本发明涉及大棚监控技术领域，具体而言，涉及一种大棚监控管理装置及系统。
背景技术
现有大棚的管理主要依赖于人工管理，由管理人员检测大棚中的环境参数，并基于管理人员的经验来调整改变大棚环境参数。而人工管理的效率低，不适用于大面积大数量的大棚管理。另外，人工管理不够完善，劳动强度大且管理效果并不理想。尽管目前也出现了一些针对大棚管理的电子化管理系统，但这些管理系统功能不够完善(比如容易出现误报警)，不利于对大棚进行监控管理。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种大棚监控管理装置及系统，能够远程实现对大棚的监控管理，可提高报警的准确性。
为了实现上述目的，本发明实施例所提供的技术方案如下所示：
第一方面，本发明实施例提供一种大棚监控管理装置，包括处理器、传感组件、通信模块、调节组件及电源管理模块，其中：
所述传感组件与所述处理器连接，用于采集大棚中的环境参数，其中，所述环境参数包括温度数据、空气湿度数据、土壤湿度数据、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度中的至少一种数据；
所述处理器用于在检测到至少一种环境参数超过对应的预设阈值范围的时长超过第一预设时长时，生成报警信号；
所述电源管理模块与所述处理器连接，用于控制所述传感组件、通信模块、调节组件中至少一个的供电的导通或断开；
所述通信模块与所述处理器连接，用于与服务器通信连接；
所述调节组件与所述处理器连接，用于基于所述报警信号对所述大棚的环境进行调节，以使调节后采集的所述环境参数在对应的预设阈值范围内。
可选地，上述调节组件包括与所述处理器连接的加热器、与所述处理器连接的加湿器、与所述处理器连接的风扇、与所述处理器连接的照明灯中的至少一种，其中：
所述加热器用于在所述处理器的控制下，升高或降低所述加热器的发热功率，以使采集的所述温度数据在第一预设阈值范围内；
所述加湿器用于在所述处理器的控制下，增加或减少输出水量，以使采集的所述空气湿度数据在第二预设阈值范围内，和/或使得采集的所述土壤湿度数据在第三预设阈值范围内；
所述风扇用于在所述处理器的控制下，将大棚内的空气与外界空气进行交换，以使采集的二氧化碳浓度在第四预设阈值范围内，和/或使得采集的所述氧气浓度在第五预设阈值范围内；
所述照明灯用于在所述处理器的控制下，增强或减弱所述照明灯的光照强度，以使采集的所述光照强度在第六预设阈值范围内。
可选地，上述传感组件包括用于采集调节组件供电电流的电流互感器，所述处理器还用于在所述电流互感器采集的电流值超过预设电流值时控制所述电源管理模块断开所述采集调节组件的供电电流。
可选地，上述电源管理模块包括继电器。
可选地，上述大棚监控管理装置还包括与所述处理器连接的用于播放视频文件的显示器。
可选地，上述大棚监控管理装置还包括与所述处理器连接的气象获取模块，所述显示器还用于显示所述气象获取模块获取的当前气象数据。
可选地，上述大棚监控管理装置还包括与所述处理器连接的用于播放音频文件的语音播放器。
可选地，上述大棚监控管理装置还包括与所述处理器连接的收音机模块，所述语音播放器与所述收音机模块连接，用于根据所述收音机模块接收到的音频数据进行播放。
可选地，上述大棚监控管理装置还包括与所述处理器连接的定位模块。
第二方面，本发明实施例还提供一种大棚监控管理系统，包括服务器、用户终端及上述的大棚监控管理装置，其中，所述大棚监控管理装置与所述服务器通信连接，所述服务器与所述用户终端通信连接。
相对于现有技术而言，本发明提供的大棚监控管理装置及系统至少具有以下有益效果：本方案中的大棚监控管理装置包括处理器、传感组件、通信模块、调节组件及电源管理模块。其中，传感组件与处理器连接，用于采集大棚中的环境参数。环境参数包括温度数据、空气湿度数据、土壤湿度数据、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度中的至少一种数据。处理器用于在检测到至少一种环境参数超过对应的预设阈值范围的时长超过第一预设时长时，生成报警信号，可减少误报警的情况出现；通信模块与处理器连接，用于与服务器通信连接；电源管理模块与处理器连接，用于控制传感组件、通信模块、调节组件供电的导通或断开；调节组件与处理器连接，用于基于报警信号对大棚的环境进行调节，以使采集的环境参数在对应的预设阈值范围内。本方案可自动对大棚的环境进行调节以及各器件供电的控制，有助于减少大棚管理的人力资源消耗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的大棚监控管理装置的交互示意图。
图2为本发明实施例提供的大棚监控管理装置的方框示意图之一。
图3为本发明实施例提供的大棚监控管理装置的方框示意图之二。
图4为本发明实施例提供的大棚监控管理装置的方框示意图之三。
图标：10-大棚监控管理系统；100-大棚监控管理装置；110-处理器；120-传感组件；130-通信模块；140-调节组件；151-外设接口模块；152-显示器；153-语音播放器；154-气象获取模块；156-定位模块；160-电源管理模块；200-服务器；300-用户终端。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参照图1，为本发明实施例提供的大棚监控管理系统10的交互示意图。本实施例提供的大棚监控管理系统10可以包括大棚监控管理装置100、服务器200及用户终端300。服务器200与大棚监控管理装置100通过网络建立通信连接，以进行数据交互。服务器200还与用户终端300通过网络建立通信连接，以进行数据交互。其中，大棚监控管理装置100用于采集大棚的环境参数，并上传至服务器200；还可以用于调节大棚的环境，以控制大棚的环境参数。服务器200用于从大棚监控管理装置100获取环境参数及大棚监控管理装置100中的各器件的运行状态等数据，并将获取的数据发送至用户终端300。用户终端300用于显示服务器200发送的数据，并在用户的控制下，通过服务器200向大棚监控管理装置100发送控制命令，以控制大棚监控管理装置100中各器件的运行状态。
可理解地，一个服务器200可以与至少一个大棚监控管理装置100通信连接，使得用户可通过一个用户终端300监控管理一个或多个大棚监控管理装置100采集的环境数据及各器件的运行状态。基于服务器200收发数据，可实现远程监控管理大棚，有助于提高对大棚的监控管理效率，减少监控管理大棚的人力资源消耗。用户终端300可以是，但不限于，智能手机、个人电脑(personalcomputer，pc)、平板电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、移动上网设备(mobileinternetdevice，mid)等。所述网络可以是，但不限于，有线网络或无线网络。
请参照图2，为本发明实施例提供的大棚监控管理装置100的方框示意图之一。本发明实施例提供的大棚监控管理装置100可以包括处理器110、传感组件120、通信模块130、调节组件140及电源管理模块160。所述处理器110、传感组件120、通信模块130、调节组件140及电源管理模块160各个元件之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
在本实施例中，处理器110可以是中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件、stm32系列单片机。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
在本实施例中，传感组件120可以包括温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、光照强度传感器、电流互感器等传感器中的一种或多种。该传感组件120用于采集大棚的环境参数，环境参数包括温度数据、空气湿度数据、土壤湿度数据、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度中的至少一种数据。
在本实施例中，通信模块130用于通过网络建立大棚监控管理装置100与服务器200之间的通信连接，并通过该网络收发数据。
在本实施例中，调节组件140可以包括加热器、加湿器、风扇、照明灯中的一种或多种器件，用于调节大棚的温度、湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度及光照强度等环境参数。
在本实施例中，大棚监控管理装置100还可以包括与处理器110连接的存储单元。所述存储单元可以是，但不限于，随机存取存储器，只读存储器，可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，电可擦除可编程只读存储器等。在本实施例中，所述存储单元可以用于存储环境参数。当然，所述存储单元还可以用于存储程序，所述处理器110在接收到执行指令后，执行该程序。
下面将对本实施例中的大棚监控管理系统10进行详细阐述。
在本实施例中，传感组件120与处理器110连接，用于采集大棚中的上述环境参数。当然，该环境参数还可以包括更多的其他参数，比如，若为无土栽培的大棚，该环境参数还可以包括培养液的各营养成分的浓度参数。可理解地，该培养液可以用于栽培蔬菜类植物，营养成分包括有机成分及无机成分。比如，有机成分包括肌醇、烟酸等，无机成分包括nh4no3(硝酸铵)、kno3(硝酸钾)等。
在本实施例中，处理器110用于在检测到至少一种环境参数超过对应的预设阈值范围的时长超过第一预设时长时，生成报警信号。可理解地，比如，处理器110在检测到温度数据超过该温度数据的预设阈值范围，且维持超过该预设阈值范围的时间超过第一预设时长时，处理器110便生成报警信号。基于该设计，可避免因采集的环境参数在短时间内突然发生异常而产生报警，有助于提高警报提示的准确性及有效性，过滤因突发原因而产生的报警。其中，预设阈值范围可根据环境参数的种类进行具体设置，第一预设时长可根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。
在本实施例中，通信模块130与处理器110连接，用于接收处理器110生成的报警信号并将该报警信号发送至服务器200。服务器200可将接收的报警信号发送至用户终端300，以使用户终端300根据报警信号发出警报提示。可理解地，基于不同种类的环境参数而生成的报警信号可以不同，以使用户终端300得发出的警报提示的内容或提示方式不同。比如，基于温度数据异常时生成的报警信号，用户终端300可以通过显示屏发出红色灯光，并标识类似于“温度”的字样；基于湿度数据异常时生成的报警信号，用户终端300的显示屏可以也发出红色灯光，并在显示屏上标识类似于“湿度”、“土壤湿度”类的字样。当然其提示的方式也可以是声音提示，或者语音提示。这里对警报提示的方式不作具体限定。
在本实施例中，调节组件140与处理器110连接，用于基于报警信号对大棚的环境进行调节，以使采集的环境参数在对应的预设阈值范围内。
可选地，调节组件140包括加热器、加湿器、风扇及照明灯中的至少一种器件。其中，加热器与处理器110连接，用于在处理器110的控制下，升高或降低加热器的发热功率，从而基于发热器产生的热量调节大棚的温度，以使采集的温度数据在第一预设阈值范围内。加湿器与处理器110连接，用于在处理器110的控制下，增加或减少输出水量，从而调节大棚的空气湿度和/或土壤湿度，以使采集的空气湿度数据在第二预设阈值范围内，和/或使得采集的土壤湿度数据在第三预设阈值范围内。风扇与处理器110连接，用于在处理器110的控制下，将大棚内的空气与外界空间进行交换，以使采集的二氧化碳浓度在第四预设阈值范围内，和/或使得采集的氧气浓度在第五预设阈值范围内。照明灯与处理器110连接，用于在处理器110的控制下，增强或减弱照明灯的功率从而控制光照强度，以使采集的光照强度在第六预设阈值范围内。
具体地，例如，当温度传感器检测到温度低于第一预设阈值范围的最低值时，处理器110生成用于升温的报警信号，加热器便根据该报警信号开始运行，以对大棚进行加热，当温度高于第一预设阈值范围内的一阈值(可根据实际情况进行设置)时，便停止加热。当温度传感器检测到温度高于第一预设阈值范围的最高值时，处理器110便生成用于停止升温的报警信号，加热器便停止运行。其他类型的传感组件120(比如加湿器、照明灯等)的工作方式与温度传感器类似，这里不再赘述。可理解地，第一预设阈值范围至第五预设阈值范围与每类传感组件120相对应，可根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。
值得说明的是，调节组件140的报警信号可以不同于警报提示的报警信号。例如，可以将处理器110在检测到至少一种环境参数超过对应的第一阈值范围的时长超过第一时长时生成的报警信号作为第一报警信号，将处理器110在检测到至少一种环境参数超过对应的第二阈值范围的时长超过第二时长时生成的报警信号作为第二报警信号。用户终端300用于根据第一报警信号发出警报提示，调节组件140用于根据第二报警信号对大棚的环境进行调节。其中，第一阈值范围大于或等于第二阈值范围，以使得环境参数在即将超出适用于植物生长的环境参数阈值范围时，对大棚环境进行调节，以提前避免大棚环境恶化。另外，第一阈值范围及第二阈值范围均可根据实际情况进行设置，第一时长及第二时长可根据实际情况进行设置，可以相同，也可以不同，这里不作具体限定。
在本实施例中，电源管理模块160与处理器110连接，用于控制所述传感组件120、通信模块130、调节组件140中至少一个的供电的导通或断开。
例如，传感组件120包括用于采集调节组件140供电电流的电流互感器。处理器110可以在电流互感器采集的电流值超过预设电流值时，控制电源管理模块160断开所述采集调节组件140的供电电流。基于此，可以避免集调节组件140因短路故障而烧坏整装置。其中，预设电流值可以根据实际情况进行设置，这里不作具体限定。
在本实实施例中，电源管理模块160可以为继电器或熔断器等，可以作为电源开关控制各器件供电电流的导通或断开。
在本实施例中，大棚监控管理装置100可以将自身采集的环境参数、自身至少部分器件(包括加热器、加湿器等调节组件140，温度传感器、湿度传感器等传感组件120)的工作状态等数据发送至服务器200，服务器200可将大棚监控管理装置100发送的数据转发至用户终端300。用户终端300可以从服务器200接收报警信号并根据该报警信号发出警报提示，还可以显示环境参数及至少部分器件的工作状态。另外，用户终端300可通过服务器200向大棚监控管理装置100发送控制指令，以使大棚监控管理装置100响应该控制命令。比如，控制命令表征对大棚进行升温，大棚监控管理装置100在接收到该控制命令后，加热器便开始加热。
可选地，服务器200可以是云服务器、分布式服务器、集群服务器，这里不作具体限定。
请参照图3，为本发明实施例提供的大棚监控管理装置100的方框示意图之二。在本实施例中，大棚监控管理装置100还可以包括外设接口模块151、显示器152、语音播放器153及气象获取模块154，该外设接口模块151可以包括sd卡读取接口、内存卡接口、音响接口等接口，用于与其他外接设备或模块连接以扩展其功能。比如，通过音响接口与音响设备连接，以扩大输出音量并增强音质。
在本实施例中，外设接口模块151与处理器110连接，用于作为处理器110与其他外接模块或外接设备的连接接口，以使处理器110可与外接模块或外接设备进行数据交互。
在本实施例中，显示器152与处理器110连接，用于播放视频文件。比如，在sd卡读取接口插入预先存储有视频文件的sd卡，显示器152便可播放sd卡中相应的视频文件。其中，该显示器152可以为液晶显示屏、电子管显示屏等显示屏。
在本实施例中，气象获取模块154与处理器110连接，用于获取当地当前的气象数据，显示器152还可以用于显示当前的气象数据。
在本实施例中，语音播放器153与处理器110连接，用于播放音频文件，比如基于气象数据生成的音频文件或通过外设接口模块151插入的sd卡中的音频文件。可理解地，该语音播放器153可以每隔一段时间或者在人为触发下播放当地当前的天气状况，或者播放音乐类音频文件，有助于增加大棚监控管理装置100的娱乐性，提升用户的体验感。
请参照图4，为本发明实施例提供的大棚监控管理装置100的方框示意图之三。在本实施例中，大棚监控管理装置100还可以包括收音机模块及定位模块156。收音机模块与语音播放器153相配合，用于接收广播电台发送的音频数据，并在调制解调后通过语音播放器153播放相应的音频内容。定位模块156与处理器110连接，获取大棚监控管理装置100的位置信息。例如，对于平原地区，耕地中可能存在若干的大棚，每个大棚可以设置一个大棚监控管理装置100。当多个大棚监控管理装置100中的一个或部分出现报警时，用户可以通过用户终端300查找到出现报警的大棚监控管理装置100的位置，以及时到现场对报警情况进行处理。
值得说明的是，大棚监控管理装置100还可以设置输入模块，用于供用户手动控制各器件(比如调节组件140、显示器152等)的工作状态。该输入模块可以是，但不限于键盘、按钮、触控显示屏等。
综上所述，本发明提供一种大棚监控管理装置及系统。该大棚监控管理装置包括处理器、传感组件、通信模块、调节组件及电源管理模块。其中，传感组件与处理器连接，用于采集大棚中的环境参数。环境参数包括温度数据、空气湿度数据、土壤湿度数据、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度中的至少一种数据。处理器用于在检测到至少一种环境参数超过对应的预设阈值范围的时长超过第一预设时长时，生成报警信号，可减少误报警的情况出现；通信模块与处理器连接，用于与服务器通信连接；电源管理模块与处理器连接，用于控制传感组件、通信模块、调节组件供电的导通或断开；调节组件与处理器连接，用于基于报警信号对大棚的环境进行调节，以使采集的环境参数在对应的预设阈值范围内。本方案可自动对大棚的环境进行调节以及各器件供电的控制，有助于减少大棚管理的人力资源消耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。