一种基于大数据的智能大棚系统的制作方法

文档序号:14056597阅读:393来源:国知局

本发明涉及农业大棚技术领域,特别是一种基于大数据的智能大棚系统。



背景技术:

云计算作为近年来新兴的技术,以其灵活、便利、成本低的优势迅速赢得使用者的青睐,在生产生活中各个领域得到广泛应用,鉴于云计算技术的应用发展现状,能够为云计算在大棚管理技术中的应用提供坚实的技术支持。

目前市场上常见的农业大棚用数据采集处理系统偏向单一化,采集的作物信息较为简单,因此在使用数据对作物生长环境进行控制的时候无法全面照顾,导致系统整体的工作效率较低,另外,普通农业大棚系统无法智能的对大棚环境进行优化补偿,采用人工处理的方法,效率比较低下,准确率也比较低,可能会造成不可挽回的损失。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出一种基于大数据的智能大棚系统。

具体的,一种基于大数据的智能大棚系统,包括:云服务器、移动终端、监控模块、监测模块、执行模块及中央处理模块,所述监控模块包括图像采集模块及图像处理模块,所述监测模块包括湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、土壤盐分传感器,所述执行模块包括空气加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置及光照单元,所述中央处理模块包括mcu、存储器及通信模块。

进一步的,所述光照单元包括gps及补光灯,所述补光灯为多组,所述补光灯设置在大棚顶部。

进一步的,所述湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、土壤盐分传感器、空气加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置、gps及补光灯通过can总线系统与所述mcu连接,所述存储器、通信模块及图像处理模块分别与所述mcu连接,所述图像采集模块与所述图像处理模块连接。

进一步的,所述湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器及土壤盐分传感器用于采集监测数据并将采集到的监测信息发送至所述mcu;

所述gps用于采集gps信息并将其发送至所述mcu,gps信息包括定位信息及时间信息;

所述mcu用于将接收到的监测信息通过所述通信模块发送至所述云服务器并接收所述云服务器发送的指令;

所述云服务器用于接收、存储监测信息,并根据监测信息计算得到相应的执行指令并将执行指令发送至所述mcu;

所述移动终端用于向所述云服务器发送查询、修改指令。

进一步的,所述存储器用于存储光照角度计算程序,该程序采用黄赤交角算法实现,所述mcu接收到gps信息后,调用光照角度计算程序,以定位信息及时间信息作为输入参数,通过黄赤交角算法得到当前阳光照射角度。

进一步的,所述mcu将计算得到的阳光照射角度作为输入参数,通过预设算法计算得到灯光补偿方案,并控制对应的所述补光灯点亮。

进一步的,所述图像采集模块用于采集大棚内农作物图像,所述图像处理模块用于提取农作物图像数据并将农作物图像数据发送至所述mcu,所述mcu通过所述通信模块将其发送至所述云服务器。

进一步的,所述图像采集模块为高清球摄像机,所述通信模块为3g/4g/wifi模块。

进一步的,所述云服务器根据接收到的监测信息及农作物图像数据结合农作物生长所需各要素占比数据计算得到湿度、温度、二氧化碳浓度、氧气浓度及土壤盐分空气的最优值组合,并向所述mcu发送相应指令,通过所述mcu控制所述加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置及光照单元执行对应指令,所述云服务器还通过监测信息及农作物图像数据的历史数据不断优化调整输出的各向监测信息的最优组合值。

本发明的有益效果在于:全面监测大棚各项环境数据,并结合图像处理,在大数据的支撑下,云服务器通过计算得到与大棚内作物生长最匹配的环境指标值,并能随着数据的更新优化各项监测数据指标,并通过无线网络将响应指令发送至大棚内的mcu,通过mcu调整执行模块的输出,智能的将大棚环境调整为不同作物所需的最优环境。

附图说明

图1是本发明的一种基于大数据的智能大棚系统示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示,一种基于大数据的智能大棚系统,包括:云服务器、移动终端、监控模块、监测模块、执行模块及中央处理模块,所述监控模块包括图像采集模块及图像处理模块,所述监测模块包括湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、土壤盐分传感器,所述执行模块包括空气加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置及光照单元,所述中央处理模块包括mcu、存储器及通信模块。

进一步的,所述光照单元包括gps及补光灯,所述补光灯为多组,所述补光灯设置在大棚顶部。

进一步的,所述湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、土壤盐分传感器、空气加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置、gps及补光灯通过can总线系统与所述mcu连接,所述存储器、通信模块及图像处理模块分别与所述mcu连接,所述图像采集模块与所述图像处理模块连接。

进一步的,所述湿度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器及土壤盐分传感器用于采集监测数据并将采集到的监测信息发送至所述mcu;

所述gps用于采集gps信息并将其发送至所述mcu,gps信息包括定位信息及时间信息;

所述mcu用于将接收到的监测信息通过所述通信模块发送至所述云服务器并接收所述云服务器发送的指令;

所述云服务器用于接收、存储监测信息,并根据监测信息计算得到相应的执行指令并将执行指令发送至所述mcu;

所述移动终端用于向所述云服务器发送查询、修改指令。

进一步的,所述存储器用于存储光照角度计算程序,该程序采用黄赤交角算法实现,所述mcu接收到gps信息后,调用光照角度计算程序,以定位信息及时间信息作为输入参数,通过黄赤交角算法得到当前阳光照射角度。

进一步的,所述mcu将计算得到的阳光照射角度作为输入参数,通过预设算法计算得到灯光补偿方案,并控制对应的所述补光灯点亮。

进一步的,所述图像采集模块用于采集大棚内农作物图像,所述图像处理模块用于提取农作物图像数据并将农作物图像数据发送至所述mcu,所述mcu通过所述通信模块将其发送至所述云服务器。

进一步的,所述图像采集模块为高清球摄像机,所述通信模块为3g/4g/wifi模块。

进一步的,所述云服务器根据接收到的监测信息及农作物图像数据结合农作物生长所需各要素占比数据计算得到湿度、温度、二氧化碳浓度、氧气浓度及土壤盐分空气的最优值组合,并向所述mcu发送相应指令,通过所述mcu控制所述加湿装置、二氧化碳添加装置、加温装置、换气装置、灌溉装置及光照单元执行对应指令,所述云服务器还通过监测信息及农作物图像数据的历史数据不断优化调整输出的各向监测信息的最优组合值。

需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom、ram等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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