本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國城市人口的不斷聚集，新鮮蔬菜的供應(yīng)壓力逐漸加大，而新鮮的蔬菜必須為城市周邊生產(chǎn)最為劃算，但是城市周邊往往可用于種植的土地相對緊缺，數(shù)字化生產(chǎn)和管理勢在必行。

對于菜農(nóng)，為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科技化生產(chǎn)，同時(shí)也順應(yīng)時(shí)代潮流，蔬菜生產(chǎn)加工使用儀器管控的機(jī)制將使他們受益匪淺，數(shù)字化管理將大幅度提高產(chǎn)能，減少傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的靠天吃飯的桎梏，其次減少勞動力成本也能生產(chǎn)出高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品。

對于消費(fèi)者，此舉不光打消對菜農(nóng)在生產(chǎn)過程中是否會添加有害物質(zhì)等生產(chǎn)不規(guī)范的疑慮，能追根溯源的了解所食用蔬菜的安全問題，買放心的蔬菜，吃放心的蔬菜。對于國家監(jiān)管部門，利用數(shù)字化的生產(chǎn)能對每一批的蔬菜做到檢驗(yàn)，出問題能夠馬上找到批次來源。由此可見本技術(shù)能對社會產(chǎn)生巨大的正面效應(yīng)。

然后，現(xiàn)有技術(shù)的大棚蔬菜系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)：（1）、太過依賴人力，自動化程度不高，工作效率太低；（2）、不夠智能化，不能及時(shí)分析大棚內(nèi)的環(huán)境因素變化，不能積極主動的去調(diào)整環(huán)境因素，從而大棚蔬菜不能在最佳的環(huán)境中生長；（3）、不夠信息化，沒有完整的中心數(shù)據(jù)庫，不能實(shí)現(xiàn)對各類大棚蔬菜的不同生長階段高效全面的監(jiān)控和管理；因此，存在一定的改進(jìn)之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)，能夠追溯蔬菜的長勢，實(shí)現(xiàn)蔬菜全面、高效的生長監(jiān)控。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)，包括探測采集設(shè)備、控制器、管理終端、用戶終端和服務(wù)器；

探測采集設(shè)備用于檢測蔬菜生長過程中的各種環(huán)境數(shù)據(jù)；其中，該探測采集設(shè)備包括溫濕度傳感器、光照傳感器、土壤分析傳感器、拍攝裝置、以及用于檢測蔬菜色澤的顏色傳感器；

控制器連接于探測采集設(shè)備用于對采集的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理以傳輸至管理終端中；

管理終端中嵌套設(shè)置有管理系統(tǒng)，該管理系統(tǒng)包括：

生成單元，根據(jù)蔬菜種植批次以生成唯一的防偽碼；

定時(shí)拍攝單元，被配置為周期性的計(jì)數(shù)到預(yù)定次數(shù)時(shí)截取拍攝裝置中拍攝的蔬菜長勢圖像；

參數(shù)顯示單元，用于接收控制器處理的環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示，其分別包括溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、以及蔬菜色澤數(shù)據(jù)；

參數(shù)設(shè)定單元，用于分別設(shè)定溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、以及蔬菜色澤數(shù)據(jù)的閾值；

參數(shù)上傳單元，將該批次的蔬菜以根據(jù)其生長階段周期性將溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、蔬菜色澤數(shù)據(jù)以及長勢圖像上傳至服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中保存；

用戶終端根據(jù)其自帶的掃碼功能掃描該防偽碼以從服務(wù)器中獲取該批次蔬菜的環(huán)境數(shù)據(jù)及長勢圖像。

優(yōu)選的，所述土壤分析傳感器包括土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器和土壤鹽分傳感器，該土壤分析傳感器用于分別獲取土壤的濕度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和鹽分?jǐn)?shù)據(jù)。

優(yōu)選的，該綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)還包括光照補(bǔ)償燈、通風(fēng)風(fēng)扇和噴淋組件；其中，

光照補(bǔ)償燈受控于控制器，在光照強(qiáng)度小于閾值時(shí)啟動以提供蔬菜補(bǔ)償光照；

通風(fēng)風(fēng)扇受控于控制器，在蔬菜周圍環(huán)境濕度大于閾值時(shí)啟動以進(jìn)行換氣通風(fēng)降低；

噴淋組件包括噴淋管道、安裝于噴淋管道上且位于蔬菜上方的若干霧化噴頭，所述噴淋管道通過第一電磁閥連接于市政管道，該第一電磁閥受控于控制器以提供蔬菜土壤水分補(bǔ)充。

優(yōu)選的，所述噴淋管道上設(shè)置有養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備，養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備包括含有營養(yǎng)液的養(yǎng)料罐，養(yǎng)料罐通過第二電磁閥連通于噴淋管道，第二電磁閥受控于控制器，所述控制器根據(jù)管理終端反饋的蔬菜色澤數(shù)據(jù)以控制第二電磁閥的啟閉。

優(yōu)選的，所述噴淋管道上還安裝有養(yǎng)料混合器，所述養(yǎng)料混合器包括入口端、出口端、以及位于入口端與出口端之間的至少一個(gè)彎折段。

優(yōu)選的，所述顏色傳感器采用rgb顏色傳感器。

綜上所述，本發(fā)明對比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為：

一個(gè)批次的蔬菜種下時(shí)，管理終端將生成該批次蔬菜唯一的防偽碼，在蔬菜生長期間，探測采集設(shè)備采集蔬菜生長過程中的環(huán)境數(shù)據(jù)，其中環(huán)境數(shù)據(jù)中包括蔬菜生長環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)、光照數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、蔬菜色澤數(shù)據(jù)以及蔬菜生長期間的長勢圖像，管理終端在蔬菜生長期間的每個(gè)階段將環(huán)境數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中保存，在蔬菜生長期間或蔬菜售賣期間，只需要通過用戶終端掃描該防偽碼即可追溯蔬菜的生長過程及環(huán)境數(shù)據(jù)，達(dá)到蔬菜全面、高效生長監(jiān)控的目的。

附圖說明

圖1為實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；

圖2為管理終端中管理系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖3a為養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3b為養(yǎng)料混合器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：100、溫濕度傳感器；200、光照傳感器；300、土壤分析傳感器；400、拍攝裝置；500、顏色傳感器；600、光照補(bǔ)償燈；700、通風(fēng)風(fēng)扇；800、噴淋組件；810、噴淋管道；820、霧化噴頭；830、第一電磁閥；900、養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備；910、養(yǎng)料罐；920、營養(yǎng)液；930、第二電磁閥；1000、養(yǎng)料混合器；1100、入口端；1200、出口端；1300、彎折段。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

結(jié)合圖1和圖2所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)，包括探測采集設(shè)備、控制器、管理終端、用戶終端和服務(wù)器。

探測采集設(shè)備用于檢測蔬菜生長過程中的各種環(huán)境數(shù)據(jù)。

該探測采集設(shè)備包括溫濕度傳感器100、光照傳感器200、土壤分析傳感器300、拍攝裝置400、以及用于檢測蔬菜色澤的顏色傳感器500。溫濕度傳感器100用于檢測蔬菜大棚內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù)據(jù)；光照傳感器200用于檢測大棚內(nèi)的蔬菜白天受到光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)；本實(shí)施例中，土壤分析傳感器300包括土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器和土壤鹽分傳感器，該土壤分析傳感器300用于分別獲取土壤的濕度數(shù)據(jù)、土壤的溫度數(shù)據(jù)和土壤的鹽分?jǐn)?shù)據(jù)。

拍攝裝置400為監(jiān)控?cái)z像頭，拍攝裝置400用于實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚內(nèi)蔬菜的長勢畫。

其中，顏色傳感器500采用rgb顏色傳感器500，以用于檢測蔬菜的r、g、b三種基色的色澤數(shù)據(jù)。

控制器連接于探測采集設(shè)備用于對采集的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以傳輸至管理終端中；控制器具有a/d數(shù)模轉(zhuǎn)換器以將探測采集裝置采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，以便于管理終端的識別。

管理終端中嵌套設(shè)置有管理系統(tǒng)，該管理系統(tǒng)包括生成單元、定時(shí)拍攝單元、參數(shù)顯示單元、參數(shù)設(shè)定單元、參數(shù)比較單元和參數(shù)上傳單元。

本實(shí)施例中，蔬菜的種植是按批次進(jìn)行的，同一批次的蔬菜種植以保證每批蔬菜的成長性均保持有較高的相似性。在一批蔬菜栽種后，記錄為第一批次，其中，生成單元將根據(jù)蔬菜種植批次以生成唯一的防偽碼，第一批次的蔬菜具有唯一的防偽碼，第二批次的蔬菜具有與之對應(yīng)的唯一防偽碼；防偽碼可采用二維碼或者條形碼。

定時(shí)拍攝單元，被配置為周期性的計(jì)數(shù)到預(yù)定次數(shù)時(shí)截取拍攝裝置400拍攝的蔬菜長勢圖像；拍攝裝置400平時(shí)狀態(tài)中是處于監(jiān)控?cái)z像的狀態(tài)，大棚內(nèi)蔬菜的長勢圖像將實(shí)時(shí)傳輸至管理終端中進(jìn)行顯示，以便于用戶的方便、監(jiān)控蔬菜的長勢情況，并且放置大棚內(nèi)意外情況的發(fā)生。值得說明的是，蔬菜成長都是具有一定的周期性的，以白菜為例，白菜的營養(yǎng)生長階段分為發(fā)芽期、幼苗期、蓮座期、結(jié)球期和休眠期。因此，定位拍攝單元將周期性的截取拍攝裝置400拍攝的蔬菜長勢圖像以獲取蔬菜成長期間重要的生長階段作為數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，其中，周期性的時(shí)間可依據(jù)用戶種植蔬菜的種類進(jìn)行設(shè)定。

參數(shù)上傳單元用于將該批次的蔬菜以根據(jù)其生長階段周期性將溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、蔬菜色澤數(shù)據(jù)以及長勢圖像上傳至服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中保存。其中，溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、蔬菜色澤數(shù)據(jù)在上傳服務(wù)器時(shí)均經(jīng)過與適宜的溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、蔬菜色澤數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，并將兩者比較的數(shù)據(jù)一起上傳至服務(wù)器中進(jìn)行保存。

本實(shí)施例中，用戶終端采用智能手機(jī)，用戶終端自帶有掃碼功能。在蔬菜生長期間或蔬菜售賣期間，用戶終端能根據(jù)其自帶的掃碼功能掃描該防偽碼以從服務(wù)器中獲取該批次蔬菜的環(huán)境數(shù)據(jù)及長勢圖像，達(dá)到蔬菜全面、高效生長監(jiān)控的目的。

其中，管理系統(tǒng)中還具有參數(shù)顯示單元和參數(shù)設(shè)定單元。

參數(shù)顯示單元用于接收控制器處理的環(huán)境數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示，參數(shù)顯示單元上分別顯示大棚內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、以及蔬菜色澤數(shù)據(jù)。

參數(shù)設(shè)定單元用于分別設(shè)定溫濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)、以及蔬菜色澤數(shù)據(jù)的閾值。值得說明的是，在溫濕度數(shù)據(jù)大于閾值或小于閾值時(shí)、光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)大于閾值或小于閾值時(shí)、土壤環(huán)境數(shù)據(jù)大于閾值或小于閾值時(shí)、以及蔬菜色澤數(shù)據(jù)中r、g、b三種基色的數(shù)據(jù)大小閾值或小于閾值時(shí)，管理系統(tǒng)均進(jìn)行警示，以使管理人員能及時(shí)進(jìn)行管控。

為實(shí)現(xiàn)該綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)更加全面、更加智能的管控。該綠色蔬菜長勢分析系統(tǒng)還包括光照補(bǔ)償燈600、通風(fēng)風(fēng)扇700和噴淋組件800，光照補(bǔ)償燈600、通風(fēng)風(fēng)扇700以及噴淋組件800分別連接于控制器且受控于控制器。

在光照傳感器200檢測光照強(qiáng)度小于閾值時(shí)，管理終端給予控制器一個(gè)反饋信號，控制器控制光照補(bǔ)償燈600啟動以提供蔬菜補(bǔ)償光照，以滿足蔬菜一天固定量光照的需求，提高蔬菜光合作用以生成足夠供自身生長的養(yǎng)料，提高蔬菜生長的速度。

在溫濕度傳感器100檢測蔬菜周圍環(huán)境的濕度值過高且大于閾值時(shí)，管理終端給予控制器一個(gè)反饋信號，控制器控制通風(fēng)風(fēng)扇700啟動，以對大棚內(nèi)內(nèi)的空氣進(jìn)行換氣通風(fēng)，以降低大棚內(nèi)的濕度值。

噴淋組件800包括噴淋管道810、安裝于噴淋管道810上且位于蔬菜上方的若干霧化噴頭820，噴淋管道810通過管路連接于市政管道，并且在噴淋管道810與市政管道連接的管路上安裝有第一電磁閥830，該第一電磁閥830受控于控制器；在土壤分析傳感器300中的土壤濕度傳感器檢測到土壤的濕度值低于閾值時(shí)，管理終端給予控制器一個(gè)反饋信號，控制器控制第一電磁閥830開啟，霧化噴頭820能將市政管道中的水霧化噴出以提供蔬菜土壤水分的補(bǔ)充；在土壤濕度傳感器檢測到土壤的濕度值高于閾值后，控制器控制第一電磁閥830關(guān)閉。值得說明的是，在霧化噴頭820工作結(jié)束后，將使得大棚內(nèi)的空氣充滿水汽，使得空氣中的濕度值大大提高，此時(shí)，控制器將控制通風(fēng)風(fēng)扇700啟動以保持蔬菜周圍的濕度值。

如圖3a所示，噴淋管道810上設(shè)置有養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備900，養(yǎng)料補(bǔ)充設(shè)備900包括養(yǎng)料罐910、兩端分別連接于養(yǎng)料罐910和噴淋管道810的導(dǎo)液管道，在該導(dǎo)液管道上連接有第二電磁閥930；其中，養(yǎng)料罐910中含有營養(yǎng)液920，第二電磁閥930受控于控制器，所述控制器根據(jù)管理終端反饋的蔬菜色澤數(shù)據(jù)以控制第二電磁閥930的啟閉。

值得說明的是，營養(yǎng)液920中主要成分包含有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等肥料，輔助成分包括植物生長所必須的多種微量元素。

其中，管理終端中具有色澤數(shù)據(jù)處理單元，色澤數(shù)據(jù)處理單元用于識別蔬菜色澤數(shù)據(jù)中的r、g、b基色的值，其中，綠色蔬菜中的g基色的值穩(wěn)定在200~255的參數(shù)區(qū)間內(nèi)，若r基色的值上升且超過一定的值時(shí)將使蔬菜的色澤呈現(xiàn)偏黃色，此時(shí)，色澤數(shù)據(jù)處理單元就可以識別顏色傳感器500輸出的光強(qiáng)，以輸出一反饋信號至控制器中，控制器控制第二電磁閥930開啟，以將固定量的營養(yǎng)液920混入到噴淋管道810中，在土壤水分少于閾值時(shí)，營養(yǎng)液920將順著水通過霧化噴頭820噴出以提供蔬菜必要的養(yǎng)料，在一定程度上人為目測無法觀察到的顏色變化，以達(dá)到養(yǎng)料及時(shí)補(bǔ)充的目的。其中，如圖3b所示，噴淋管道810上還安裝有養(yǎng)料混合器1000，養(yǎng)料混合器1000包括入口端1100、出口端1200、以及位于入口端1100與出口端1200之間的至少一個(gè)彎折段1300。在營養(yǎng)液920順著噴淋管道810流動時(shí)，通過彎折段1300的阻擋能提高營養(yǎng)液920與水的混合效果，以使得營養(yǎng)液920均勻地被霧化噴頭820噴出。

以上所述僅是本發(fā)明的示范性實(shí)施方式，而非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求確定。