大棚监测监控系统的制作方法

本实用新型涉及一种监测监控系统，尤其是一种大棚监测监控系统。

背景技术：

农业在世界上都是作为国家的命脉来对待，也正是因为只有解决了温饱问题，人们才有更多的精力和时间去开发和研究其他领域。在农业上，如果要有较好的收成，则需要对农作物种类、农作物生长环境和生长情况具有较好的掌握，如大气温度、大气湿度、风速、太阳辐射、作物生长情况、作物产量等各种信息，只有这样才能根据农作物的需要来控制并提供合适的温度、湿度和光照等条件，从而为农作物的高产创造最佳人工环境。而目前国内的农业生产多为开放式种植，部分大棚生产也仅仅是在大棚内安设温度计和湿度计等测量工具，工作人员定时对测量工具进行记录，然后调节水泵、风机等机械来实现对大棚内温度、湿度、土壤水分和PH值等环境因素的调控。随着对农作物科研的发展，对于新品种农作物的研究需要对环境因素有个系统的了解，故传统的温度、湿度、土壤水分和PH值、光照等测量需要更全方位的记录，这样费时费力且会存在一定的人为误差，不利于系统的对新品种农作物的研究。随着对农作物科研的深入，对于各农作物受哪些环境因素影响，以及影响的程度多大，都需要较传统测量方式更精确、更及时的方式去记录并统计相应的数据信息。

目前，对于我国国内大棚种植，以及各个农业研究所内的大棚农作物研究来说，主要是采用人工定期采集数据及宏观巡视的等传统监测手段，该方法具有效率低、精度低、成本高、以及无法及时预报突发情况等缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种对大棚内各环境因素进行高精确、全天候、自动化、远程实时监测和统计的大棚监测监控系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大棚监测监控系统，包括有大棚，其特征是：包括有分别安设于大棚内外的若干组传感单元、与各传感单元构成信号传输的网关及与网关通过网络连接的后台中心服务器；

所述传感单元包括有用于监测环境温度和湿度的温湿度采集器、监测环境中光照强度的光照采集器和监测空气中风速的风速采集器，大棚内至少安设有一个温湿度采集器和一个光照采集器；

所述传感单元还包括有用于监测土壤中水分的土壤水分采集器、监测空气中二氧化碳浓度的二氧化碳采集器和监测PH值的PH采集器，所述的各个传感单元上均设有太阳能电池板；

所述温湿度采集器、光照采集器、风速采集器、土壤水分采集器、二氧化碳采集器和PH采集器内均设有WAIN传感节点，网关为 WAIN网关，其余后台中心服务器通过CDMA网络或GPRS网络构成信号传送；

所述大棚监测监控系统还包括有薄膜卷帘机和可控制薄膜卷帘机正反转的大棚设施控制器，大棚设施控制器与后台中心服务器网络连接，所述大棚上开设有透气窗，透气窗处挂设有薄膜卷帘，所述薄膜卷帘机安设于透气窗处并与薄膜卷帘的升降联动。

采用上述技术方案，通过在大棚内外安设各种不同功能的传感单元，不同的传感单元分别具有实时监测并记录环境中温湿度、光照强度、风速、土壤水分、二氧化碳浓度和PH值的变化，同时将所得数据通过网络传输给网关，网关在通过网络传输给后台中心服务器，通过后台中服务器的解析，用户则可以高精确、全天候、自动化、远程实时地对大棚内外各种环境因素进行监控，实现了对地质灾害的监测预警和管控力度，并对相应不利于农作物生长的因素做出相应的调整和避免。

本实用新型的进一步设置为：所述传感单元包括有用于监测环境温度和湿度的温湿度采集器、监测环境中光照强度的光照采集器和监测空气中风速的风速采集器，大棚内至少安设有一个温湿度采集器和一个光照采集器。

本实用新型的进一步设置为：所述传感单元还包括有用于监测土壤中水分的土壤水分采集器、监测空气中二氧化碳浓度的二氧化碳采集器和监测PH值的PH采集器，所述的各个传感单元上均设有太阳能电池板。

采用上述技术方案，各个传感单元上的太阳能电池板可以自身发电储能，无需外接电源，由此避免了电线的铺设和能源的浪费，从而最大限度地降低了生产成本的增加。

本实用新型的进一步设置为：所述温湿度采集器、光照采集器、风速采集器、土壤水分采集器、二氧化碳采集器和PH采集器内均设有 WAIN传感节点，网关为WAIN网关，其余后台中心服务器通过CDMA网络或GPRS网络构成信号传送。

采用上述技术方案，当大棚内外环境因素发生变化时，各个传感单元通过其内设置的WAIN传感节点将信号传出，WAIN传感节点是无线传感单元网络的基本节点，由处理器和RF芯片组成，体积小，便于安装在各种传感单元中，并且WAIN传感节点组成一个子网，子网内的节点依靠无线多跳自组织协议，通过多跳的方式把数据传递给 WAIN网关，网关在进行数据融合后，通过CDMA或GPRS网络远程传送数据回后台中心服务器。其中，各个传感单元也可定时传送数据，而定时传送的时间段可借助于后台中心服务器实施，实现实时监测。

本实用新型的再进一步设置为：还包括有薄膜卷帘机和可控制薄膜卷帘机正反转的大棚设施控制器，大棚设施控制器与后台中心服务器网络连接，所述大棚上开设有透气窗，透气窗处挂设有薄膜卷帘，所述薄膜卷帘机安设于透气窗处并与薄膜卷帘的升降联动。

采用上述技术方案，薄膜卷帘可安设于大棚顶部和大棚侧部，透气窗开设于大棚侧部，安设于大棚侧部的薄膜卷帘盖设于透气窗处，薄膜卷帘的升降起到控制空气导通的作用，安设于大棚顶部的薄膜卷帘的升降起到控制大棚内光照密度的控制。该薄膜卷帘机配合大棚设施控制器的工作，在后台中心服务器的控制下做出相应的升降动作，实现薄膜卷帘的升降动作，无需人员现场操作，便捷且准确。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

附图说明

图1为本实用新型实施例的示意图。

图2为本实用新型实施例网络的示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实施例包括有大棚1、以及分别安设于大棚1 内外的若干组传感单元2、与各传感单元2构成信号传输的网关3及与网关3通过网络连接的后台中心服务器4，大棚1的侧部开设有透气窗 11，大棚顶部和透气窗11所在处分别盖设有薄膜卷帘5，而在大棚1 顶部和透气窗11所在处安设有薄膜卷帘机6和可控制薄膜卷帘机6正反转的大棚设施控制器7，该大棚设施控制器7与后台中心服务器4网络联接。薄膜卷帘机6为电动机，电动机输出处设有卷轮，卷轮上设有连接线，连接线与薄膜卷帘5底端连接，当电动机正反转是，分别带动薄膜卷帘5升降的实现。所述的传感单元2包括有用于监测环境温度和湿度的温湿度采集器、监测环境中光照强度的光照采集器、监测空气中风速的风速采集器、监测土壤中水分的土壤水分采集器、监测空气中二氧化碳浓度的二氧化碳采集器和监测PH值的PH采集器，土壤水分采集器主要用于土壤栽培的农作物环境并埋设于土壤中，PH 采集器主要用于培养液栽培的农作物环境并安设于培养液中。各个传感单元2上设有用于为自身提供能源的太阳能电池板，内部还设有WAIN传感节点21，网关3为WAIN网关，其余后台中心服务器4通过 CDMA网络或GPRS网络构成信号传送。在大棚1内安设有多个温湿度采集器、光照采集器、土壤水分采集器、二氧化碳采集器和PH采集器，在大棚内的数量和分布位置可根据需要自行调整，大棚1外安设有多个温湿度采集器、光照采集器和风速采集器，在大棚1外的数量和分布位置可根据需要自行调整。

准确实时的信息供给是精准农业的必须前提，精准农业的实现首先在于认识农田内农作物生长环境和生长情况的差异.而这必须依赖于各种先进的传感单元2，如大气温度、大气湿度、风速、太阳辐射、作物生长情况、作物产量等各种类型传感单元2。本实用新型中，通过在大棚1内外安设各种不同功能的传感单元2，不同的传感单元2分别具有实时监测并记录环境中温湿度、光照强度、风速、土壤水分、二氧化碳浓度和PH值的变化，同时将所得数据通过网络传输给网关，网关3在通过网络传输给后台中心服务器4，通过后台中心服务器4的解析，用户则可以高精确、全天候、自动化、远程实时地对大棚1内外各种环境因素进行监控，实现了对地质灾害的监测预警和管控力度，并对相应不利于农作物生长的因素做出相应的调整和避免。各个传感单元2上的太阳能电池板可以自身发电储能，无需外接电源，由此避免了电线的铺设和能源的浪费，从而最大限度地降低了生产成本的增加。其中，当大棚1内外环境因素发生变化时，各个传感单元2通过其内设置的WAIN传感节点21将信号传出，WAIN传感节点21是无线传感单元网络的基本节点，由处理器和RF芯片组成，体积小，便于安装在各种传感单元2中，并且WAIN传感节点21组成一个子网，子网内的节点依靠无线多跳自组织协议，通过多跳的方式把数据传递给 WAIN网关3，网关3在进行数据融合后，通过CDMA或GPRS网络远程传送数据回后台中心服务器4。其中，各个传感单元2也可定时传送数据，而定时传送的时间段可借助于后台中心服务器4实施，实现实时监测。如果大棚1内的某个环境因素超过了农作物的警戒值，后台中心服务器4将产生报警信号，使得监测人员在第一时间得到信息并进行处理。薄膜卷帘5可安设于大棚1顶部和大棚1侧部，透气窗 11开设于大棚1侧部，安设于大棚1侧部的薄膜卷帘5盖设于透气窗 11处，薄膜卷帘5的升降起到控制空气导通的作用，安设于大棚1顶部的薄膜卷帘5的升降起到控制大棚1内光照密度的控制。该薄膜卷帘机6配合大棚设施控制器7的工作，在后台中心服务器4的控制下做出相应的升降动作，实现薄膜卷帘5的升降动作，无需人员现场操作，便捷且准确。另外，通过远程监测控制，还可以加设灌溉设备，从而实现远程控制田间相关农业灌溉和空气调节设施。本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。