專利名稱：一種溫室大棚控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫室大棚監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展已經(jīng)越來越突顯其自動化、信息化和精確化，特別是在耕地面積減少，青壯勞動力慢慢脫離耕種以及水資源緊缺的情況下，提高耕作生產(chǎn)效率、節(jié)約人力資源和節(jié)約用水成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)必須面對的問題。溫室大棚由于充分利用了農(nóng)田的使用效率，使其在蔬菜種植、花卉養(yǎng)殖等方面發(fā)揮著非常重要的作用。由于技術(shù)條件的限制，目前的溫室大棚基本處于人工管理方式，沒有充分共享當(dāng)今發(fā)達(dá)的科技。因此造成溫室大棚的效率不高，不利于作物生長，同時浪費了大量的人力物力。傳統(tǒng)的溫室大棚對于溫度、濕度、空氣以及蟲害都沒有有效的監(jiān)控手段，且由于溫室大棚大多位于野外，防盜問題不容忽視。授權(quán)公告號CN 202217179 U《基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚系統(tǒng)》不具有發(fā)現(xiàn)蟲害及防盜功能，而且不夠綠色環(huán)保。
發(fā)明內(nèi)容實用新型目的:本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種節(jié)能環(huán)保、具有防盜功能且可有效提高溫室大棚效率的溫室大棚監(jiān)控裝置。技術(shù)方案:本實用新型所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，包括微處理器模塊，所述微處理器模塊還連接有觸摸屏、紅外線傳感器、攝像頭、揚聲器、數(shù)據(jù)采集模塊、繼電器、通信模塊、存儲器模塊、時鐘模塊和充放電控制器，所述充放電控制器還連接有太陽能電池板和鋰電池。作為優(yōu)化，所述數(shù)據(jù)采集模塊由溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器、二氧化碳傳感器和氧傳感器經(jīng)RS485總線連接組成。作為優(yōu)化，所述繼電器連接有溫度調(diào)節(jié)裝置、灌溉裝置、人工光照裝置和二氧化碳發(fā)生裝置。作為優(yōu)選，所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器。作為優(yōu)選，所述濕度傳感器為土壤濕度傳感器。作為優(yōu)選，所述紅外線傳感器為紅外線人體感應(yīng)傳感器。 作為優(yōu)選，所述通信模塊還連接有農(nóng)戶手機。作物的生長靠光合作用，合成有機物并釋放氧氣，溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等環(huán)境因子直接影響著光合作用的速率，可以通過調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度，使得溫室大棚內(nèi)植物可以充分的進(jìn)行光合作用，以此提高作物產(chǎn)量。溫室大棚監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)采集模塊每隔一段時間采集溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度和氧濃度等環(huán)境因子，當(dāng)某項或某幾項環(huán)境因子超出安全警戒值時，揚聲器會發(fā)出報警聲音，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對這些環(huán)境因子進(jìn)行分析，通過電磁繼電器啟動相關(guān)裝置自動進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在觸摸屏上顯示出各環(huán)境因子的實際值與理想值對照表以及施肥等人工操作指導(dǎo)等，并利用TTS技術(shù)將這些文字轉(zhuǎn)化為語音，方便不識字的農(nóng)民的使用，最后以彩信的形式發(fā)送到農(nóng)戶手機。通過攝像頭可以了解作物的長勢及病蟲害情況，將攝像頭所拍攝農(nóng)作物葉片的圖像與農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行比對，如果從攝像頭所拍攝的圖像中識別出有病蟲害，觸摸屏上則給出噴灑何種農(nóng)藥，農(nóng)藥的噴灑時間及用量，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)合理使用農(nóng)藥，減少農(nóng)藥使用量，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，根據(jù)圖像中農(nóng)作物葉片的顏色，判斷出是否需要施肥，施何種肥料及其用量，如果從所拍攝的照片中發(fā)現(xiàn)大棚內(nèi)有雜草，則提醒農(nóng)戶除草。還可以通過揚聲器播放音樂，音樂有利于農(nóng)作物的生長。溫室大棚監(jiān)控裝置上安裝有大棚監(jiān)控軟件，如果需要防盜，則通過觸摸屏開啟大棚監(jiān)控軟件的防盜功能，當(dāng)溫室大棚監(jiān)控裝置的紅外線傳感器檢測到有人進(jìn)入大棚時，則通過揚聲器發(fā)出報警聲，對進(jìn)入者起到震懾作用，用攝像頭拍攝下現(xiàn)場的畫面，并以彩信的形式將現(xiàn)場圖像發(fā)送到農(nóng)戶手機，告知農(nóng)戶有人進(jìn)入溫室大棚，具有防盜作用。農(nóng)戶如果不需要環(huán)境因子警戒、人工操作指導(dǎo)及防盜的彩信提醒，溫室大棚監(jiān)控裝置中不插入SIM卡即可。本實用新型采用太陽能電池供電，如果天氣晴好，溫室大棚監(jiān)控裝置頂上的太陽能電池板則會將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，通過充放電控制器為鋰電池充電，綠色環(huán)保?？梢酝ㄟ^觸摸屏對溫室大棚監(jiān)控裝置進(jìn)行作物種植時間、接收彩信的農(nóng)戶的手機號等參數(shù)設(shè)置，在農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫中選擇自己所種作物的種類，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對不同的作物給出不同的解決方案，該作物在不同時間段應(yīng)該如何管理，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植。有益效果:本實用新型可以用于溫室大棚，通過檢測溫室大棚內(nèi)的各項環(huán)境因子，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對各項環(huán)境因子進(jìn)行分析，自動啟動裝置進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、灌溉、光照及二氧化碳濃度調(diào)節(jié)等，減少溫室大棚內(nèi)作物的灌溉用水、病蟲害及農(nóng)藥使用量，提高作物的產(chǎn)量，為農(nóng)民提供專業(yè)的人工操作技術(shù)指導(dǎo)，并將技術(shù)指導(dǎo)的解決方案通過短信發(fā)送到農(nóng)戶的手機上。本實用新型操作簡單，方便溫室大棚的管理，能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，可以廣泛用于溫室大棚的管理。

圖1為本實用新型控制電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型數(shù)據(jù)采集模塊電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖1所示的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，包括微處理器模塊，微處理器模塊還連接有觸摸屏、紅外線傳感器、攝像頭、揚聲器、數(shù)據(jù)采集模塊、繼電器、通信模塊、存儲器模塊、時鐘模塊和充放電控制器，充放電控制器還連接有太陽能電池板和鋰電池，其中數(shù)據(jù)采集模塊是由溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器、二氧化碳傳感器和氧傳感器經(jīng)RS485總線連接組成；繼電器連接有溫度調(diào)節(jié)裝置、灌溉裝置、人工光照裝置和二氧化碳發(fā)生裝置，溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，濕度傳感器為土壤濕度傳感器，紅外線傳感器為紅外線人體感應(yīng)傳感器；所述通信模塊連接有農(nóng)戶手機。溫室大棚監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)采集模塊每隔一段時間采集溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度和氧濃度等環(huán)境因子，當(dāng)某項或某幾項環(huán)境因子超出安全警戒值時，揚聲器會發(fā)出報警聲音，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對這些環(huán)境因子進(jìn)行分析，通過電磁繼電器啟動相關(guān)裝置自動進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在觸摸屏上顯示出各環(huán)境因子的實際值與理想值對照表，及施肥等人工操作指導(dǎo)等，并利用TTS技術(shù)將這些文字轉(zhuǎn)化為語音，方便不識字的農(nóng)民的使用，最后以彩信的形式發(fā)送到農(nóng)戶手機。通過攝像頭可以了解作物的長勢及病蟲害情況，將攝像頭所拍攝農(nóng)作物葉片的圖像與農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫中的圖像進(jìn)行比對，如果從攝像頭所拍攝的圖像中識別出有病蟲害，觸摸屏上則給出噴灑何種農(nóng)藥，農(nóng)藥的噴灑時間及用量，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)合理使用農(nóng)藥，減少農(nóng)藥使用量，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)，根據(jù)圖像中農(nóng)作物葉片的顏色，判斷出是否需要施肥，施何種肥料及其用量，如果從所拍攝的照片中發(fā)現(xiàn)大棚內(nèi)有雜草，則提醒農(nóng)戶除草。還可以通過揚聲器播放音樂，音樂有利于農(nóng)作物的生長。溫室大棚監(jiān)控裝置上安裝有大棚監(jiān)控軟件，如果需要防盜，則通過觸摸屏開啟大棚監(jiān)控軟件的防盜功能，當(dāng)溫室大棚監(jiān)控裝置的紅外線傳感器檢測到有人進(jìn)入大棚時，則通過揚聲器發(fā)出報警聲，對進(jìn)入者起到震懾作用，用攝像頭拍攝下現(xiàn)場的畫面，并以彩信的形式將現(xiàn)場圖像發(fā)送到農(nóng)戶手機，告知農(nóng)戶有人進(jìn)入溫室大棚，具有防盜作用。農(nóng)戶如果不需要環(huán)境因子警戒、人工操作指導(dǎo)及防盜的彩信提醒，溫室大棚監(jiān)控裝置中不插入SIM卡即可。本溫室大棚監(jiān)控裝置的微處理器模塊選用MT6577芯片，起到CPU、GPU和Modem等作用；通信模塊選用MT6162芯片，起到WCDMA/GSM射頻收發(fā)處理等作用；紅外線傳感器選用紅外線人體傳感器HC-SR501 ;數(shù)據(jù)采集模塊由溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器、二氧化碳傳感器和氧傳感器經(jīng)RS485總線相連組成，然后通過RS485轉(zhuǎn)USB接口轉(zhuǎn)換芯片與微處理器模塊連接。為了增加本實用新型的擴(kuò)展性和可維護(hù)性，選用Android 4.0操作系統(tǒng)軟件平臺，安裝TTS引擎及音樂播放軟件，開發(fā)紅外線傳感器等硬件驅(qū)動，然后通過JNI調(diào)用紅外線傳感器等硬件驅(qū)動動態(tài)鏈接庫，由此實現(xiàn)在Android平臺下通過Java程序?qū)t外線傳感器等硬件進(jìn)行操作和使用，采用Android系統(tǒng)自帶的SQLite數(shù)據(jù)庫作為農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫，將各種農(nóng)作物的環(huán)境參數(shù)理想值、作物葉片及害蟲圖像等存儲在農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫中，通過調(diào)用Android系統(tǒng)的API編寫大棚監(jiān)控軟件，完成環(huán)境因子檢測分析、施肥分析、病蟲害分析、雜草分析、防盜和警報彩信等程序模塊開發(fā)。通過電磁繼電器啟動相關(guān)裝置自動進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、灌溉、人工光照和二氧化碳等操作，在觸摸屏上給出作物的施肥等人工操作指導(dǎo)，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，減少農(nóng)業(yè)灌溉用水及病蟲害，減少農(nóng)藥使用，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)。本實用新型采用太陽能電池供電，如果天氣晴好，溫室大棚監(jiān)控裝置頂上的太陽能電池板則會將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，通過充放電控制器為鋰電池充電，綠色環(huán)保。可以通過觸摸屏對溫室大棚監(jiān)控裝置進(jìn)行作物種植時間、接收彩信的農(nóng)戶的手機號等參數(shù)設(shè)置，在農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫中選擇自己所種作物的種類，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對不同的作物給出不同的解決方案，該作物在不同時間段應(yīng)該如何管理，引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)種植。用途:本實用新型可以用于溫室蔬菜瓜果大棚，通過檢測溫室大棚內(nèi)的各項環(huán)境因子，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對各項環(huán)境因子進(jìn)行分析，自動啟動裝置進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)、灌溉、光照及二氧化碳濃度調(diào)節(jié)等，減少溫室大棚內(nèi)作物的灌溉用水、病蟲害及農(nóng)藥使用量，提高作物的產(chǎn)量，為農(nóng)民提供專業(yè)的人工操作技術(shù)指導(dǎo)，并將技術(shù)指導(dǎo)的解決方案通過短信發(fā)送到農(nóng)戶的手機上。本實用新型操作簡單，方便溫室大棚的管理，能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，可以廣泛用于溫室大棚的管理。
權(quán)利要求1.一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:包括微處理器模塊，所述微處理器模塊還連接有觸摸屏、紅外線傳感器、攝像頭、揚聲器、數(shù)據(jù)采集模塊、繼電器、通信模塊、存儲器模塊、時鐘模塊和充放電控制器，所述充放電控制器還連接有太陽能電池板和鋰電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊由溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器、二氧化碳傳感器和氧傳感器經(jīng)RS485總線連接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述繼電器連接有溫度調(diào)節(jié)裝置、灌溉裝置、人工光照裝置和二氧化碳發(fā)生裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述濕度傳感器為土壤濕度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述紅外線傳感器為紅外線人體感應(yīng)傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室大棚監(jiān)控裝置，其特征在于:所述通信模塊還連接有農(nóng)戶手機。
專利摘要本實用新型公開了一種溫室大棚監(jiān)控裝置，包括微處理器模塊，所述微處理器模塊還連接有觸摸屏、紅外線傳感器、攝像頭、數(shù)據(jù)采集模塊、繼電器、揚聲器、通信模塊、存儲器模塊、時鐘模塊和充放電控制器，所述數(shù)據(jù)采集模塊包含若干傳感器，所述繼電器連接有若干調(diào)節(jié)裝置，所述通信模塊還連接有農(nóng)戶手機,所述充放電控制器連接有太陽能電池板和鋰電池；本實用新型通過數(shù)據(jù)采集模塊采集環(huán)境因子，利用農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫對這些環(huán)境因子進(jìn)行分析，通過繼電器啟動調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)溫度、濕度、光照和二氧化碳濃度等，在觸摸屏上給出施肥等人工操作指導(dǎo)。本實用新型操作簡單，方便溫室大棚的管理，能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，可以廣泛用于溫室大棚的管理。
文檔編號A01G9/24GK203054554SQ20122073178
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者宋永生 申請人:南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院