一种基于Spark大数据的智慧农业控制系统的制作方法

本发明涉及智慧农业技术领域，尤其涉及一种基于spark大数据的智慧农业控制系统。

背景技术：

智慧农业是农业中的智慧经济，或智慧经济形态在农业中的具体表现。智慧农业是智慧经济重要的组成部分，对于发展中国家而言，智慧农业是智慧经济主要的组成部分，是发展中国家消除贫困、实现后发优势、经济发展后来居上、实现赶超战略的主要途径。

随着经济与科技的发展，越来越多的人投入到农业事业当中，人们对生活质量的要求也越来越高，传统的农作物生产方式已经无法满足现代社会的要求，一种节约人力资源、大数据化的智慧农业应运而生。

在利用大棚种植的过程中，夜间植物会吸收氧气，产生一定量的二氧化碳，但由于在大棚种植的过程中，夜间为了保温，常会采用密封的方式，导致整个大棚内二氧化碳的浓度过高，影响植物的生长。

本发明提出了一种基于spark大数据的智慧农业控制系统。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于spark大数据的智慧农业控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，所述一种基于spark大数据的智慧农业控制系统包括养殖大棚、信息采集模块、数据分析模块和智能控制模块。

所述信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器和监控摄像头。

所述数据分析模块包括云服务器，所述云服务器包括信息数据采集软件、信息数据分析软件、控制软件和图像分析软件。

所述智能控制系统包括由控制软件控制的灌溉系统、通风系统与光照调节系统，所述灌溉系统包括若干个灌溉喷头，若干个所述灌溉喷头的进水管外表面均设置有电磁阀，若干个所述进水管远离灌溉喷头的一端与供水设备相连通，且供水设备内配比有植物生长所需元素，所述二氧化碳吸收系统包括设置在养殖大棚内部的吸收箱体，所述吸收箱体的内部填充有适量的氧化钙，所述吸收箱体的上表面分别固定连接有引风机与进气管，且进气管的外表面设置有电磁控制阀，所述吸收箱体的内部设置有加热丝。

优选地，所述温度传感器和湿度传感器的数量均为四个，四个所述温度传感器与湿度传感器均呈矩形阵列设置在养殖大棚距离地面一米处。

优选地，所述土壤水分传感器的数量为若干个，若干个所述土壤水分传感器呈矩形阵列设置在养殖大棚的土壤内，且每两个相邻土壤水分传感器之间的间距为两米。

优选地，所述通风系统包括若干个设置在养殖大棚内壁的通风扇。

优选地，所述光照调节系统包括设置在养殖大棚内顶壁且由驱动电机控制的遮光帘。

优选地，若干个所述灌溉喷头呈矩形阵列设置在养殖大棚的养殖地面上，且灌溉喷头的最大喷洒半径为一米。

优选地，所述监控摄像头的数量为四个，四个所述监控摄像头呈矩形阵列设置在种植大棚的内底壁，且四个监控摄像头将种植大棚内部分为四个监控区域，且每个监控区域内由等分为九个农作物种植区域。

本发明具有以下有益效果：

1、该一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，通过设置信息采集模块中的湿度传感器与土壤水分传感，能将养殖大棚中空气湿度与土壤中的水分进行实时监测，且将监测的结果传输至数据分析模块，并由数据分析模块控制电磁阀的通断，使灌溉喷头能根据种植大棚内空气的湿度与土壤含有的水分进行智能化灌溉，从而使整个智慧农业控制系统具有智能控制灌溉量的效果。

2、该一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，通过设置温度传感器与通风扇，方便控制种植大棚内的温度，通过设置光照强度传感器与遮光帘，能调节种植大棚中的光照条件。

3、该一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，通过设置二氧化碳浓度传感器，能检测种植大棚内二氧化碳的浓度，通过设置吸收箱体、电磁控制阀与引风机，能将空气引入吸收箱体内部，并利用氧化钙吸收空气中的二氧化碳形成碳酸钙，防止在夜间出现种植大棚内二氧化碳浓度过高影响植物生长的现象，且当白天植物进行光合作用二氧化碳浓度较低时，利用加热丝对吸收箱体内进行加热，使碳酸钙在受热后产生二氧化碳，以保证种植大棚内二氧化碳浓度的平衡。

4、该一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，通过设置监控摄像头，能监测种植大棚内的植物生产状态，并利用四个监控区域、三十六个农作物种植区域与图像分析软件，能分析每个农作物种植区域中植株的密度，便于对种植大棚内农作物的管理。

附图说明

图1为本发明工作模块示意图；

图2为本发明二氧化碳吸收系统工作流程示意图；

图3为本发明中吸收箱体正剖结构示意图；

图4为本发明监控摄像头工作流程示意图。

图中：1吸收箱体、2引风机、3进气管、4电磁控制阀、5加热丝。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-3，一种基于spark大数据的智慧农业控制系统，一种基于spark大数据的智慧农业控制系统包括养殖大棚、信息采集模块、数据分析模块和智能控制模块。

信息采集模块包括温度传感器、湿度传感器、土壤水分传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器和监控摄像头，温度传感器和湿度传感器的数量均为四个，四个温度传感器与湿度传感器均呈矩形阵列设置在养殖大棚距离地面一米处。

土壤水分传感器的数量为若干个，若干个土壤水分传感器呈矩形阵列设置在养殖大棚的土壤内，且每两个相邻土壤水分传感器之间的间距为两米。

数据分析模块包括云服务器，云服务器包括信息数据采集软件、信息数据分析软件、控制软件和图像分析软件。

智能控制系统包括由控制软件控制的灌溉系统、通风系统与光照调节系统，通风系统包括若干个设置在养殖大棚内壁的通风扇，通过设置温度传感器与通风扇，方便控制种植大棚内的温度。

光照调节系统包括设置在养殖大棚内顶壁且由驱动电机控制的遮光帘，通过设置光照强度传感器与遮光帘，能调节种植大棚中的光照条件。

灌溉系统包括若干个灌溉喷头，若干个灌溉喷头呈矩形阵列设置在养殖大棚的养殖地面上，且灌溉喷头的最大喷洒半径为一米，若干个灌溉喷头的进水管外表面均设置有电磁阀，若干个进水管远离灌溉喷头的一端与供水设备相连通，且供水设备内配比有植物生长所需元素，通过设置信息采集模块中的湿度传感器与土壤水分传感，能将养殖大棚中空气湿度与土壤中的水分进行实时监测，且将监测的结果传输至数据分析模块，并由数据分析模块控制电磁阀的通断，使灌溉喷头能根据种植大棚内空气的湿度与土壤含有的水分进行智能化灌溉，从而使整个智慧农业控制系统具有智能控制灌溉量的效果。

二氧化碳吸收系统包括设置在养殖大棚内部的吸收箱体1，吸收箱体1的内部填充有适量的氧化钙，吸收箱体1的上表面分别固定连接有引风机2与进气管3，且进气管3的外表面设置有电磁控制阀4，吸收箱体1的内部设置有加热丝5，通过设置二氧化碳浓度传感器，能检测种植大棚内二氧化碳的浓度，通过设置吸收箱体1、电磁控制阀4与引风机2，能将空气引入吸收箱体1内部，并利用氧化钙吸收空气中的二氧化碳形成碳酸钙，防止在夜间出现种植大棚内二氧化碳浓度过高影响植物生长的现象，且当白天植物进行光合作用二氧化碳浓度较低时，利用加热丝5对吸收箱体1内的碳酸钙进行加热，使碳酸钙在受热后产生二氧化碳，以保证种植大棚内二氧化碳浓度的平衡。

监控摄像头的数量为四个，四个监控摄像头呈矩形阵列设置在种植大棚的内底壁，且四个监控摄像头将种植大棚内部分为四个监控区域，且每个监控区域内由等分为九个农作物种植区域，通过设置监控摄像头，能监测种植大棚内的植物生产状态，并利用四个监控区域、三十六个农作物种植区域与图像分析软件，能分析每个农作物种植区域中植株的密度，并根据每个农作物种植区域内植株的密封进行调控灌溉，便于对种植大棚内农作物的管理。

工作原理：当需要使用该一种基于spark大数据的智慧农业控制系统时，利用土壤水分传感器，将种植大棚中土壤中水分含量传输至数据分析模块，根据数据分析的结果，当种植大棚中土壤水分含量较低时，控制软件控制电磁阀工作，利用灌溉喷头喷出的水增加种植大棚中土壤中水分含量，从而使整个智慧农业控制系统具有智能控制灌溉量的效果，当种植大棚内的温度较高时，温度传感器将高温的信息传输至云服务器，并利用控制软件控制通风扇工作，以散出种植大棚中的温度，防止出现高温的现象，当需要改变种植大棚内的光照强度时，利用光感传感器将光的变化信息传输至云服务器，并利用控制软件控制遮光帘的驱动电机，通过遮光帘改变种植大棚内的光照条件，从而使整个种植大棚具有智能控制的效果，方便农业生产的管理，在夜间二氧化碳传感器检测到二氧化碳浓度过高时，二氧化碳传感器将检测到的信息传输至云服务器，并利用控制软件控制引风机2与电磁控制阀4工作，使在引风机2的作用下引入吸收箱体1中，空气中的二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙，以达到降低种植大棚内二氧化碳浓度的效果，当白天植物进行光合作用导致种植大棚内二氧化碳浓度降低时，利用控制软件控制加热丝5工作，加热丝5对碳酸钙加热后产生二氧化碳，以供植物光合作用使用，从而保证种植大棚内二氧化碳浓度的平衡。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。