本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，但目前農(nóng)村務(wù)農(nóng)人數(shù)正在不斷減少，原先的個體小規(guī)模種植模式也將會向大規(guī)模種植管理模式轉(zhuǎn)變，農(nóng)業(yè)將趨向規(guī)?；?，由少數(shù)人來完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。實現(xiàn)少數(shù)人完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)，主體工作必然要由科學(xué)技術(shù)來承載。當今世界，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與崛起，為農(nóng)業(yè)的智能化、信息化打好了技術(shù)基礎(chǔ)。

目前我國農(nóng)業(yè)大棚主要通過人工檢測和維護的方式進行管理。大棚管理人員想要知道棚內(nèi)空氣的溫濕度、照度、土壤的溫濕度等信息必須通過親自查看大棚內(nèi)溫度計、濕度顯示儀、光照檢測設(shè)備等來獲得當前棚內(nèi)作物的生長環(huán)境信息，并對農(nóng)作物的生長環(huán)境人為地進行調(diào)節(jié)。其生產(chǎn)效率低下，智能化程度不高，浪費大量的人力、物力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況，有必要提供一種智能化監(jiān)測和控制生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例提供的一種農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，適用于至少一個農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境監(jiān)測和控制，包括監(jiān)控中心、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊及所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)設(shè)置的無線中心節(jié)點，所述無線中心節(jié)點通過ZigBee無線通訊方式連接所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的控制器及多個信息采集模塊，所述控制器電性連接所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的多個設(shè)備，所述信息采集模塊用于采集所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的環(huán)境參數(shù)值，并將采集的環(huán)境參數(shù)值發(fā)送至無線中心節(jié)點，所述無線中心節(jié)點接收所述環(huán)境參數(shù)值，并將所述環(huán)境參數(shù)值發(fā)送到所述監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心接收所述環(huán)境參數(shù)值并判斷是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當某一環(huán)境參數(shù)值不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊向所述控制器發(fā)送控制指令，控制對應(yīng)的設(shè)備運作。

本發(fā)明采用ZigBee通信技術(shù)進行組網(wǎng)和傳遞信息，通過設(shè)置在農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的傳感器檢測環(huán)境信息，實時掌握農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境，并智能化控制大棚內(nèi)的設(shè)備的運作，對大棚內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境進行自動調(diào)節(jié)和改善，提供精準化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和可視化管理。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)業(yè)大棚用于農(nóng)作物生長，每個所述信息采集模塊包括溫濕度傳感器、CO₂傳感器及光照傳感器，分別用于檢測土壤的溫濕度、空氣的CO₂濃度和光照強度，所述多個設(shè)備包括澆水設(shè)備、卷簾設(shè)備、加熱設(shè)備、風(fēng)機設(shè)備，當所述溫濕度傳感器檢測的溫濕度小于預(yù)設(shè)的最低溫濕度時，控制所述加熱設(shè)備和澆水設(shè)備開啟，當所述CO₂傳感器檢測的CO₂濃度大于預(yù)設(shè)的最高CO₂濃度時控制所述風(fēng)機設(shè)備開啟，當所述光照傳感器檢測的光照強度大于預(yù)設(shè)的最高光照強度時，控制所述卷簾設(shè)備開啟。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的噴藥設(shè)備，所述噴藥設(shè)備電性連接所述控制器，所述監(jiān)控中心通過所述無線通訊方式向所述控制器發(fā)送控制所述噴藥設(shè)備開啟和關(guān)閉的控制指令。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述控制器設(shè)置定時模塊，用于對噴藥設(shè)備工作的時間進行定時。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述噴藥設(shè)備和所述澆水設(shè)備共用一套澆灌水管、噴頭和儲液箱。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)業(yè)大棚的頂部設(shè)置有太陽能電池板，用于所述農(nóng)業(yè)大棚的供電。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)業(yè)大棚用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，每個所述信息采集模塊包括設(shè)置在水中的溶氧傳感器和PH傳感器，所述多個設(shè)備包括增氧設(shè)備和淡水加灌設(shè)備，當所述溶氧傳感器檢測的溶氧量小于預(yù)設(shè)的最小溶氧量時，控制增氧設(shè)備開啟，向水中通氧氣以增大水中的溶氧量；當PH傳感器檢測到水中的PH值大于預(yù)設(shè)的最高PH值時，控制淡水加灌設(shè)備開啟，以降低水中的PH值。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)布置多個攝像頭，所述攝像頭拍攝的信息通過所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送至所述監(jiān)控中心。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)控中心包括顯示模塊和控制模塊，所述顯示模塊與所述信息采集模塊及所述攝像頭無線通訊連接，用于顯示所述信息采集模塊采集的環(huán)境參數(shù)值和攝像頭拍攝的信息，所述控制模塊與所述控制器無線通訊連接，用于設(shè)置和修改環(huán)境參數(shù)的預(yù)設(shè)值，及向所述控制器發(fā)送所述控制指令。

上述農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊所用的無線通訊方式為3G、GPRS、wifi中的一種。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提出的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中信息采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明第二實施例提出的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為圖3中信息采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

主要元件符號說明

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

請參閱圖1為本發(fā)明第一實施例提供的一種農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，適用于至少一個農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境監(jiān)測和控制，本實施例中，以一個農(nóng)業(yè)大棚為例，且該農(nóng)業(yè)大棚用于農(nóng)作物的生長。該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心1、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20及大棚內(nèi)設(shè)置的無線中心節(jié)點30。監(jiān)控中心10例如為手機、平板或電腦，用于向無線中心節(jié)點發(fā)送控制指令和接收無線中心節(jié)點發(fā)送的信息。網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20用于監(jiān)控中心10和無線中心節(jié)點30之間進行信息傳輸，其使用的無線通訊方式為3G、GPRS、wifi中的一種。

該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)設(shè)置有控制器40和多個均勻分布的信息采集模塊50，無線中心節(jié)點30通過ZigBee無線通訊方式連接控制器40和多個信息采集模塊50。

控制器40電性連接大棚內(nèi)的多個設(shè)備，包括澆水設(shè)備611、卷簾設(shè)備612、加熱設(shè)備613、風(fēng)機設(shè)備614。澆水設(shè)備611用于對該大棚內(nèi)的農(nóng)作物澆水，包括設(shè)置在農(nóng)業(yè)大棚上部噴頭和連接噴頭的水管，該水管與該大棚內(nèi)的儲液箱相連。卷簾設(shè)備612設(shè)置在該大棚的四周內(nèi)壁用于遮蔽陽光。

信息采集模塊50用于采集該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的各處環(huán)境參數(shù)值。如圖2所示，每個信息采集模塊50包括溫濕度傳感器511、CO₂傳感器512及光照傳感器513，分別用于采集土壤中的溫濕度、空氣的CO₂濃度和光照度，并將采集的環(huán)境參數(shù)值發(fā)送至無線中心節(jié)點30。無線中心節(jié)點30接收所述環(huán)境參數(shù)值，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送到監(jiān)控中心10。監(jiān)控中心10接收所述環(huán)境參數(shù)值，并判斷是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當檢測到某一環(huán)境參數(shù)值不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時，監(jiān)控中心10通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20向控制器40發(fā)送控制指令，控制對應(yīng)的設(shè)備運作。具體實施時，當溫濕度傳感器檢測到土壤的溫濕度小于預(yù)設(shè)的最低溫濕度時，監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊向控制器40發(fā)送控制指令，控制加熱設(shè)備613和澆水設(shè)備611開啟，當該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的溫濕度達到預(yù)設(shè)的最高溫濕度時，則控制加熱設(shè)備613和澆水設(shè)備611關(guān)閉；

當CO₂傳感器512檢測的空氣CO₂濃度大于預(yù)設(shè)的最高CO₂濃度時，監(jiān)控中心10通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20向控制器40發(fā)送控制指令，控制風(fēng)機設(shè)備614開啟，加快該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)外的空氣流通，降低棚內(nèi)CO₂濃度，當棚內(nèi)CO₂濃度恢復(fù)正常值時控制風(fēng)機設(shè)備614關(guān)閉；

當光照傳感器513檢測的光照強度大于預(yù)設(shè)的最大光照強度時，監(jiān)控中心10通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20向控制器40發(fā)送控制指令，控制卷簾設(shè)備612開啟，將布置在農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)壁上的卷簾展開，降低棚內(nèi)的光照強度，當農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的光照強度達到預(yù)設(shè)的最低光照強度時，控制卷簾設(shè)備612將卷簾收起。

該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)還包括設(shè)置在大棚內(nèi)的噴藥設(shè)備，噴藥設(shè)備與控制器40電性連接。監(jiān)控中心10通過無線通訊方式向控制器40發(fā)送控制噴藥設(shè)備開啟和關(guān)閉的控制指令?？刂破?0設(shè)置有定時模塊，用于對噴藥設(shè)備工作的時間進行定時，控制噴藥設(shè)備在預(yù)設(shè)的時長內(nèi)進行噴藥。監(jiān)控中心10通過網(wǎng)絡(luò)輸模塊20和無線中心節(jié)點設(shè)置定時模塊的定時時長。該噴藥設(shè)備和澆水設(shè)備611可共用一套澆灌水管、噴頭和儲液箱。

該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)還設(shè)置有多個攝像頭，該攝像頭通過網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備與監(jiān)控中心10相連，用于拍攝棚內(nèi)的情況并將拍攝的信息發(fā)送至監(jiān)控中心10。

該農(nóng)業(yè)大棚頂部設(shè)置有太陽能電池板，通過該太陽能電池板產(chǎn)生的電能為農(nóng)業(yè)大棚供電，充分利用太陽能，實現(xiàn)節(jié)能減排。

監(jiān)控中心10包括顯示模塊和控制模塊，顯示模塊與信息采集模塊及攝像頭無線通訊連接，用于顯示信息采集模塊50采集的環(huán)境參數(shù)值和攝像頭拍攝的信息，控制模塊與控制器40以無線通訊方式連接，用于設(shè)置和修改環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)值、定時模塊的定時時長，及向控制器40發(fā)送控制指令。

本實施例提供的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)主要用于農(nóng)作物大棚中，通過監(jiān)控中心查看信息采集模塊采集的信息和攝像頭拍攝的資料，實時掌握各農(nóng)作物大棚內(nèi)的環(huán)境信息，并智能化控制大棚內(nèi)的設(shè)備的運作，使棚內(nèi)農(nóng)作物保持最佳的生長環(huán)境。

實施例2

請參閱圖3，為本發(fā)明第二實施例提供的一種農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，適用于至少一個農(nóng)業(yè)大棚的環(huán)境監(jiān)測和控制，本實施例中，以一個農(nóng)業(yè)大棚為例，且該農(nóng)業(yè)大棚用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心10、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20及大棚內(nèi)設(shè)置的無線中心節(jié)點30。監(jiān)控中心10例如為手機、平板或電腦，用于向無線中心節(jié)點30發(fā)送指令和接收無線中心節(jié)點30發(fā)送的信息。網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20用于監(jiān)控中心10和無線中心節(jié)點30之間的信息傳輸，其使用的無線通訊方式為3G、GPRS、wifi中的一種。

該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)均勻布置多個信息采集模塊50和控制器40，無線中心節(jié)點30通過ZigBee無線通訊方式連接控制器40和多個信息采集模塊50。

控制器40電性連接增氧設(shè)備621及淡水加灌設(shè)備622，分別用于向水中通氧氣和向水中加灌淡水。

信息采集模塊50用于采集該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的各處環(huán)境參數(shù)值。如圖4所示，每個信息模塊包括溶氧傳感器521、PH傳感器522，分別用于采集水中的溶氧量，和水中的PH值，并將采集的溶氧量值和PH值發(fā)送至無線中心節(jié)點30。無線中心節(jié)點30接收檢測的溶氧量值和PH值，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20發(fā)送至監(jiān)控中心10。監(jiān)控中心10判斷檢測的溶氧量值和PH值是否滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件，當檢測的溶氧量值或PH值不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時，監(jiān)控中心10通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊20向控制器40發(fā)送控制指令，控制對應(yīng)的設(shè)備運作。具體實施時，當溶氧傳感器521檢測到水中的溶氧量小于預(yù)設(shè)的最低溶氧量時，控制增氧設(shè)備621開啟，向水中通氧氣，調(diào)節(jié)水中的溶氧量，當溶氧量達到預(yù)設(shè)的最高溶氧量時控制增氧設(shè)備621關(guān)閉；

當PH傳感器522檢測到水中的PH值大于預(yù)設(shè)的最高PH值時，控制淡水加灌設(shè)備622開啟，加入淡水以降低水中的PH值，直到水中的PH值降低到預(yù)設(shè)的最低的PH值時，控制淡水加灌設(shè)備622關(guān)閉。

該農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)還設(shè)置有多個攝像頭，該攝像頭通過網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備與監(jiān)控中心相連，用于拍攝棚內(nèi)的情況并將拍攝的信息發(fā)送至監(jiān)控中心10。

監(jiān)控中心10包括顯示模塊和控制模塊，顯示模塊與信息采集模塊及攝像頭無線通訊連接，用于顯示信息采集模塊采集的環(huán)境參數(shù)值和攝像頭拍攝的信息，控制模塊與控制器40無線通訊連接，用于設(shè)置和修改環(huán)境參數(shù)的預(yù)設(shè)值，及向控制器40發(fā)送控制指令。

本實施例提供的農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)，主要用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，通過監(jiān)控中心監(jiān)測水中的溶氧含量和PH值，實時掌握農(nóng)作物大棚內(nèi)的環(huán)境信息，并智能化控制大棚內(nèi)的增氧設(shè)備及淡水加灌設(shè)備運作，使水產(chǎn)品保持最佳的養(yǎng)殖條件，增大養(yǎng)殖產(chǎn)量。

需要說明的是，該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)可適用于多個農(nóng)業(yè)大棚，該多個農(nóng)業(yè)大棚可全部用于農(nóng)作物生長或全部用于水產(chǎn)養(yǎng)殖，也可以一部分大棚用于農(nóng)作物生長，另一部分大棚用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。在本發(fā)明的另一實施例中，該農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)測系統(tǒng)適用于兩個農(nóng)業(yè)大棚，分別用于農(nóng)作物生長和水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境監(jiān)測和控制。

用于農(nóng)作物生長的農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)設(shè)置的信息采集模塊包括溫濕度傳感器、CO₂傳感器、光照傳感器，其對應(yīng)的設(shè)備包括澆水設(shè)備、卷簾設(shè)備、加熱設(shè)備、風(fēng)機設(shè)備；

用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)設(shè)置的信息采集模塊包括溶氧傳感器、PH傳感器，其對應(yīng)的設(shè)備包括增氧設(shè)備、淡水加灌設(shè)備。

該兩個農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的信息采集模塊采集的環(huán)境參數(shù)值均通過無線通訊方式發(fā)送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收兩個大棚內(nèi)的信息采集模塊采集的環(huán)境參數(shù)值并與監(jiān)控中心預(yù)設(shè)的參數(shù)值進行比較，當某一環(huán)境參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)的環(huán)境參數(shù)條件時，監(jiān)控中心通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊向控制器發(fā)送控制指令，以控制對應(yīng)農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的設(shè)備運作。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。