一种现代化温室的智能调控系统的制作方法

本发明涉及温室领域，尤其是一种现代化温室的智能调控系统。

背景技术：

目前，绝大多数农业大棚均采用人工种植和护理，农业大棚虽然已经达到了提高农作物产量和生产反季节作物的优势，但是这种采用人工种植和护理的方式与传统的农业种植方式一样，需要大量的人力物力，并且根据种植者自身的经验去种植，大棚内部的环境不能达到作物生长的最佳要求，现有技术中虽然引入了自动化方式，但是自动化程度不高，只能根据已经建好的温室来设计控制系统，使用灵活性受限制，农作物的生长与温室的管控系统是分离不相关的，不能根据农作物的长势来自动调控进行环境因子参数。

除此之外，现有的农业大棚没有对适合种植的农作物的选择模块，不能根据所建温室的环境因子参数选择适合种植的农作物，成熟的农作物产品需要人工进行采摘，采摘完成并打包好之后才能进入销售模块，延长了从农产品成熟到售出的时间，对农产品的新鲜程度有影响。

技术实现要素：

为了克服缺陷，本发明提供一种现代化温室的智能调控系统，在温室建成后、种植农作物前对温室的环境因子进行分析，判断种植哪种类型的农作物可以保证利用最小的控制成本来实现最大的农作物产量；在农作物的种植过程中，可通过计算机自动控制系统实现对温室内环境因子参数的自动管控，用户也可以通过终端设备、app平台或者网页等客户端对大棚内的环境进行干预调控；将农产品打包整装环节设置在大棚内部，产品信息上传至服务器，商户可通过访问服务器进行农产品下单，通过农产品管理单元和销售管理模块实现对农产品的销售监管。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种现代化温室的智能调控系统，包括前端数据采集部分、控制执行部分、计算机自动控制系统、报警器、控制器、服务器、客户端、农产品管理单元和销售管理模块，所述前端数据采集部分包括环境因子采集设备和传感器，分别为：温湿度采集器、光照传感器、co2浓度传感器、土壤水分采集器、气象站、视频采集器、红外热像仪，前端数据采集部分将采集到的环境因子信号传送至控制器；所述控制执行部分为配套的调控环境因子的设备，包括：加热装置、自然通风装置、灌溉装置、施肥装置、降温装置、遮阳电机、co2发生器、补光装置、内部环流风机，控制执行部分的设备接收来自控制器的控制信号；所述前端数据采集部分、控制执行部分、计算机自动控制系统、报警器均设置于温室内部，所述控制器设置于温室外部，前端数据采集部分、控制执行部分、计算机自动控制系统、报警器与控制器之间分别通过电信号连接，所述计算机自动控制系统接收来自控制器的信号，并对控制器发送控制信息；所述服务器与控制器、客户端、农产品管理单元、销售管理模块之间分别通过互联网相连，所述客户端包括终端设备、手机app、网页，所述客户端通过网络可与打印机选择连接；所述大棚内部还设有农产品采摘打包模块、信息录入装置、标签打印装置、产品整装出库系统，所述农产品采摘打包模块包括农作物生长动态模型模拟系统、农产品采摘设备、农产品打包入库设备，通过农作物生长动态模型模拟系统判断农作物是否达到采摘标准，所述信息录入装置包括条形码或二维码扫描器、用于输入农产品信息的电脑，信息录入装置与农产品管理单元相连，所述标签打印装置为标签打印机，标签打印装置与农产品管理单元相连，农产品管理单元会将农产品信息上传至服务器，所述产品整装出库系统包括将打包好并贴有标签、条形码或二维码的农产品运出去的流水线，所述销售管理模块包括订单管理模块、支付管理模块、物流跟踪管理模块、交易信息统计管理模块、销售业绩分析模块。

上述的一种现代化温室的智能调控系统，所述设置于温室外部的控制器设置有保护装置，所述保护装置为安装于温室侧面的箱式结构，所述保护装置内部还安装有配电盒，所述配电盒与控制器、前端数据采集部分、控制执行部分、计算机自动控制系统、报警器均相连，并为其提供不同的电压。

上述的一种现代化温室的智能调控系统，所述农作物生长动态模型模拟系统是通过数学方程式对农作物生长参数、环境因子参数进行的准确合理的定量化表达，所述农作物生长参数和环境因子参数均来自于控制器提供的信息。

上述的一种现代化温室的智能调控系统，所述温湿度采集器采用dmxa1310gprs温湿度采集器，所述视频采集器为像素高于130万的摄像头，每5m²种植面积的中心位置处设置一个摄像头，摄像头可360°旋转拍摄，每10m²种植面积的中心位置设置一个热像仪，热像仪安装于农作物的上方。

上述的一种现代化温室的智能调控系统，所述加热装置采用热风加热或者热水管道加热的方式，所述降温装置采用湿帘降温或者微雾降温的方式，所述遮阳电机与温室的外遮阳保温幕相连。

本发明的有益效果是本发明调控系统在温室建成后、种植农作物前，首先对温室的环境因子进行分析，判断种植哪种类型的农作物可以保证利用最小的控制成本来实现最大的农作物产量，种植者因地种植，有助于提高农作物产量，提高了种植者的农产品收益；在农作物的种植过程中，前端数据采集部分采集温室内的环境因子参数，计算机自动控制系统对这些参数进行分析比较，通过控制器和控制执行部分实现对温室内环境因子参数的自动管控，用户也可以通过终端设备、app平台或者网页等客户端来调整计算机自动控制系统内部设置的参数，从而对大棚内的环境进行干预调控，使温室内的环境达到农作物生长的最佳要求，在农作物的种植过程中，视频采集器和热像仪会采集农作物的长势图像，通过图像识别来进行农作物生长态势和生产产量的判定、抗旱和抗冻能力的判定、病虫害情况的检测，农产品采摘打包模块中的农作物生长动态模型模拟系统会定期通过以上信息以及其它环境因子参数对农作物的长势进行定量化数字分析，实现了对农作物生长阶段的全程监管；当农产品已经成熟时，就地对农产品进行采摘、打包入库，并同时将产品信息上传至服务器，不仅缩短了农产品从成熟到售出过程的时间，而且商户可通过访问服务器第一时间了解农产品的生产情况，在农产品成熟采摘之前就对农产品进行定量预购，种植者可通过访问服务器了解农产品的产量，通过预购订单可大致了解农作物的销售情况，种植者通过农产品管理单元和销售管理模块实现对农产品的销售监管，本调控系统实现了温室农作物产品产前、产中、产后的智能化过程管控，智能化程度高，可以直接方便的观察和控制温室内的环境因子参数，确保环境因子参数符合农作物的最佳生长要求，有利于保证农作物良好的生长态势，减少了人力物力的输出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明示意图。

图中1.服务器，2.控制器，3.前端数据采集部分，4.控制执行部分，5.温室，6.客户端，7.打印机。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

一种现代化温室的智能调控系统，包括前端数据采集部分3、控制执行部分4、计算机自动控制系统、报警器、控制器2、服务器1、客户端6、农产品管理单元和销售管理模块，所述前端数据采集部分3包括环境因子采集设备和传感器，分别为：温湿度采集器、光照传感器、co2浓度传感器、土壤水分采集器、气象站、视频采集器、红外热像仪，前端数据采集部分3将采集到的环境因子信号传送至控制器2；所述控制执行部分4为配套的调控环境因子的设备，包括：加热装置、自然通风装置、灌溉装置、施肥装置、降温装置、遮阳电机、co2发生器、补光装置、内部环流风机，控制执行部分4的设备接收来自控制器2的控制信号；所述前端数据采集部分3、控制执行部分4、计算机自动控制系统、报警器均设置于温室5内部，所述控制器2设置于温室5外部，前端数据采集部分3、控制执行部分4、计算机自动控制系统、报警器与控制器2之间分别通过电信号连接，所述计算机自动控制系统接收来自控制器2的信号，并对控制器2发送控制信息；所述服务器1与控制器2、客户端6、农产品管理单元、销售管理模块之间分别通过互联网相连，所述客户端6包括终端设备、手机app、网页，所述客户端6通过网络可与打印机7选择连接；所述大棚内部还设有农产品采摘打包模块、信息录入装置、标签打印装置、产品整装出库系统，所述农产品采摘打包模块包括农作物生长动态模型模拟系统、农产品采摘设备、农产品打包入库设备，通过农作物生长动态模型模拟系统判断农作物是否达到采摘标准，所述信息录入装置包括二维码扫描器、用于输入农产品信息的电脑，信息录入装置与农产品管理单元相连，所述标签打印装置为标签打印机，标签打印装置与农产品管理单元相连，农产品管理单元会将农产品信息上传至服务器1，所述产品整装出库系统包括将打包好并贴有标签、二维码的农产品运出去的流水线，所述销售管理模块包括订单管理模块、支付管理模块、物流跟踪管理模块、交易信息统计管理模块、销售业绩分析模块。

进一步的，所述设置于温室5外部的控制器2设置有保护装置，所述保护装置为安装于温室5侧面的箱式结构，所述保护装置内部还安装有配电盒，所述配电盒与控制器2、前端数据采集部分3、控制执行部分4、计算机自动控制系统、报警器均相连，并为其提供不同的电压。

进一步的，所述农作物生长动态模型模拟系统是通过数学方程式对农作物生长参数、环境因子参数进行的准确合理的定量化表达，所述农作物生长参数和环境因子参数均来自于控制器2提供的信息。

进一步的，所述温湿度采集器采用dmxa1310gprs温湿度采集器，所述视频采集器为像素高于130万的摄像头，每5m²种植面积的中心位置处设置一个摄像头，摄像头可360°旋转拍摄，每10m²种植面积的中心位置设置一个热像仪，热像仪安装于农作物的上方。

进一步的，所述加热装置采用热风加热或者热水管道加热的方式，所述降温装置采用湿帘降温的方式，所述遮阳电机与温室5的外遮阳保温幕相连。

本发明调控系统在温室建成后、种植农作物前，前端数据采集部分首先采集温室内的自然温湿度、日光光照强度、co2空气浓度、土壤水分含量等环境因子参数，计算机自动控制系统根据已设当地气候对这些环境因子进行分析，判断该温室适合种植哪种类型的农作物，种植者可据此选择种植的农作物；在农作物的种植过程中，前端数据采集部分采集温室内的温湿度、光照强度、co2浓度、土壤水分等环境因子参数，计算机自动控制系统对这些参数进行分析比较，通过控制器和控制执行部分实现对温室内环境因子参数的自动管控，当温室内的某些环境因子参数突然发生变化，并且不能通过计算机自动控制系统恢复这些参数时，用户也可以通过终端设备、app平台或者网页等客户端来调整控制器的控制变量来提高其自动控制的幅度，或者通过调整计算机自动控制系统内部设置的参数，从而对大棚内的环境进行干预调控，在农作物的生长过程中，视频采集器会实时采集农作物的视频信号，种植者可随时通过客户端查看不同视频采集器处的农作物的情况，并间隔一定周期（可自主设定，如一个周或者一个月）采集一张清晰的图像，热像仪则会同时采集一张农作物此时的温度分布图像，通过图像识别对这两张图像进行分析（如：通过拍摄距离与图像放大比例测量农作物的高度、判定叶片或者果实的颜色、热像仪自动检测农作物的体表温度、通过农作物的体表温度或者图像识别判断农作物上是否有害虫等等），从而进行农作物生长态势的判定、抗旱和抗冻能力的判定、病虫害情况的检测，农产品采摘打包模块中的农作物生长动态模型模拟系统会定期以上信息以及其它环境因子参数对农作物的长势进行数字化定量表示，种植者可以方便的通过客户端对农作物的生长状况或者产量进行了解预估，当农作物产品快要成熟的时候，种植者可以开放商户对服务器的部分访问权限，商户可以提前了解农产品的生长状况，并对农产品进行定量预购，种植者可以根据预购量决定是将所有农产品直接新鲜售出，还是选择一部分产品进行二次加工，例如制成果干、罐头、酱料等等；当农产品已经成熟时，农产品采摘打包模块就地对农产品进行采摘、打包入库，并同时将产品信息上传至服务器，商户可第一时间通过访问服务器了解农产品的采摘情况，进行农产品下单支付，种植者通过农产品管理单元和销售管理模块实现对农产品的销售监管，本调控系统实现了农产品产前、产中、产后的智能化过程管控。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。