CN205563329U - 一种基于物联网技术的智能农业大棚控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***，涉及农业领域，包括大棚本体、报警***和用户终端，大棚本体内设有摄像头、物联网网关、数据采集***、自动控制***和服务器，数据采集***和自动控制***通过Zigbee节点与物联网网关相连接，物联网网关与服务器的输入端通讯连接，报警***和用户终端分别与服务器的输出端相连接，此设计，结构简单合理，大棚内自动化操作水平高，劳动强度低，可以及时掌握大棚内的信息，创造更适合于作物生长的环境，提高作物产量，避免出现意外，降低损失，满足人们的需求。

Description

一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***

技术领域

本实用新型涉及农业领域，特别涉及一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***。

背景技术

随着农业产业结构的调整，现代化、设施化农业道路已逐渐取代了我国传统的农业生产方式。现代农业要求可测量、可控制、管理方便、生产效率高的智能监控***。在工程技术与农业生产相结合的基础上，现代农业要求能够通过监控农作物的生产环境，维持农作物在其有利的温湿度、光照度、空气及肥料的环境下生长发育，同时能够摆脱大自然环境条件的束缚而进行高效率的农业生产；要求投资多、技术水平高、作物质量好、生产产量多、经济效益好，能够为生产管理者提供便利，具有生命力的农业新产业。农业温室技术是现代农业技术和工程技术，包括建筑、环境、自动化、材料、机械、品种栽培、管理等学科和机构的整合，是中国农业现代化的重要组成部分。根据不同的屋顶架构及光线照明方式，农业温室大棚可分为多种类型，例如玻璃温室、塑料大棚等。但只是凭借大棚的保温是不能达到农业生产所要求的高产、优质的目标，还必须对农作物进行多方位更准确的环境因子的采集和实时控制。当前国家提出要关注农业科学中新的农业技术与改革道路，实现数字精确农业，智能大棚技术是一个巨大的现代农业发展和改革措施，可以充分利用作物的产量潜力，增加产量，提高质量，而且可以使作物逆季节生长或者是一年多次生长，充分利用现有资源为农作物的优质高产服务。

智能大棚技术是实现农业自动化的重要技术，对智能大棚的监测与控制，可以为农业精细化提供支撑，以达到提高生产效率、提升农产品品质以及降低生产成本的目的。随着计算机技术、通信技术、网络技术、自动 控制技术等新型学科技术的日新月异，智能大棚监测与控制的水平得到了快速的发展，国内外对智能大棚监控的研究已经取得一定成果。近年来，农业温室技术在我国的发展已经开始，已经完成了各种蔬菜工厂设施、农业科技示范园等的建设，其中包括国内自己研发的节能型日光温室，还有从国外进口和国内制造的一些智能大棚。但总体来说，我国农业温室规模小，技术含量不高，缺乏如荷兰、美国那样针对高度集中的农业工厂进行高科技投入，大量资金保证，超高效率的生产。与目前发达国家的农业大棚技术的发展还有很大差距。大棚内机械化操作水平低，劳动强度大，工作环境差，效率低而且作业质量不高，是智能大棚技术中的薄弱环节，已经在一定程度上制约了智能大棚监控技术的发展。

现有技术中，也对智能大棚作了些改进，如中国申请号为201520727769.3的实用新型专利提供了一种基于物联网技术的农业智能大棚控制***，其中，包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤pH值传感器，GPS模块、摄像头、空调***、喷淋***、二氧化碳发生器、遮阳帘驱动***、WiFi模块、NFC模块均与一控制器电连接。此技术，虽然可以自动调节大棚内的环境条件，以使大棚内的农作物具有最佳生长条件，但是管理人员不便于监控大棚内的环境，出现意外无法及时处理，具有一定的缺陷性，不能满足人们的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***，以解决现有技术中导致的大棚内机械化操作水平低，劳动强度大，无法及时掌握大棚内的信息，存在一定的缺陷，无法满足人们的需求等上述多项缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***，包括大棚本体、报警***和用户终端，所述大棚本体内设有摄像头、物联网网关、数据采集***、自动控制***和 服务器，所述数据采集***和自动控制***通过Zigbee节点与物联网网关相连接，所述数据采集***包括空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和烟雾传感器，所述自动控制***包括遮阳卷膜、风机设备、灌溉设备、灯光设备和灭火设备，所述物联网网关与服务器的输入端通讯连接，所述报警***和用户终端分别与服务器的输出端相连接。

优选的，所述用户终端包括能够访问服务器的智能手机、电脑和PAD。

优选的，所述大棚本体的外部设有棚外风速传感器，所述棚外风速传感器通过Zigbee节点与物联网网关相连接。

优选的，所述灌溉设备包括水泵和管道，所述水泵与管道相连接，所述管道设置在大棚本体的内壁上，所述管道上设有若干排水孔，所述排水孔上设有堵头，所述堵头与排水孔螺纹连接。

优选的，所述大棚本体内设有可伸缩的连接杆，所述空气温度传感器设置在连接杆的下端。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，运用物联网技术，用户终端可实时远程获取大棚内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤水分以及视频图像等信息，用户远程控制大棚内的自动控制***，实现遮阳、通风、灌溉、补光等操作，以保证大棚内环境适宜农作物生长，除此，在大棚内还设置有烟雾传感器，当大棚内发生火灾时，烟雾传感器可以及时检测到火灾并发送信息至服务器，服务器控制报警***进行报警，并通过自动控制***中的灭火设备进行第一时间灭火，避免造成较大的财产损失。用户终端包括能够访问服务器的智能手机、电脑和PAD，使用方便，便于实时操控，大棚本体的外部设置有棚外风速传感器，通过棚外风速传感器了解大棚附件的风速，注意及时加固大棚的牢固性，以免大棚发生倾斜，灌溉设备包括水泵和管道，水泵与管道相连接，管道安装在大棚本体的内壁上，管道上开设若干排水孔，排水孔上均安装堵头，根据实际需要， 选择性打开堵头对大棚内的部分地方进行灌溉，节约用水，大棚本体内安装可伸缩的连接杆，空气温度传感器设置在连接杆的下端，可通过多次调节连接杆的长度，改变空气温度传感器与地面的距离，进行多次检测，提高检测的准确性。此设计，结构简单合理，大棚内自动化操作水平高，劳动强度低，可以及时掌握大棚内的信息，避免出现意外，降低损失，满足人们的需求。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图；

图2是大棚本体的示意图；

图3是管道的示意图。

其中，1-大棚本体，2-连接杆，3-管道，4-水泵，5-排水孔，6-堵头，7-空气温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

图1、图2和图3出示本实用新型的具体实施方式：一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***，包括大棚本体、报警***和用户终端，所述大棚本体1内设有摄像头、物联网网关、数据采集***、自动控制***和服务器，所述数据采集***和自动控制***通过Zigbee节点与物联网网关相连接，所述数据采集***包括空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和烟雾传感器，所述自动控制***包括遮阳卷膜、风机设备、灌溉设备、灯光设备和灭火设备，所述物联网网关与服务器的输入端通讯连接，所述报警***和用户终端分别与服务器的输出端相连接。

本实施例中，所述用户终端包括能够访问服务器的智能手机、电脑和PAD，使用方便，便于实时操控。

本实施例中，所述大棚本体的外部设有棚外风速传感器，所述棚外风速传感器通过Zigbee节点与物联网网关相连接，通过棚外风速传感器了解大棚附件的风速，注意及时加固大棚的牢固性，以免大棚发生倾斜。

本实施例中，结合图2和图3，所述灌溉设备包括水泵4和管道3，所述水泵4与管道3相连接，所述管道3设置在大棚本体1的内壁上，所述管道3上设有若干排水孔5，所述排水孔5上设有堵头6，所述堵头6与排水孔5螺纹连接，根据实际需要，选择性打开堵头6对大棚内的部分地方进行灌溉，节约用水。

本实施例中，结合图2，所述大棚本体1内设有可伸缩的连接杆2，所述空气温度传感器7设置在连接杆2的下端，可通过多次调节连接杆2的长度，改变空气温度传感器7与地面的距离，进行多次检测，提高检测的准确性。

实际运行中，空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和烟雾传感器负责对大棚内的空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤水分等信息的采集，并通过Zigbee节点传输至物联网网关，由物联网网关传输至服务器；同时摄像头将大棚的图像信息通过网络传输给服务器，服务器再将数据传递给用户终端，便于管理员随时了解大棚内的情况，管理员可以通过用户终端操控指令，通过服务器传送给物联网网关，再无线传输给Zigbee节点，由Zigbee节点发送给自动控制***，进而实现对大棚遮阳、通风、灌溉及补光等操作。

基于上述，本实用新型结构的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，运用物联网技术，用户终端可实时远程获取大棚内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤温度、土壤水分以及视频图像等信息，用户远程控制大棚内的自动控制***，实现遮阳、通风、灌溉、补光等操作，以保证大棚内环境适宜农作物生长，除此，在大棚内还设置有烟雾传感器，当大棚内发生火灾时，烟雾传感器可以及时检测到火灾并发送信息至服务器，服务器控制报警***进行报警，并通过自动控制***中的灭火设备进行第一时间灭火，避免造成较大的财产损失，此设计，结构简单合 理，大棚内自动化操作水平高，劳动强度低，可以及时掌握大棚内的信息，避免出现意外，降低损失，满足人们的需求。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网技术的智能农业大棚控制***，包括大棚本体、报警***和用户终端，其特征在于：所述大棚本体内设有摄像头、物联网网关、数据采集***、自动控制***和服务器，所述数据采集***和自动控制***通过Zigbee节点与物联网网关相连接，所述数据采集***包括空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳传感器、光照度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和烟雾传感器，所述自动控制***包括遮阳卷膜、风机设备、灌溉设备、灯光设备和灭火设备，所述物联网网关与服务器的输入端通讯连接，所述报警***和用户终端分别与服务器的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，其特征在于：所述用户终端包括能够访问服务器的智能手机、电脑和PAD。

3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，其特征在于：所述大棚本体的外部设有棚外风速传感器，所述棚外风速传感器通过Zigbee节点与物联网网关相连接。

4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，其特征在于：所述灌溉设备包括水泵和管道，所述水泵与管道相连接，所述管道设置在大棚本体的内壁上，所述管道上设有若干排水孔，所述排水孔上设有堵头，所述堵头与排水孔螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能农业大棚控制***，其特征在于：所述大棚本体内设有可伸缩的连接杆，所述空气温度传感器设置在连接杆的下端。