專利名稱：多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)方案涉及一種智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，尤其是包含氣霧栽培管理系統(tǒng)、土壤栽培管理系統(tǒng)和液體栽培管理系統(tǒng)的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)作為關(guān)系著國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其信息化、智慧化的程度顯得尤為重要。我國將物聯(lián)網(wǎng)作為推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)信息化進(jìn)程的重要策略，其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用能使農(nóng)作物在產(chǎn)量、質(zhì)量、觀賞價值等方面有不同程度的提高，加快了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動控制技術(shù)的進(jìn)步，給現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)特別是智慧大棚的發(fā)展提供了強大的助推力，使得實現(xiàn)低成本、大范圍、智能化、專家化智慧大棚成為了可能。特別是通過信息化、自動化技術(shù)及農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的有機結(jié)合，能夠減少能耗投入、增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出、提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，從而構(gòu)建高效、環(huán)保的植物工廠和綠色農(nóng)業(yè)。現(xiàn)有基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧大棚技術(shù)只能針對特定栽培方式的大棚進(jìn)行監(jiān)控，而現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)大棚采用的栽培方式主要有氣霧栽培、土壤栽培和液體栽培三種，其相應(yīng)監(jiān)控傳感參數(shù)類型、專家系統(tǒng)的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計均有不同，截止目前尚未有公開的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有智慧大棚技術(shù)的不足，本技術(shù)方案提供了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPRS/GSM、計算機技術(shù)的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案如下一種多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，包括氣霧栽培管理系統(tǒng)、土壤栽培管理系統(tǒng)、 液體栽培管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)端控制設(shè)備和用戶監(jiān)控設(shè)備；1)所述氣霧栽培管理系統(tǒng)，包括氣霧專家系統(tǒng)模塊、氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊、氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊、氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、氣霧界面顯示模塊、氣霧視頻采集模塊和氣霧報警模塊；氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊把氣霧栽培參數(shù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊；氣霧遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊；氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊；氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；氣霧報警模塊的輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧報警信號輸出端連接，氣霧報警模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧報警信號通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；氣霧視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接氣霧界面顯示模塊的視頻信號輸入端， 氣霧專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接氣霧界面顯示模塊的視頻信號輸入端；
2)所述土壤栽培管理系統(tǒng)，包括土壤專家系統(tǒng)模塊、土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊、土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、土壤界面顯示模塊、土壤視頻采集模塊和土壤報警模塊；土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊把土壤栽培參數(shù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊；土壤遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊；土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊；土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；土壤報警模塊的輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤報警信號輸出端連接，土壤報警模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤報警信號通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；土壤視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接土壤界面顯示模塊的視頻信號輸入端， 土壤專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接土壤界面顯示模塊的視頻信號輸入端；3)所述液體栽培管理系統(tǒng)，包括液體專家系統(tǒng)模塊、液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊、液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊、液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、液體界面顯示模塊、液體視頻采集模塊、液體報警模塊；液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊把液體栽培參數(shù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊；液體遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊；液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊；液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；液體報警模塊的輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊的液體報警信號輸出端連接，液體報警模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體報警信號通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；液體視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接液體界面顯示模塊的視頻信號輸入端， 液體專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接液體界面顯示模塊的視頻信號輸入端；氣霧專家系統(tǒng)模塊、土壤專家系統(tǒng)模塊和液體專家系統(tǒng)模塊都可以采用PC機來實現(xiàn)。所述遠(yuǎn)端控制設(shè)備，包括噴灌控制模塊、澆灌控制模塊、流速控制模塊、風(fēng)扇控制模塊、卷簾機控制模塊、水簾控制模塊、光照控制模塊和供暖控制模塊；這些遠(yuǎn)端控制設(shè)備分別與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊和液體遠(yuǎn)程通信模塊通信。所述用戶監(jiān)控設(shè)備包括用戶手機、計算機，用戶手機、計算機分別通過GPRS/ GSM、Zigbee與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊通信。A所述氣霧栽培管理系統(tǒng)中，所述氣霧專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令；
所述氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接氣霧專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端； 所述氣霧遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集模塊/PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自氣霧遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊；所述氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括噴灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述氣霧界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；氣霧專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；氣霧專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述氣霧視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊；網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到氣霧界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。B所述土壤栽培管理系統(tǒng)中，所述土壤專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令；所述土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接土壤專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端；所述土壤遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤濕度數(shù)據(jù)采集模塊/ 土壤濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤溫度數(shù)據(jù)采集模塊/ 土壤溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自土壤遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊；所述土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括澆灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與土壤遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述土壤界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；土壤專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；土壤專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述土壤視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊；網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到土壤界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。C所述液體栽培管理系統(tǒng)中，所述液體專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令；所述液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接液體專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端；所述液體遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集模塊/PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊、液體溫度數(shù)據(jù)采集模塊/液體溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自液體遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊；所述液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括流速控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與液體遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述液體界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；液體專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；液體專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述液體視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊；網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到液體界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案的有益效果如下1.本技術(shù)方案可以對采用氣霧栽培、液體栽培以及土壤栽培等三種不同栽培方式的農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的作物進(jìn)行實時監(jiān)控；2.本技術(shù)方案采用了 GPRS/GSM技術(shù)、基于Zigbee的無線通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 可以通過GPRS/GSM技術(shù)完成手機和大棚間的遠(yuǎn)程無線通信，通過Zigbee的無線通信技術(shù)實現(xiàn)大棚與近距離主控計算機間的遠(yuǎn)程無線通信，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭傳輸大棚內(nèi)的實時圖像之遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，真正實現(xiàn)了 GPRS/GSM、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合；3.針對三種不同栽培方式設(shè)計的專家系統(tǒng)以及執(zhí)行機構(gòu)控制模塊可以根據(jù)用戶需求針對不同栽培方式下的大棚環(huán)境參數(shù)進(jìn)行全自動化監(jiān)控調(diào)節(jié)。


圖1為本多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的原理框圖；圖2為遠(yuǎn)端控制設(shè)備的原理框圖；圖3為氣霧栽培管理系統(tǒng)原理框圖；圖4為氣霧栽培管理系統(tǒng)示意圖；圖5為土壤栽培管理系統(tǒng)原理框圖；圖6為土壤栽培管理系統(tǒng)示意圖；圖7為液體栽培管理系統(tǒng)原理框圖；圖8為液體栽培管理系統(tǒng)示意具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。一種多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，參見圖1，包含氣霧栽培管理系統(tǒng)、土壤栽培管理系統(tǒng)和液體栽培管理系統(tǒng)，用戶可以利用手機通過GPRS技術(shù)與各個管理系統(tǒng)通信，可以利用計算機通過Zigbee技術(shù)與各個管理系統(tǒng)通信，還可以利用網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各個管理系統(tǒng)通信。參見圖2，遠(yuǎn)端控制設(shè)備包括噴灌控制模塊、澆灌控制模塊、流速控制模塊、風(fēng)扇控制模塊、卷簾機控制模塊、水簾控制模塊、光照控制模塊和供暖控制模塊；這些遠(yuǎn)端控制設(shè)備分別與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊和液體遠(yuǎn)程通信模塊通信。參見圖3和圖4，多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)中的氣霧栽培管理系統(tǒng)，包含氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊、氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊、氣霧專家系統(tǒng)模塊、氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、氣霧界面顯示模塊、氣霧視頻采集模塊、氣霧報警模塊；氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊連接在氣霧專家系統(tǒng)模塊上，由鍵盤接口模塊、氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊、報警參數(shù)設(shè)置模塊組成，用于接收用戶鍵盤輸入，設(shè)定氣霧栽培作物的生長階段、植物特性、氣霧參數(shù)傳感器ID、彌霧控制參數(shù)、報警參數(shù)等；氣霧遠(yuǎn)程通信模塊由GPRS/GSM格式編碼模塊以及 APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊組成，通過GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶手機通信，通過APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與距離大棚較近的主控節(jié)點通信；氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊相連，其中包含空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊、紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊，分別采集大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、光照度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、電導(dǎo)率、營養(yǎng)液PH值、紅外防盜信號等， 并傳輸給氣霧遠(yuǎn)程通信模塊；氣霧專家系統(tǒng)模塊與氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊相連，其中包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊、命令模塊，數(shù)據(jù)分類模塊用于對傳感數(shù)據(jù)采集模塊得到的不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并保存到相應(yīng)的寄存器當(dāng)中；數(shù)據(jù)比較模塊將分類完成的數(shù)據(jù)與設(shè)定好的閾值相比較，超出范圍則標(biāo)注溢出符號；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果對各個執(zhí)行機構(gòu)控制模塊發(fā)出指令；氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊包含噴灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊、供暖控制指令模塊，所述的這些子模塊的輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，用于接收命令模塊對執(zhí)行機構(gòu)的指令，并將該命令譯碼成為執(zhí)行機構(gòu)可以識別的格式，輸出端與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊相連，用于向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令；氣霧界面顯示模塊與氣霧專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊相連，包含數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊、動畫顯示模塊，用于顯示測量數(shù)據(jù)、視頻信號，并將大棚內(nèi)的狀態(tài)用動畫的形式形象地顯示在界面上；氣霧視頻采集模塊連接在氣霧界面顯示模塊的視頻顯示模塊上，由網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊組成，可以獲取網(wǎng)絡(luò)攝像頭和USB攝像頭采集到的視頻信號，并傳輸?shù)浇缑骘@示模塊中的視頻顯示模塊上；氣霧報警模塊的輸入端連接在氣霧專家系統(tǒng)模塊命令模塊上，輸出端與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊相連，根據(jù)氣霧專家系統(tǒng)的命令輸出報警信號。參見圖5和圖6，多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)中的土壤栽培管理系統(tǒng)，包含土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊、土壤專家系統(tǒng)模塊、土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、土壤界面顯示模塊、土壤視頻采集模塊、土壤報警模塊；土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊連接在氣霧專家系統(tǒng)模塊上，由鍵盤接口模塊、土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊、報警參數(shù)設(shè)置模塊組成，用于接收用戶鍵盤輸入，設(shè)定土壤栽培作物的生長階段、植物特性、土壤參數(shù)傳感器ID、澆灌控制參數(shù)、報警參數(shù)等；土壤遠(yuǎn)程通信模塊由GPRS/GSM格式編碼模塊以及 APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊組成，通過GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶手機通信，通過APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與距離大棚較近的主控節(jié)點通信；土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊與土壤遠(yuǎn)程通信模塊相連，其中包含空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊，分別采集大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、光照度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、土壤溫度、土壤濕度、紅外防盜信號等，并傳輸給土壤遠(yuǎn)程通信模塊；土壤專家系統(tǒng)模塊與土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊相連，其中包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊、命令模塊，數(shù)據(jù)分類模塊用于對傳感數(shù)據(jù)采集模塊得到的不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并保存到相應(yīng)的寄存器當(dāng)中；數(shù)據(jù)比較模塊將分類完成的數(shù)據(jù)與設(shè)定好的閾值相比較，超出范圍則標(biāo)注溢出符號；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果對各個執(zhí)行機構(gòu)控制模塊發(fā)出指令；土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊包含澆灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊、供暖控制指令模塊，所述的這些子模塊的輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，用于接收命令模塊對執(zhí)行機構(gòu)的指令，并將該命令譯碼成為執(zhí)行機構(gòu)可以識別的格式，輸出端與土壤遠(yuǎn)程通信模塊相連，用于向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令；土壤界面顯示模塊與土壤專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊相連，包含數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊、動畫顯示模塊，用于顯示測量數(shù)據(jù)、視頻信號，并將大棚內(nèi)的狀態(tài)用動畫的形式形象地顯示在界面上；土壤視頻采集模塊連接在土壤界面顯示模塊的視頻顯示模塊上，由網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊組成，可以獲取網(wǎng)絡(luò)攝像頭和USB攝像頭采集到的視頻信號，并傳輸?shù)浇缑骘@示模塊中的視頻顯示模塊上；土壤報警模塊的輸入端連接在土壤專家系統(tǒng)模塊命令模塊上， 輸出端與土壤遠(yuǎn)程通信模塊相連，根據(jù)土壤專家系統(tǒng)的命令輸出報警信號。
參見圖7和圖8，多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)中的液體栽培管理系統(tǒng)，包含液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊、液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊、液體專家系統(tǒng)模塊、液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、液體界面顯示模塊、液體視頻采集模塊、液體報警模塊；液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊連接在液體專家系統(tǒng)模塊上，由鍵盤接口模塊、液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊、報警參數(shù)設(shè)置模塊組成，用于接收用戶鍵盤輸入，設(shè)定液體栽培作物的生長階段、植物特性、液體參數(shù)傳感器ID、流速控制參數(shù)、報警參數(shù)等；液體遠(yuǎn)程通信模塊由GPRS/GSM格式編碼模塊以及 APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊組成，通過GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶手機通信，通過APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與距離大棚較近的主控節(jié)點通信；液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊與液體遠(yuǎn)程通信模塊相連，其中包含空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊、液體溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊、紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊，分別采集大棚內(nèi)部的空氣溫濕度、光照度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、電導(dǎo)率、PH 值、液體溫度、紅外防盜信號等，并傳輸給液體遠(yuǎn)程通信模塊；液體專家系統(tǒng)模塊與液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊相連，其中包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊、命令模塊，數(shù)據(jù)分類模塊用于對傳感數(shù)據(jù)采集模塊得到的不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并保存到相應(yīng)的寄存器當(dāng)中；數(shù)據(jù)比較模塊將分類完成的數(shù)據(jù)與設(shè)定好的閾值相比較，超出范圍則標(biāo)注溢出符號；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果對各個執(zhí)行機構(gòu)控制模塊發(fā)出指令；液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊包含流速控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊、供暖控制指令模塊，所述的這些子模塊的輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，用于接收命令模塊對執(zhí)行機構(gòu)的指令，并將該命令譯碼成為執(zhí)行機構(gòu)可以識別的格式，輸出端與液體遠(yuǎn)程通信模塊相連，用于向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令；液體界面顯示模塊與液體專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊相連，包含數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊、動畫顯示模塊，用于顯示測量數(shù)據(jù)、視頻信號，并將大棚內(nèi)的狀態(tài)用動畫的形式形象地顯示在界面上；液體視頻采集模塊連接在液體界面顯示模塊的視頻顯示模塊上，由網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊組成，可以獲取網(wǎng)絡(luò)攝像頭和USB攝像頭采集到的視頻信號，并傳輸?shù)浇缑骘@示模塊中的視頻顯示模塊上；液體報警模塊的輸入端連接在液體專家系統(tǒng)模塊命令模塊上，輸出端與液體遠(yuǎn)程通信模塊相連，根據(jù)液體專家系統(tǒng)的命令輸出報警信號。本管理系統(tǒng)的工作過程如下首先，用戶根據(jù)實際需要選擇相應(yīng)的栽培方式并進(jìn)入相應(yīng)界面，設(shè)定對應(yīng)栽培方式的各種參數(shù)；接著傳感數(shù)據(jù)采集模塊通過遠(yuǎn)程通信模塊采集各個傳感器的測量值，并傳輸至專家系統(tǒng)模塊；專家系統(tǒng)模塊通過數(shù)據(jù)分類模塊對不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類并保存到相應(yīng)的寄存器當(dāng)中并傳輸給界面顯示模塊，數(shù)據(jù)比較模塊將分類完成的數(shù)據(jù)與設(shè)定好的閾值相比較，超出范圍則標(biāo)注溢出符號，命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果對各個執(zhí)行機構(gòu)控制模塊發(fā)出指令；然后，執(zhí)行機構(gòu)控制模塊根據(jù)專家系統(tǒng)模塊的指令通過遠(yuǎn)程通信模塊向各個執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出操作指令，報警模塊根據(jù)專家系統(tǒng)模塊的指令進(jìn)行報警；界面顯示模塊顯示實時測量數(shù)據(jù)、大棚狀態(tài)以及視頻顯示模塊所傳來的視頻圖像；用戶可以通過手機或計算機通過GPRS/GSM或Zigbee遠(yuǎn)程監(jiān)控大棚內(nèi)的狀態(tài)，同時進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。
權(quán)利要求
1. 一種多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是包括氣霧栽培管理系統(tǒng)、土壤栽培管理系統(tǒng)、液體栽培管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)端控制設(shè)備和用戶監(jiān)控設(shè)備；1)所述氣霧栽培管理系統(tǒng)，包括氣霧專家系統(tǒng)模塊、氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊、氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊、氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、氣霧界面顯示模塊、氣霧視頻采集模塊和氣霧報警模塊；氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊把氣霧栽培參數(shù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊； 氣霧遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊；氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊；氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；氣霧報警模塊的輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧報警信號輸出端連接，氣霧報警模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧報警信號通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；氣霧視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接氣霧界面顯示模塊的視頻信號輸入端，氣霧專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接氣霧界面顯示模塊的視頻信號輸入端；2)所述土壤栽培管理系統(tǒng)，包括土壤專家系統(tǒng)模塊、土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊、土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、土壤界面顯示模塊、土壤視頻采集模塊和土壤報警模塊；土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊把土壤栽培參數(shù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊； 土壤遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊；土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊；土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；土壤報警模塊的輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤報警信號輸出端連接，土壤報警模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤報警信號通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；土壤視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接土壤界面顯示模塊的視頻信號輸入端，土壤專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接土壤界面顯示模塊的視頻信號輸入端；3)所述液體栽培管理系統(tǒng)，包括液體專家系統(tǒng)模塊、液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊、液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊、液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、液體界面顯示模塊、液體視頻采集模塊、液體報警模塊；液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊把液體栽培參數(shù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊； 液體遠(yuǎn)程通信模塊接收用戶監(jiān)控設(shè)備發(fā)來的指令，并把該指令傳給液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊；液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊；液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊的控制命令輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令輸出端連接，液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給遠(yuǎn)端控制設(shè)備；液體報警模塊的輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊的液體報警信號輸出端連接，液體報警模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體報警信號通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給用戶監(jiān)控設(shè)備；液體視頻采集模塊的視頻信號輸出端連接液體界面顯示模塊的視頻信號輸入端，液體專家系統(tǒng)模塊的視頻信號輸出端連接液體界面顯示模塊的視頻信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是所述遠(yuǎn)端控制設(shè)備，包括噴灌控制模塊、澆灌控制模塊、流速控制模塊、風(fēng)扇控制模塊、卷簾機控制模塊、水簾控制模塊、光照控制模塊和供暖控制模塊；這些遠(yuǎn)端控制設(shè)備分別與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、 土壤遠(yuǎn)程通信模塊和液體遠(yuǎn)程通信模塊通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是所述用戶監(jiān)控設(shè)備包括用戶手機和計算機；用戶手機、計算機分別通過GPRS/GSM、Zigbee與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是所述氣霧栽培管理系統(tǒng)中，所述氣霧專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令；所述氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、 植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，氣霧栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、氣霧參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、彌霧控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接氣霧專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端；所述氣霧遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/ 空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集模塊/PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自氣霧遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給氣霧專家系統(tǒng)模塊；所述氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括噴灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與氣霧專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與氣霧遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自氣霧專家系統(tǒng)模塊的氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過氣霧遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述氣霧界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；氣霧專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；氣霧專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述氣霧視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊； 網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到氣霧界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是所述土壤栽培管理系統(tǒng)中，所述土壤專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令；所述土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、 植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，土壤栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、土壤參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、澆灌控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接土壤專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端；所述土壤遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/ 空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤濕度數(shù)據(jù)采集模塊/ 土壤濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、土壤溫度數(shù)據(jù)采集模塊/ 土壤溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自土壤遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給土壤專家系統(tǒng)模塊；所述土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括澆灌控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與土壤專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與土壤遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自土壤專家系統(tǒng)模塊的土壤執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過土壤遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述土壤界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；土壤專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；土壤專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述土壤視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊；網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到土壤界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，其特征是所述液體栽培管理系統(tǒng)中，所述液體專家系統(tǒng)模塊，包括數(shù)據(jù)分類模塊、數(shù)據(jù)比較模塊和命令模塊；數(shù)據(jù)分類模塊接收來自傳感數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類；數(shù)據(jù)比較模塊將分類后的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較；命令模塊根據(jù)比較模塊的輸出結(jié)果發(fā)出液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令；所述液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊，包括鍵盤接口模塊、液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、 植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊；鍵盤接口模塊的數(shù)據(jù)輸出端分別連接液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊的數(shù)據(jù)輸入端，液體栽培作物生長階段設(shè)置模塊、植物特性設(shè)置模塊、液體參數(shù)傳感器ID設(shè)置模塊、流速控制參數(shù)設(shè)置模塊和報警參數(shù)設(shè)置模塊數(shù)據(jù)輸出端均連接液體專家系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)輸入端；所述液體遠(yuǎn)程通信模塊，包括GPRS/GSM格式編碼模塊和APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊；GPRS/GSM格式編碼模塊與用戶監(jiān)控設(shè)備通信，APC200A-43無線模塊通信格式編碼模塊與遠(yuǎn)端控制設(shè)備通信；所述液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊，包括多個子模塊及相應(yīng)的指令子模塊，指令子模塊發(fā)送指令給相應(yīng)子模塊；這些子模塊及相應(yīng)的指令子模塊分別是空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊/ 空氣溫濕度數(shù)據(jù)采集指令模塊、光照度數(shù)據(jù)采集模塊/光照度數(shù)據(jù)采集指令模塊、氧氣濃度數(shù)據(jù)采集模塊/氧氣濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集模塊/ 二氧化碳濃度數(shù)據(jù)采集指令模塊、電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集模塊/電導(dǎo)率數(shù)據(jù)采集指令模塊、PH值數(shù)據(jù)采集模塊/PH值數(shù)據(jù)采集指令模塊、液體溫度數(shù)據(jù)采集模塊/液體溫度數(shù)據(jù)采集指令模塊和紅外數(shù)據(jù)采集模塊/紅外數(shù)據(jù)采集指令模塊；各個指令子模塊分別接收來自液體遠(yuǎn)程通信模塊的指令；各個子模塊把采集到的數(shù)據(jù)傳給液體專家系統(tǒng)模塊；所述液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊，包括流速控制指令模塊、風(fēng)扇控制指令模塊、卷簾機控制指令模塊、水簾控制指令模塊、光照控制指令模塊和供暖控制指令模塊；這些子模塊的控制命令輸入端與液體專家系統(tǒng)模塊中的命令模塊相連，這些子模塊的輸出端與液體遠(yuǎn)程通信模塊相連；這些子模塊把來自液體專家系統(tǒng)模塊的液體執(zhí)行機構(gòu)控制命令通過液體遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送給相應(yīng)的遠(yuǎn)端控制設(shè)備；所述液體界面顯示模塊，包括數(shù)據(jù)顯示模塊、視頻顯示模塊和動畫顯示模塊；液體專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)比較模塊輸出的溢出符號由該動畫顯示模塊顯示；液體專家系統(tǒng)模塊中的數(shù)據(jù)分類模塊輸出的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)顯示模塊顯示；所述液體視頻采集模塊，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊； 網(wǎng)絡(luò)攝像頭圖像采集模塊和USB攝像頭圖像采集模塊分別通過網(wǎng)絡(luò)接口和USB連接到液體界面顯示模塊的視頻顯示模塊的視頻信號輸入端。
全文摘要
一種多功能智慧大棚遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，包括氣霧栽培管理系統(tǒng)氣霧專家系統(tǒng)模塊、氣霧栽培參數(shù)設(shè)定模塊、氣霧遠(yuǎn)程通信模塊、氣霧傳感數(shù)據(jù)采集模塊、氣霧執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、氣霧界面顯示模塊、氣霧視頻采集模塊和氣霧報警模塊；土壤栽培管理系統(tǒng)土壤專家系統(tǒng)模塊、土壤栽培參數(shù)設(shè)定模塊、土壤遠(yuǎn)程通信模塊、土壤傳感數(shù)據(jù)采集模塊、土壤執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、土壤界面顯示模塊、土壤視頻采集模塊和土壤報警模塊；液體栽培管理系統(tǒng)液體專家系統(tǒng)模塊、液體栽培參數(shù)設(shè)定模塊、液體遠(yuǎn)程通信模塊、液體傳感數(shù)據(jù)采集模塊、液體執(zhí)行機構(gòu)控制模塊、液體界面顯示模塊、液體視頻采集模塊、液體報警模塊。對大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行專家決策，對大棚內(nèi)執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行反饋控制操作。
文檔編號G05B19/418GK102566545SQ20121000995
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者嚴(yán)如強, 盧偉, 孫行行, 錢宇寧 申請人:東南大學(xué)