基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的制作方法

基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置
技术领域
1.本实用新型涉及大棚蔬菜种植监控领域，尤其涉及基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置。


背景技术：

2.蔬菜在人们日常生活中必不可少，蔬菜的产量和营养结构和其生长环境密切相关，对蔬菜的生长环境进行监控，可以提高产量，进行科学培育，改善蔬菜的营养结构，大棚蔬菜在满足国民口腹之欲上是立下了汗马功劳，打破了季节对蔬菜生长的限制，也为菜农们带来了实实在在的收益，另一方面，食品安全是关系人民群众身体健康和生命安全、经济健康发展、国家安定和社会发展与稳定的重大问题，因此需要对大棚蔬菜种植进行监控以保证产出的蔬菜质量。
3.但是随着蔬菜大棚规模的逐渐扩大，菜农往往还是采用劳动密集型的方式对蔬菜大棚进行日常的管理，如此管理对人的依赖性较强，管理的好与坏往往取决于人员经验对事情的判断，这样有时会因为疏忽大意对大棚内温度、湿度等的误判断，对蔬菜产量造成影响，且目前各种感应器、控制器多为独立元件，无法进行统一的管理，也无法进行联动监控，为监控过程带来了不便，且因其个体规模功能小，导致基础设施重复大量建设，进一步增加了监控的成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，包括控制器、监测机构、执行机构、nb gps模组、设备终端，所述控制器通过nb gps模组分别与监测机构、执行机构、设备终端通信连接，所述nb gps模组包括nb主控、gps主控，所述nb主控分别设置有nb天线、nb-lot sim卡，所述nb主控与gps主控采用通信连接，所述gps主控设置有gps天线。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述监测机构包括土壤墒情传感器、紫外强度感应器、空气温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、ph检测器、ec传感器、摄像头，所述土壤墒情传感器、紫外强度感应器、空气温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、ph检测器、ec传感器、摄像头均通过nb gps模组与控制器通信连接。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述执行机构包括灌溉水泵、光照设备、驱动电机、加热器、风扇、增压泵、土壤采集器、水肥调配一体机、输送设备，所述灌溉水泵、光照设备、驱动电机、加热器、风扇、增压泵、土壤采集器、水肥调配一体机、输送设备均通过nb gps模组与控制器通信连接。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述土壤墒情传感器设置在大棚内部土壤中，所述紫外强度感应器、空气温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器分别设置在大棚内上部。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述ph检测器、ec传感器均设置在土壤收集器内部，所述摄像头均匀设置在大棚内壁。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述灌溉水泵固定连接在灌溉管输入端，所述光照设备设置于大棚内顶部，所述驱动电机输出端固定连接在卷帘转轴，所述加热器设置在大棚进风口靠内一侧，所述风扇设置在大棚出风口靠外一侧。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述增压泵设置在喷淋管道输入端，所述土壤采集器设置于大棚内部土壤上方，所述土壤采集器出口与输送设备入口固定连接，所述输送设备出口固定连接在土壤收集器入口。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述水肥调配一体机入口分别连接有肥料桶、ph辅液桶、营养液桶，所述水肥调配一体机出口固定连接在施肥管输入端。
20.本实用新型具有如下有益效果：
21.1、本实用新型中，通过控制器、监测机构、执行机构、nb gps模组、设备终端的组合使用，使监控装置通过监控系统对大棚内温湿度、光照度、土壤营养含量等参数进行监测调控，避免了蔬菜大棚日常管理对人的过度依赖，避免了因管理人的疏忽大意对大棚内温度、湿度等的误判断，对蔬菜产量造成影响。
22.2、本实用新型中，通过nb gps模组的通信连接方式，使整个监控装置整合为一个监控系统，为蔬菜大棚的监控过程带来了便利，且nb gps模组有着低功耗、广覆盖、低成本的优点，避免了基础设施重复大量建设，达到了降低蔬菜大棚监控成本的效果。
附图说明
23.图1为本实用新型提出的基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的系统结构示意图；
24.图2为本实用新型提出的基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的nb gps模组通信原理图；
25.图3为本实用新型提出的基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的nb gps模组应用电路架构图；
26.图4为本实用新型提出的基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的nb gps模组设计架构图。
27.图例说明：
28.1、控制器；2、nb gps模组；3、设备终端；4、nb主控；5、gps主控；6、nb天线；7、gps天线；8、nb-lot sim卡；9、土壤墒情传感器；10、紫外强度感应器；11、空气温湿度传感器；12、二氧化碳浓度传感器；13、ph检测器；14、ec传感器；15、摄像头；16、灌溉水泵；17、光照设备；18、驱动电机；19、加热器；20、风扇；21、增压泵；22、土壤采集器；23、水肥调配一体机；24、输
送设备。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.参照图1-4，本实用新型提供的一种实施例：基于nb-iot无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，包括控制器1、监测机构、执行机构、nb gps模组2、设备终端3，控制器1通过nb gps模组2分别与监测机构、执行机构、设备终端3通信连接，nb gps模组2包括nb主控4、gps主控5，nb主控4分别设置有nb天线6、nb-lot sim卡8，nb主控4与gps主控5采用通信连接，gps主控5设置有gps天线7，通过控制器1、监测机构、执行机构、nb gps模组2、设备终端3的组合使用，使监控装置通过监控系统对大棚内温湿度、光照度、土壤营养含量等参数进行监测调控，避免了蔬菜大棚日常管理对人的过度依赖。
32.监测机构包括土壤墒情传感器9、紫外强度感应器10、空气温湿度传感器11、二氧化碳浓度传感器12、ph检测器13、ec传感器14、摄像头15，土壤墒情传感器9、紫外强度感应器10、空气温湿度传感器11、二氧化碳浓度传感器12、ph检测器13、ec传感器14、摄像头15均通过nb gps模组2与控制器1通信连接，使监测机构监测的数据通过nb gps模组2传输到控制器1，执行机构包括灌溉水泵16、光照设备17、驱动电机18、加热器19、风扇20、增压泵21、土壤采集器22、水肥调配一体机23、输送设备24，灌溉水泵16、光照设备17、驱动电机18、加热器19、风扇20、增压泵21、土壤采集器22、水肥调配一体机23、输送设备24均通过nb gps模组2与控制器1通信连接，使控制器1通过nb gps模组2将执行命令发送到执行机构，土壤墒情传感器9设置在大棚内部土壤中，紫外强度感应器10、空气温湿度传感器11、二氧化碳浓度传感器12分别设置在大棚内上部，土壤墒情传感器9通过检测土壤获得土壤的墒情数据，紫外强度感应器10通过检测大棚内部的紫外强度获得紫外强度数据，空气温湿度传感器11通过检测大棚内部空气的温湿度获得空气温湿度数据，二氧化碳浓度传感器12通过检测大棚内部空气获得二氧化碳含量数据，ph检测器13、ec传感器14均设置在土壤收集器内部，摄像头15均匀设置在大棚内壁，ph检测器13通过检测大棚内部土壤获得土壤ph值数据，ec传感器14通过检测大棚内部土壤获得土壤营养元素含量数据，摄像头15通过对大棚内部情况进行监测获得大棚内部影像数据，灌溉水泵16固定连接在灌溉管输入端，光照设备17设置
于大棚内顶部，驱动电机18输出端固定连接在卷帘转轴，加热器19设置在大棚进风口靠内一侧，风扇20设置在大棚出风口靠外一侧，灌溉水泵16将蓄水池内的水抽出并通过灌溉管输送到大棚内部土壤对其进行灌溉，光照设备17发出模拟太阳光提高大棚内部光照强度，驱动电机18转动带动卷帘收卷，使大棚外部阳光照入大棚，加热器19通过对进入大棚内部的空气进行加热达到提高大棚内部温度的效果，风扇20使大棚内部空气与外界流通，增压泵21设置在喷淋管道输入端，土壤采集器22设置于大棚内部土壤上方，土壤采集器22出口与输送设备24入口固定连接，输送设备24出口固定连接在土壤收集器入口，增压泵21将农药溶液注入喷淋管道并使农药溶液通过喷淋头喷洒到农作物，土壤采集器22对大棚内部土壤进行抽样采集，通过输送设备24将采集到土壤输送入土壤收集器，水肥调配一体机23入口分别连接有肥料桶、ph辅液桶、营养液桶，水肥调配一体机23出口固定连接在施肥管输入端，水肥调配一体机23将肥料、ph辅液桶、营养液按照要求进行调配，并通过施肥管输送到大棚内部土壤中。
33.工作原理：土壤墒情传感器9通过检测土壤获得土壤的墒情数据，紫外强度感应器10通过检测大棚内部的紫外强度获得紫外强度数据，空气温湿度传感器11通过检测大棚内部空气的温湿度获得空气温湿度数据，二氧化碳浓度传感器12通过检测大棚内部空气获得二氧化碳含量数据，ph检测器13通过检测大棚内部土壤获得土壤ph值数据，ec传感器14通过检测大棚内部土壤获得土壤营养元素含量数据，摄像头15通过对大棚内部情况进行监测获得大棚内部影像数据，以上装置所获得的数据均通过nb gps模组2发送到控制器1，控制器1可对数据进行解析并按照预先设定的程序通过nb gps模组2对相应执行装置发送执行命令，也可将数据通过nb gps模组2传输到设备终端3，设备终端3将最后的处理命令通过nb gps模组2返回控制器1，再通过控制器1发送给对应执行装置，灌溉水泵16将蓄水池内的水抽出并通过灌溉管输送到大棚内部土壤对其进行灌溉，光照设备17发出模拟太阳光提高大棚内部光照强度，驱动电机18转动带动卷帘收卷，使大棚外部阳光照入大棚，加热器19通过对进入大棚内部的空气进行加热达到提高大棚内部温度的效果，风扇20使大棚内部空气与外界流通，增压泵21将农药溶液注入喷淋管道并使农药溶液通过喷淋头喷洒到农作物，土壤采集器22对大棚内部土壤进行抽样采集，通过输送设备24将采集到土壤输送入土壤收集器，水肥调配一体机23将肥料、ph辅液桶、营养液按照要求进行调配，并通过施肥管输送到大棚内部土壤中。
34.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。