传感器10检测种植棚1内部的二氧化碳浓度，并将数据通过信号输入模块输送到中央处理器中，当需要进行通风时，中央处理器控制通风电机16工作，通风电机16带动传动轴22转动，此时传动轴22上的主动齿轮21转动，主动齿轮21通过传动齿轮23带动从动齿轮19转动，从动齿轮19之间通过传动齿轮23传递转矩，此时从动齿轮19带动转轴20转动，转轴20以及传动轴22带动窗叶17转动，此时窗叶17与窗户框18之间呈现夹角，此时通风机构6打开，此时完成通风，当不需要通风时，通风电机16反转，通风电机16带动传动轴22反转，此时传动轴22上的主动齿轮21反转，主动齿轮21通过传动齿轮23带动从动齿轮19反转，从动齿轮19之间通过传动齿轮23传递转矩，此时从动齿轮19带动转轴20反转，转轴20以及传动轴22带动窗叶17反向转动，通风机构6关闭，解决了现有技术在进行种植时，不能根据种植情况进行调节种植棚1内部的二氧化碳的浓度的问题，种植棚1的种植地内设置有土壤信息采集机构11，土壤信息采集机构11包括壳体27、探针26、土壤湿度传感器24和土壤ph值传感器25，壳体27内部从上到下安装有土壤湿度传感器24以及土壤ph值传感器25，土壤湿度传感器24以及土壤ph值传感器25皆与壳体27外壁上的探针26之间电性连接，土壤ph值传感器25以及土壤湿度传感器24皆与电控箱12之间电性连接，电控箱12与水泵14、养殖灯2以及通风电机16之间电性连接，种植棚1内部安装有电控箱12，电控箱12分别与安装在种植棚1内部的温度传感器3、光照强度传感器4以及二氧化碳浓度传感器10之间电性连接，电控箱12内部设置有信号输入模块以及中央处理器，使用过程中，温度传感器3的输出端、光照强度传感器4的输出端、二氧化碳浓度传感器10的输出端、土壤湿度传感器24的输出端以及土壤ph值传感器25的输出端皆通过信号输入模块与中央处理器的输入端之间电性连接，电控箱12内部安装有无线收发器，中央处理器通过无线收发器与接收终端之间电性连接，中央处理器的型号为stm32f407zgt6，土壤湿度传感器24的型号为jsh-100，二氧化碳浓度传感器10的型号为tgs4160，光照强度传感器4的型号为bh1750，土壤ph值传感器25的型号为pg-110ph/cg。

使用时，土壤湿度传感器24检测种植区土壤内部的湿度，土壤湿度传感器24将信号通过信号输入模块输送到中央处理器中，当土壤湿度不符合额定值需要进行灌溉时，此时电控箱12控制水泵14工作，水泵14将水箱13内的水输送到输水管9中，最终水从输水管9上的雾化喷头5喷出，雾化喷头5将水喷洒到种植区上，完成对种植区的灌溉，保证了种植区的湿度时刻保证在额定值，解决了现有技术在进行种植时，种植区经常出现水份过低导致影响作物生长的问题，在使用过程中，光照强度传感器4感知种植棚1内部的光照强度，并将数据通过信号输入模块输送到中央处理器中，中央处理器控制养殖灯2进行对种植棚1内部的光照强度进行调节，二氧化碳浓度传感器10检测种植棚1内部的二氧化碳浓度，并将数据通过信号输入模块输送到中央处理器中，当需要进行通风时，中央处理器控制通风电机16工作，通风电机16带动传动轴22转动，此时传动轴22上的主动齿轮21转动，主动齿轮21通过传动齿轮23带动从动齿轮19转动，从动齿轮19之间通过传动齿轮23传递转矩，此时从动齿轮19带动转轴20转动，转轴20以及传动轴22带动窗叶17转动，此时窗叶17与窗户框18之间呈现夹角，此时通风机构6打开，此时完成通风，当不需要通风时，通风电机16反转，通风电机16带动传动轴22反转，此时传动轴22上的主动齿轮21反转，主动齿轮21通过传动齿轮23带动从动齿轮19反转，从动齿轮19之间通过传动齿轮23传递转矩，此时从动齿轮19带动转轴20反转，转轴20以及传动轴22带动窗叶17反向转动，通风机构6关闭，解决了现有技术在进行种植时，不能根据种植情况进行调节种植棚1内部的二氧化碳的浓度的问题，在种植过程中，土壤ph值传感器25通过信号输入模块将信号输送给中央处理器，中央处理器将数据通过无线收发器输送给接收终端，由此农户可实时了解种植情况。

综上可得，本发明通过设置通风机构6和灌溉机构7，解决了现有技术不能实现科学种植导致产量下降的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。