一种智慧农业温室的自动控制系统的制作方法

1.本实用新型属于现代农业装备与信息化技术领域，具体地，涉及一种智慧农业温室的自动控制系统。


背景技术：

2.农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。我们把利用动物植物等生物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的各部门，统称为农业。农业是支撑国民经济建设与发展的基础产品。
3.传统的农作物种植环境主要依靠种植人员感官经验，并无精确、可靠的量化数据，完全依赖人工控制种植过程，无法对农作物种植环境进行全方位的监督和控制。随着现代农业智能化的发展趋势，温室大棚等大型种植基地通过在大棚或基地布置一些传感器，种植人员可以通过该些传感器感测到的数据得知农作物种植环境参数，然后根据种植经验进行相应调节以创最适农作物生长的种植环境。然而，该种温室种植环境控制技术智能化程度较低，对种植人员种植经验要求高，人力成本高，且人工调节种植环境参数很容易导致灌溉不合理，土壤酸碱度失衡等调节精确度不高的问题。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种智慧农业温室的自动控制系统，解决了现有技术中农业自动化水平很低，主要靠人操作来实现，但是由于农业环境的多变性，需要频繁的采集各种环境参数进行统计、监控和处理，效率很低，而且实施非常麻烦，尤其在对农作物的夜间生长习性进行观测时，难度较大的问题。
5.技术方案：本实用新型提供了一种智慧农业温室的自动控制系统，包括智能云平台、一组以太网、一组温室和远程控制系统，所述一组以太网和一组温室一一对应设置，所述以太网通过光纤与智能云平台和远程控制系统连接；其中，所述温室包括控制器、电源单元、a/d转换单元、监测单元、控制输出单元、报警单元和信号输入单元，所述控制器与以太网连接，所述电源单元为控制器、a/d转换单元、监测单元、控制输出单元、报警单元和信号输入单元提供电源动力，所述控制器的信号输入端通过a/d转换单元和信号输入单元连接，并且控制器的信号输出端和控制输出单元和报警单元连接，所述监测单元和控制器连接，所述a/d转换单元和信号输入单元之间通过屏蔽线连接，所述控制器和控制输出单元之间通过普通电缆连接。本实用新型智慧农业温室的自动控制系统，通过土壤湿度传感器、雨雪传感器、风速传感器和温湿度传感器可以对农业温室内的环境信息进行实时监测，且通过视频图像采集模块可以实时的采集农作物信息，并通过无线通信模块传送到监控中心，并通过显示模块显示，可以根据图像判断作物的生长状况，当作物不良时，可以远程无线控制施肥系统、灌溉系统等，反应速度快，且无需作业人员常驻现场，提高了科学种植的水平。
6.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述监测单元包括摄像头和红外探测器。
7.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述信号输入单元包括土壤传感器单元、湿度传感器单元、温度传感器单元、液位传感器和环境传感器单元。
8.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述土壤传感器单元包括土壤肥力传感器和土壤ph值传感器。
9.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述湿度传感器单元包括温室内湿度传感器、温室外湿度传感器和土壤湿度传感器；所述温度传感器单元包括温室内温度传感器、温室外温度传感器和土壤温度传感器。
10.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述环境传感器单元包括温室内光照传感器、氧气浓度传感器、雨雪传感器、二氧化碳传感器、风向传感器和太阳光辐射传感器。
11.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述控制输出单元包括照明设备、加热设备、灌溉喷淋设备、农药喷洒、太阳光照调整设备和风扇。
12.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述照明设备包括照明灯红光、照明灯蓝光和农用钠灯。
13.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述加热设备包括电暖气和太阳能板；所述太阳光照调整设备包括卷膜设备和卷帘设备。
14.进一步的，上述的智慧农业温室的自动控制系统，所述灌溉喷淋设备包括水滴灌、营养液喷淋和水微雾喷灌。
15.上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的智慧农业温室的自动控制系统，通过无线传输方式，各个采集装置将co2浓度、环境温湿度、光照度、土壤酸碱度等数据传输给主控模块，并且在显示器上显示数值和周期的变化曲线，并且将数据实时存储在云平台上，以供后续查阅，通过预先设定好的控制程序，由控制模块根据采集的数据状态做出相应的控制操作，控制执行模块操作农业生产装置，如灌溉系统或者通风系统启停工作，来调节整个生产环境的各个环境要素，也可以认为根据温室环境的数据，灵活开启控制输出设备，进行温室内光照、温度、通风量等的调整，从而能实现对农作物种植环境的精确控制，提高温室农业作物的生产量和品质。
附图说明
16.图1为本实用新型所述智慧农业温室的自动控制系统的总体框架图；
17.图2为本实用新型所述监测单元的框架图；
18.图3为本实用新型所述信号输入单元的框架图；
19.图4为本实用新型所述湿度传感器单元的框架图；
20.图5为本实用新型所述温度传感器单元的框架图；
21.图6为本实用新型所述土壤传感器单元的框架图；
22.图7为本实用新型所述环境传感器单元的框架图；
23.图8为本实用新型所述控制输出单元的框架图；
24.图9为本实用新型所述照明灯设备的框架图；
25.图10为本实用新型所述加热设备的框架图；
26.图11为本实用新型所述灌溉喷淋设备的框架图；
27.图12为本实用新型所述太阳光照调整设备的结构示意图。
28.图中：智能云平台1、一组以太网2、一组温室3、控制器31、电源单元32、a/d转换单元33、监测单元34、摄像头341、红外探测器342、控制输出单元35、照明设备351、照明灯红光3511、照明灯蓝光3512、农用钠灯3513、加热设备352、电暖气3521、太阳能板3522、灌溉喷淋设备353、水滴灌3531、营养液喷淋3532、水微雾喷灌3533、农药喷洒354、太阳光照调整设备355、卷膜设备3551、卷帘设备3552、风扇356、报警单元36、信号输入单元37、土壤传感器单元371、土壤肥力传感器3711、土壤ph值传感器3712、湿度传感器单元372、温室内湿度传感器3721、温室外湿度传感器3722、土壤湿度传感器3723、温度传感器单元373、温室内温度传感器3731、温室外温度传感器3732、土壤温度传感器3733、液位传感器374、环境传感器单元375、温室内光照传感器3751、氧气浓度传感器3752、雨雪传感器3753、二氧化碳传感器3754、风向传感器3755、太阳光辐射传感器3756、远程控制系统4。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
34.如图1所示的智慧农业温室的自动控制系统，包括智能云平台1、一组以太网2、一组温室3和远程控制系统4，所述一组以太网2和一组温室3一一对应设置，所述以太网2通过光纤与智能云平台1和远程控制系统4连接；其中，所述温室3包括控制器31、电源单元32、a/d转换单元33、监测单元34、控制输出单元35、报警单元36和信号输入单元37，所述控制器31与以太网2连接，所述电源单元32为控制器31、a/d转换单元33、监测单元34、控制输出单元35、报警单元36和信号输入单元37提供电源动力，所述控制器31的信号输入端通过a/d转换单元33和信号输入单元37连接，并且控制器31的信号输出端和控制输出单元35和报警单元36连接，所述监测单元34和控制器31连接，所述a/d转换单元33和信号输入单元37之间通过屏蔽线连接，所述控制器31和控制输出单元35之间通过普通电缆连接。远程控制系统4与手机、电脑和平板电脑连接，通过多种硬件设备能够进行温室的数据查看和调整。
35.如图2所示的监测单元34包括摄像头341和红外探测器342。
36.如图3所示的信号输入单元37包括土壤传感器单元371、湿度传感器单元372、温度传感器单元373、液位传感器374和环境传感器单元375。
37.如图4、5所示的湿度传感器单元372包括温室内湿度传感器3721、温室外湿度传感器3722和土壤湿度传感器3723；所述温度传感器单元373包括温室内温度传感器3731、温室外温度传感器3732和土壤温度传感器3733。
38.如图6所示的土壤传感器单元371包括土壤肥力传感器3711和土壤ph值传感器3712。
39.如图7所示的环境传感器单元375包括温室内光照传感器3751、氧气浓度传感器3752、雨雪传感器3753、二氧化碳传感器3754、风向传感器3755和太阳光辐射传感器3756。
40.如图8所示的控制输出单元35包括照明设备351、加热设备352、灌溉喷淋设备353、农药喷洒354、太阳光照调整设备355和风扇356。
41.如图9所示的照明设备351包括照明灯红光3511、照明灯蓝光3512和农用钠灯3513。
42.如图10和12所示的加热设备352包括电暖气3521和太阳能板3522；所述太阳光照调整设备355包括卷膜设备3551和卷帘设备3552。
43.如图11所示的灌溉喷淋设备353包括水滴灌3531、营养液喷淋3532和水微雾喷灌3533。
44.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。