一种物联网的设施农业环境智能控制系统的制作方法

文档序号:11405799阅读:376来源:国知局
一种物联网的设施农业环境智能控制系统的制造方法与工艺

本实用新型涉及温室里大棚里的空气温湿度、光照度、二氧化碳、土壤温湿度的智能化、无线网络技术控制的系统,更具体的说,涉及一种物联网的设施农业环境智能控制系统。



背景技术:

农业生产一般受季节性限制,而温室大棚可以帮助农民克服农业生长的季节性的问题,提高农业生产的生产效率。

农业要实现高产、优质、可靠安全地可持续发展,必须借助科学手段,充分利用信息化与智能化管理技术建立农业生产、加工、流通的规范化管理体系。

物联网作为一项新兴技术,将是推动信息化与农业现代化融合的重要切入点,是推动我国精细农业应用与实践的重要驱动力,为现代农业发展提供了前所未有的机遇。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网中所有的设备如压力传感器、温度传感器、湿度传感器、水质监测传感器,资源、通信等,都是人性化和私有化的。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

物联网(InternetofThings,IOT)这个概念是由麻省理工学院专家于1999年提出的,它的产生和发展跟计算机网络的发展、互联网应用的扩展、计算技术的发展、传感技术的发展、社会需求的驱动以及政府的支持都是分不开的。

早期的计算机网络是一个简单的分时系统巨型机,所有的用户都通过访问它来获取自己所需要的资源,发展成个人机时期,每个用户都访问一台机器来获取自己的资源。后来人们通过一定的协议将几个个人计算机组成一个小型的局域网,对资源进行共享。今天,成千上万的用户可以通过上网获取资源。当今社会,只是访问一些网页已经远不能满足人们的需求。从早期的基本网络服务如Telnet、FTP、E-mail等到后来的电子商务、电子政务、远程教育、远程医疗,再到现在的搜索引擎、网络电视、网络电话、博客、播客、网络通信、网络游戏等等,互联网经历了一个飞速发展的过程。未来互联网将会与传感器技术相结合,为人们提供更加便利有效的服务。人们将会充分地感受到,他们永远处在“物联网”中。除此之外计算技术的发展为物联网的产生奠定了基础,早期的计算机计算速度慢,不可能有效地处理传感器网络采集回来的“海量”数据。为了解决计算问题,相关的计算技术也随之产生。计算技术经历了早期的单机计算、并行计算、分布式计算到后来的网络计算再到现在云计算的一个发展历程。云计算也是现在热门的一种计算技术。

前面所提到的相关技术是物联网产生的必要条件,如果没有传感器技术的发展,那么我们所能谈论的只有互联网,而不可能会产生物联网。早期人们使用的只是一些无线射频设备,后来发明了智能传感器,这些传感器可以将一些模拟量采集转换成数据量供人们参考分析。如光敏传感器、热敏传感器、温度传感器器、湿度传感器、压力传感器等等。人们将多个传感器节点按照自己定义的协议组成一个小型的网络,通过无线技术进行数据交换。这些技术结合互联网技术、通信技术等就产生了物联网。

物联网技术已经悄悄地走进了我们的生活,并且已经应用在各个领域。如农业生产、医疗、建筑体监测、文物保护等等。美国未来科学院保罗·萨福说:“就如同个人电脑是八十年代的标志,万维网是九十年代的标志一样,下一个巨大的变化将会是廉价传感器的到来!”。我们可以预见,将来物联网技术将无处不在。

当代温室环境中,无线网络、GPRS网络可以覆盖整个温室大棚的区域,可以用物联网技术来智能控制温室里生物的生长。

因此,采用物联网进行温室远程智能化监控,可以实现塑料大棚、日光温室、连栋温室生长农作物智能化的控制。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,物联网中所有的设备如空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器,资源、通信等,都是人性化和私有化的。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

当代温室环境中,无线网络可以覆盖整个温室大棚的区域,可以用无线网络来智能控制温室里大棚蔬菜的温湿度、二氧化碳浓度、光照度。

设施农业主要是通过建造塑料大棚、日光温室、连栋温室等半封闭生产场地,人工改变作物生生长的气候环境,从而达到高产、高效的目的。

塑料大棚、日光温室、连栋温室是一种可以改变农作物,特别是改变大棚蔬菜生长环境,为农作物生长创造更好条件、避免外界四季气温变化和恶劣气候对其影响的场所。随着经济和社会的快速发展,各种大棚温室种植和栽培蔬菜的需求量在逐步上升和不断增加。

以往的设施农业存在以下问题:

1、设施农业主要依靠农民的自身经验和现场人工操作,缺乏精准性;

2、设施农业获取环境信息的控制手段落后,劳动力投入太大、效益较差;

3、目前,设施农业不能农业生产标准化、规模化、精准化,制约了设施农业的可持续性发展。

因此,采用物联网的设施农业环境智能控制系统,可以实现设施农业环境智能的控制。

以往的物联网的设施农业环境智能控制系统存在以下缺点:

(一)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统没有采用无线网关1、无线网关2、无线网关3、无线网关4和电源供电装置构成无线网关的节点进行无线网络控制,其控制方式效果不佳、不易于实现设施农业环境智能的控制;

(二)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统没有采用堆砌式的模块化结构,其组成结构不包括用户计算机、无线网关、无线网关1、无线网关2、无线网关3、无线网关4、智能客户端、执行系统、传感器、网络摄像机,其组合结构比较复杂;

(三)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统很少采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器,无线空气温湿度传感器也没有放置在距地面50厘米高的桌面上;也采用无线光照度传感器,无线光照度传感器也没有安装在温室大棚正中间;更没有采用无线二氧化碳传感器,无线二氧化碳传感器没有安装在温室大棚两侧;也没有采用无线土壤温湿度传感器,无线土壤温湿度传感器没有放置在距地面20厘米的小盒子里;

(四)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统没有采用智能客户端,更没有采用智能手机具有安卓操作系统,不能够随时随地接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存没有16GB,更没有采用Win7操作系统,不能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存没有32GB;也没有采用有线网络模块,有线网络模块不是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块;也没有采用RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块;

(五)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统没有采用网络摄像机,网络摄像机不包括 LED显示器、遥控器、摄像机;更没有采用LED显示器,LED显示器也没有置于大棚温室的中央,LED显示器上端没有通过铁架子固定在温室大棚的上端;也没有采用无线摄像机,无线摄像机设有前、后、左、右4个摄像机,摄像范围不广;

(六)、以往的物联网的设施农业环境智能控制系统没有采用执行系统,执行系统不包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统;也没有采用加湿系统,加湿系统不包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,不能用于完成设施农业加湿的智能控制;更没有采用加热系统,加热系统不包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,不能用于完成设施农业加热的智能控制;也没有采用遮阳系统,遮阳系统不包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,不能用于完成设施农业遮阳的智能控制;也没有采用湿帘系统,湿帘系统不包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,不能用于完成设施农业保湿的智能控制;也没有采用无线电磁阀系统,无线电磁阀系统不包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,更没有采用无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4,其执行效果不佳;

(七)、不能完全实现设施农业环境智能控制的物联网控制,也不能节省了人力,生产效率较低,更不能够产生很好的经济效益和社会效益。



技术实现要素:

本实用新型是为了克服上述不足,给出了一种物联网的设施农业环境智能控制系统。

本发明的技术方案如下:

一种物联网的设施农业环境智能控制系统,包括用户计算机、无线网关、视觉化处理系统、智能客户端、传感器、执行系统、设施农业专家集成系统;所述的无线网关包括STC12C5A60S2 无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;所述的无线网关上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制。

进一步地,所述的智能客户端包括智能手机、平板电脑、通讯装置。

进一步地,所述的智能手机带有安卓操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存为16GB。

进一步地,所述的平板电脑带有Win7操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存为32GB。

进一步地,所述的通讯装置包括RS232的通讯模块、RS482的通讯模块、无线网络模块、有线网络模块、4G网络模块,所述的有线网络模块是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块。

进一步地,所述的RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块。

进一步地,所述的执行系统包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统。

进一步地,所述的加湿系统包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,用于完成设施农业加湿的智能控制。

进一步地,所述的加热系统包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,用于完成设施农业加热的智能控制。

进一步地,所述的遮阳系统包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,用于完成设施农业遮阳的智能控制。

进一步地,所述的湿帘系统包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,用于完成设施农业保湿的智能控制。

进一步地,所述的无线电磁阀系统包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,所述的无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4。

进一步地,所述的传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器。

进一步地,所述的空气温湿度传感器采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器放置在距地面50厘米高的桌面上。

进一步地,所述的光照度传感器采用无线光照度传感器,所述的无线光照度传感器安装在温室大棚正中间。

进一步地,所述的二氧化碳传感器采用无线二氧化碳传感器,所述的安装在温室大棚两侧。

进一步地,所述的土壤温湿度传感器采用无线土壤温湿度传感器,所述的无线土壤温湿度传感器放置在距地面20厘米的小盒子里。

进一步地,所述的设施农业专家集成系统包括传感器数据采集与处理系统、执行控制的专家集成系统、视觉化处理及通讯专家集成系统。

进一步地,所述的传感器数据采集与处理系统包括传感器数据采集的专家集成系统、传感器处理系统的专家集成系统。

进一步地,所述的执行控制的专家集成系统包括加湿控制的专家集成系统、加热控制的专家集成系统、遮阳控制的专家集成系统、湿帘控制的专家集成系统、无线电磁阀控制的专家集成系统。

进一步地,所述的视觉化处理及通讯专家集成系统包括视觉化处理的专家集成系统、通讯专家集成系统。

进一步地,所述的设施农业专家集成系统还包括设施农业精良灌溉的专家集成系统、人工处理系统。

本实用新型发明与现有技术相比,具有以下优点及突出性效果:

(1)、本发明采用的堆砌式的模块化结构,包括用户计算机、无线网关、视觉化处理系统、智能客户端、传感器、执行系统、设施农业专家集成系统;所述的无线网关包括STC12C5A60S2 无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;所述的无线网关上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制;

(2)、本发明采用的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右 4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;

(3)、本发明采用的无线网关包括STC12C5A60S2无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的无线网关,上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制;

(4)、本发明采用的智能客户端包括智能手机、平板电脑、通讯装置;所述的智能手机带有安卓操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存为16GB;所述的平板电脑带有Win7操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存为32GB;所述的通讯装置包括RS232的通讯模块、RS482的通讯模块、无线网络模块、有线网络模块、4G网络模块,所述的有线网络模块是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块;所述的RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块;

(5)、本发明采用的执行系统包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统;所述的加湿系统包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,用于完成设施农业加湿的智能控制;所述的加热系统包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,用于完成设施农业加热的智能控制;所述的遮阳系统包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,用于完成设施农业遮阳的智能控制;所述的湿帘系统包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,用于完成设施农业保湿的智能控制;所述的无线电磁阀系统包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,所述的无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4;

(6)、本发明采用的传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器;所述的空气温湿度传感器采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器放置在距地面50厘米高的桌面上;所述的光照度传感器采用无线光照度传感器,所述的无线光照度传感器安装在温室大棚正中间;所述的二氧化碳传感器采用无线二氧化碳传感器,所述的安装在温室大棚两侧;所述的土壤温湿度传感器采用无线土壤温湿度传感器,所述的无线土壤温湿度传感器放置在距地面20厘米的小盒子里;

(7)、本发明采用的设施农业专家集成系统包括传感器数据采集与处理系统、执行控制的专家集成系统、视觉化处理及通讯专家集成系统;所述的传感器数据采集与处理系统包括传感器数据采集的专家集成系统、传感器处理系统的专家集成系统;所述的执行控制的专家集成系统包括加湿控制的专家集成系统、加热控制的专家集成系统、遮阳控制的专家集成系统、湿帘控制的专家集成系统、无线电磁阀控制的专家集成系统;所述的视觉化处理及通讯专家集成系统包括视觉化处理的专家集成系统、通讯专家集成系统;所述的设施农业专家集成系统还包括设施农业精良灌溉的专家集成系统、人工处理系统。

除了以上这些,本发明完全实现设施农业环境智能控制的物联网控制,节省了人力、物力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。

本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型发明的一种物联网的设施农业环境智能控制系统的结构示意图;

图2为本实用新型发明的一种物联网的设施农业环境智能控制系统实现设施农业环境智能控制的物联网控制过程的流程图。

具体实施方式

实施实例

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明及其实施方式作进一步详细描述。

如图1所示,一种物联网的设施农业环境智能控制系统,包括用户计算机、无线网关、视觉化处理系统、智能客户端、传感器、执行系统、设施农业专家集成系统;所述的无线网关包括STC12C5A60S2无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;所述的无线网关上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制。

又,本发明采用的堆砌式的模块化结构,包括用户计算机、无线网关、视觉化处理系统、智能客户端、传感器、执行系统、设施农业专家集成系统;所述的无线网关包括 STC12C5A60S2无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;所述的无线网关,上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,左端与视觉化处理系统相连接,右端与智能客户端相连接,下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制,是本发明一个显著特点。

又,本发明采用的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息,是本发明一个显著特点。

又,本发明采用的无线网关包括STC12C5A60S2无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的无线网关,上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制,是本发明一个显著特点。

进一步作为优选的实施方式,所述的智能客户端包括智能手机、平板电脑、通讯装置。

进一步作为优选的实施方式,所述的智能手机带有安卓操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存为16GB。

进一步作为优选的实施方式,所述的平板电脑带有Win7操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存为32GB。

进一步作为优选的实施方式,所述的通讯装置包括RS232的通讯模块、RS482的通讯模块、无线网络模块、有线网络模块、4G网络模块,所述的有线网络模块是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块。

进一步作为优选的实施方式,所述的RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块。

又,本发明采用的智能客户端包括智能手机、平板电脑、通讯装置;所述的智能手机带有安卓操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存为16GB;所述的平板电脑带有Win7操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存为32GB;所述的通讯装置包括RS232的通讯模块、RS482的通讯模块、无线网络模块、有线网络模块、4G网络模块,所述的有线网络模块是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块;所述的RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块,是本发明一个显著特点。

进一步作为优选的实施方式,所述的执行系统包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统。

进一步作为优选的实施方式,所述的加湿系统包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,用于完成设施农业加湿的智能控制。

进一步作为优选的实施方式,所述的加热系统包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,用于完成设施农业加热的智能控制。

进一步作为优选的实施方式,所述的遮阳系统包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,用于完成设施农业遮阳的智能控制。

进一步作为优选的实施方式,所述的湿帘系统包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,用于完成设施农业保湿的智能控制。

进一步作为优选的实施方式,所述的无线电磁阀系统包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,所述的无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4。

又,本发明采用的执行系统包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统;所述的加湿系统包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,用于完成设施农业加湿的智能控制;所述的加热系统包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,用于完成设施农业加热的智能控制;所述的遮阳系统包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,用于完成设施农业遮阳的智能控制;所述的湿帘系统包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,用于完成设施农业保湿的智能控制;所述的无线电磁阀系统包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,所述的无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4,是本发明一个显著特点。

进一步作为优选的实施方式,所述的传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器。

进一步作为优选的实施方式,所述的空气温湿度传感器采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器放置在距地面50厘米高的桌面上。

进一步作为优选的实施方式,所述的光照度传感器采用无线光照度传感器,所述的无线光照度传感器安装在温室大棚正中间。

进一步作为优选的实施方式,所述的二氧化碳传感器采用无线二氧化碳传感器,所述的安装在温室大棚两侧。

进一步作为优选的实施方式,所述的土壤温湿度传感器采用无线土壤温湿度传感器,所述的无线土壤温湿度传感器放置在距地面20厘米的小盒子里。

又,本发明采用的传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器;所述的空气温湿度传感器采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器放置在距地面50厘米高的桌面上;所述的光照度传感器采用无线光照度传感器,所述的无线光照度传感器安装在温室大棚正中间;所述的二氧化碳传感器采用无线二氧化碳传感器,所述的安装在温室大棚两侧;所述的土壤温湿度传感器采用无线土壤温湿度传感器,所述的无线土壤温湿度传感器放置在距地面20厘米的小盒子里,是本发明一个显著特点。

进一步作为优选的实施方式,所述的设施农业专家集成系统包括传感器数据采集与处理系统、执行控制的专家集成系统、视觉化处理及通讯专家集成系统。

进一步作为优选的实施方式,所述的传感器数据采集与处理系统包括传感器数据采集的专家集成系统、传感器处理系统的专家集成系统。

进一步作为优选的实施方式,所述的执行控制的专家集成系统包括加湿控制的专家集成系统、加热控制的专家集成系统、遮阳控制的专家集成系统、湿帘控制的专家集成系统、无线电磁阀控制的专家集成系统。

进一步作为优选的实施方式,所述的视觉化处理及通讯专家集成系统包括视觉化处理的专家集成系统、通讯专家集成系统。

进一步作为优选的实施方式,所述的设施农业专家集成系统还包括设施农业精良灌溉的专家集成系统、人工处理系统。

又,本发明采用的设施农业专家集成系统包括传感器数据采集与处理系统、执行控制的专家集成系统、视觉化处理及通讯专家集成系统;所述的传感器数据采集与处理系统包括传感器数据采集的专家集成系统、传感器处理系统的专家集成系统;所述的执行控制的专家集成系统包括加湿控制的专家集成系统、加热控制的专家集成系统、遮阳控制的专家集成系统、湿帘控制的专家集成系统、无线电磁阀控制的专家集成系统;所述的视觉化处理及通讯专家集成系统包括视觉化处理的专家集成系统、通讯专家集成系统;所述的设施农业专家集成系统还包括设施农业精良灌溉的专家集成系统、人工处理系统,是本发明一个显著特点。

实施实例2

一种物联网的设施农业环境智能控制系统实现设施农业环境智能控制的物联网控制的过程,如图2所示,包括一种物联网的设施农业环境智能控制系统,开始工作;无线网关工作;传感器采集数据;网络摄像机工作;执行系统工作;智能客户端工作;判断是否完成设施农业环境智能控制的物联网控制;完成设施农业环境智能控制的物联网控制等以下几个步骤;

步骤S1:一种物联网的设施农业环境智能控制系统,开始工作;

步骤S2:无线网关工作;

步骤S3:传感器采集数据;

(1)、空气温湿度传感器采集温室大棚里的空气温湿度数据;

(2)、光照度传感器采集温室大棚里的光照度数据;

(3)、二氧化碳传感器采集温室大棚里的二氧化碳传感器数据;

(4)、土壤温湿度传感器采集温室大棚里的土壤温湿度数据。

步骤S4:视觉化处理系统工作;

步骤S5:执行系统工作;

(1)、加湿系统工作;

(2)、加热系统工作;

(3)、遮阳系统工作;

(4)、湿帘系统工作;

(5)、无线电磁阀系统工作。

步骤S6:智能客户端工作;

(1)、智能手机工作;

(2)、平板电脑工作;

(3)、通讯装置工作。

步骤S7:判断是否完成设施农业环境智能控制的物联网控制;

情况一、没有完成设施农业环境智能控制的物联网控制,则执行步骤S2,无线网关工作;

情况二、完成设施农业环境智能控制的物联网控制,则执行步骤S9;

步骤S8:完成设施农业环境智能控制的物联网控制。

本发明显著的特点:

1)、本发明采用的堆砌式的模块化结构,包括用户计算机、无线网关、视觉化处理系统、智能客户端、传感器、执行系统、设施农业专家集成系统;所述的无线网关包括STC12C5A60S2 无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息;所述的无线网关上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制。

2)、本发明采用的视觉化处理系统设有网络摄像机,所述的网络摄像机包括LED显示器、遥控器、摄像机;所述的LED显示器置于大棚温室的中央,LED显示器上端通过铁架子固定在温室大棚的上端;所述的摄像机为无线摄像机,所述的无线摄像机设有前、后、左、右4个可以伸缩及移动的摄像机,所述的无线摄像机,接有16GB移动硬盘,用于存储视觉化的物联网的设施农业智能化监控信息。

3)、本发明采用的无线网关包括STC12C5A60S2无线网关控制芯片、电源模块、网关驱动电路,所述的无线网关,上端与用户计算机相连接,所述的用户计算机包括主机房、数据库设备,其中:主机房设有主控计算机、2台工业计算机,主控计算机、2台工业计算机与数据库设备进行数据交换处理,所述的无线网关左端与视觉化处理系统相连接,所述的无线网关右端与智能客户端相连接,所述的无线网关下端分别与传感器、执行系统、设施农业专家集成系统相连接,实现设施农业环境智能控制的物联网控制。

4)、本发明采用的智能客户端包括智能手机、平板电脑、通讯装置;所述的智能手机带有安卓操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的智能手机,内存为16GB;所述的平板电脑带有Win7操作系统,能够接收物联网的设施农业环境智能控制信息的平板电脑,内存为32GB;所述的通讯装置包括RS232的通讯模块、RS482的通讯模块、无线网络模块、有线网络模块、4G网络模块,所述的有线网络模块是在无线网络模块接入有困难的情况下接入有线网络模块;所述的RS482的通讯模块作为采集数据的备用模块。

5)、本发明采用的执行系统包括加湿系统、加热系统、遮阳系统、湿帘系统、无线电磁阀系统;所述的加湿系统包括喷水管、无线智能加湿插座、水阀、排风扇,用于完成设施农业加湿的智能控制;所述的加热系统包括电暖气、无线智能加热插座、暖气管道,用于完成设施农业加热的智能控制;所述的遮阳系统包括遮阳电机、卷帘电机、无线智能遮阳插座、遮阳帘、卷帘、卷帘上限位开关、卷帘下限位开关,用于完成设施农业遮阳的智能控制;所述的湿帘系统包括湿帘、无线智能湿帘插座、湿帘电机、湿帘上限位开关、湿帘下限位开关,用于完成设施农业保湿的智能控制;所述的无线电磁阀系统包括无线电磁阀、无线智能电磁阀插座,所述的无线电磁阀包括无线电磁阀1、无线电磁阀2、无线电磁阀3、无线电磁阀4。

6)、本发明采用的传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器;所述的空气温湿度传感器采用无线空气温湿度传感器,所述的无线空气温湿度传感器放置在距地面50厘米高的桌面上;所述的光照度传感器采用无线光照度传感器,所述的无线光照度传感器安装在温室大棚正中间;所述的二氧化碳传感器采用无线二氧化碳传感器,所述的安装在温室大棚两侧;所述的土壤温湿度传感器采用无线土壤温湿度传感器,所述的无线土壤温湿度传感器放置在距地面20厘米的小盒子里。

7)、本发明采用的设施农业专家集成系统包括传感器数据采集与处理系统、执行控制的专家集成系统、视觉化处理及通讯专家集成系统;所述的传感器数据采集与处理系统包括传感器数据采集的专家集成系统、传感器处理系统的专家集成系统;所述的执行控制的专家集成系统包括加湿控制的专家集成系统、加热控制的专家集成系统、遮阳控制的专家集成系统、湿帘控制的专家集成系统、无线电磁阀控制的专家集成系统;所述的视觉化处理及通讯专家集成系统包括视觉化处理的专家集成系统、通讯专家集成系统;所述的设施农业专家集成系统还包括设施农业精良灌溉的专家集成系统、人工处理系统。

8)、本发明完全实现设施农业环境智能控制的物联网控制,节省了人力、物力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案,均在本发明要求保护范围。本发明的是实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的,因此所附权利要求旨在覆盖这些是实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外,由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变,因此不是要将本发明的是实施例限于所例示和描述的精确结构和操作,而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域工程技术人员公知的技术。

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