專利名稱：基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農作物種植的自動化控制技術領域，具體地，涉及基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)。
背景技術：
進入21世紀，我國農業(yè)進入發(fā)展新階段，農業(yè)生產與農村經濟結構調整優(yōu)化，農業(yè)生產由數量型向質量型發(fā)展，農業(yè)增長方式由粗放型經營向集約型經營轉變。面對農業(yè)結構調整、増加農民收入，有效地解決產量與品質、增產與增收矛盾，提高農業(yè)效益和增強國際競爭カ等已十分迫切。因此，加速農業(yè)科技創(chuàng)新步伐，推動科技成果快速轉化和產業(yè)化進程，滿足新階段農業(yè)及農村經濟發(fā)展對科技的需求。面對西部各家各戶塑料大棚比較分散、沒有電源的情況下人為地進行通風，費時、費力，往往農戶坐立不安，隨時準備看護大棚，需要在這種特殊的情況下開發(fā)了基于無線互聯(lián)網的溫棚控制平臺。 通過無線互聯(lián)網技術，可以搭建相應平臺，使得相關設置及數據傳輸主要通過移動無線網絡進行；并且通過短信的方式進行警報和提醒。例如，在專利(申請)號為200920144331. 7、名稱為塑料大棚群體通風防雨用自動控制系統(tǒng)的實用新型專利(申請)中，包括安裝在大棚外的至少ー個雨量傳感器和安裝在大棚內的至少ー個溫度傳感器，所有雨量傳感器和溫度傳感器均與一數據采集模塊連接，該數據采集模塊與計算機連接從而采集溫度和降雨量的數據，計算機的輸出端與一控制器連接從而根據預設程序和采集到得數據輸出指令，該控制器與電動卷膜器連接從而根據指令控制相應大棚揭膜通風或閉膜防雨。該塑料大棚群體通風防雨用自動控制系統(tǒng)，能夠利用溫度計降水量參數，智能控制塑料大棚的最優(yōu)通風時間、降雨時的防雨保護時間，實現(xiàn)塑料大棚的群體或分組控制。雖然目前市場上有很多的蔬菜大棚溫度控制系統(tǒng)如專利(申請)號為200920144331. 7、名稱為塑料大棚群體通風防雨用自動控制系統(tǒng)的實用新型專利(申請)，此類系統(tǒng)結構復雜，一般采用具有大功率的電加熱裝置或其他投資較大的設備。因此這類系統(tǒng)的安裝和使用成本很高，一般的農戶是承擔不起的，故而極少使用。并且，由于野外沒有計算機、也沒有市電、造價高、不實用、不是網絡化管理、不能無線通訊，使用很不方便。另外，若不使用相應的大棚溫度控制系統(tǒng)，那么，由于天氣的影響蔬菜大棚內的溫度變化是很迅速的，而蔬菜作物在不同的生長時期對溫度的要求也是很苛刻的，如果棚內溫度過高或過低來不及及時處理，不僅影響蔬菜的生長發(fā)育，又易誘發(fā)病害，最終導致作物減產，造成經濟損失.蔬菜大棚大都在村外的農田遠離居住地，種植戶由于某些原因不能時時在現(xiàn)場觀測溫度，致使棚里溫度發(fā)生異常，沒有來得及處理造成損失的情況經常發(fā)生。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在結構復雜、成本高、使用不方便、環(huán)保性差和經濟效益差等缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)結構簡單、成本低、使用方便、環(huán)保性好和經濟效益好的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，包括CPU，分別與所述CPU連接的人機交互模塊、大棚風門控制模塊、時鐘模塊、電源模塊和多路傳感器。進ー步地，以上所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，還包括依次與所述CPU連接的GPRS通訊模塊和遠程服務器。進ー步地，所述電源模塊，包括依次連接至所述CPU的太陽能充電器和蓄電池。進ー步地，所述大棚風門控制模塊，包括依次與所述CPU連接的電機和大棚風門。進ー步地，所述電機，安裝在大棚風門的頂部不影響太陽光通過的位置。進ー步地，所述大棚風門為自控風門，所述自控風門安裝在大棚的進風口和/或 出風ロ。進ー步地，所述人機交互模塊，包括分別與所述CPU連接的漢子液晶顯示屏和操作按鍵。進ー步地，所述多路傳感器，包括溫度傳感器、濕度傳感器、風傳感器、雨傳感器、圖像采集器、防盜傳感器和門開度探測傳感器中的任意ー種或多種。進ー步地，所述防盜傳感器，包括敲擊防盜傳感器和/或紅外防盜傳感器。進ー步地，當所述多路傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器時，所述溫度傳感器和濕度傳感器，分別通過引線安裝在大棚中合適的位置、且分別具有匹配設置的遮陽設備。本發(fā)明各實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，由于包括CPU，分別與CPU連接的人機交互模塊、大棚風門控制模塊、時鐘模塊、電源模塊和多路傳感器；可以減輕菜農的勞動，提高溫棚的科學管理；從而可以克服現(xiàn)有技術中結構復雜、成本高、使用不方便、環(huán)保性差和經濟效益差的缺陷，以實現(xiàn)結構簡單、成本低、使用方便、環(huán)保性好和經濟效益好的優(yōu)點。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進ー步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進ー步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I為本發(fā)明基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)的工作原理示意 圖2為本發(fā)明基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)應用的產品服務體系框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。為了適應大多數普通農戶的需求，使農戶在投資很小的情況下解決現(xiàn)有技術中存在的問題，開發(fā)一款價格只有幾百元的農民使用得起溫棚控制產品。根據本發(fā)明實施例，如圖I和圖2所示，提供了基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)。
如圖I所示，本實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，包括CPU，分別與CPU連接的人機交互模塊、大棚風門控制模塊、時鐘模塊、電源模塊和多路傳感器；還包括依次與CPU連接的GPRS通訊模塊和遠程服務器。該CPU，采用低功耗技術，待機時間長，穩(wěn)定可靠。該遠程服務器，可以采用動態(tài)線程池技術，容量大，便于管理。通過GPRS通訊模塊，可以使用手機GPRS (或短信)可以查看設備運行信息(溫度曲線圖表)、設置運行參數、遙控大棚風門的打開和關閉。其中，上述電源模塊，包括依次連接至CPU的太陽能充電器和蓄電池；采用太陽能充電，在沒有市電的野外使用蓄電池打開控制門。大棚風門控制模塊，包括依次與CPU連接的電機和大棚風門；該電機，安裝在大棚風門的頂部不影響太陽光通過的位置；該大棚風門為自控風門，自控風門安裝在大棚的進風口和/或出風ロ ；該自控風門可以采用卷簾式結構，故障率小，便于維護；該自控風門的材料可以采用與大棚類似的塑料紙，成本較低，便于推廣。人機交互模塊，包括分別與CPU連接的漢子液晶顯示屏和操作按鍵。多路傳感器，包括溫度傳感器、濕度傳感器、風傳感器、雨傳感器、圖像采集器、防盜傳感器和門開度探測傳感器中的任意ー種或多種；該防盜傳感器，包括敲擊防盜傳感器和/或紅外防盜傳感器。 當多路傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器時，溫度傳感器和濕度傳感器，分別通過引線安裝在大棚中合適的位置、且分別具有匹配設置的遮陽設備。安裝時，應注意大棚的自控風門和大棚控制器(即CPU)之間的相互距離要短，一般將大棚控制器安裝在自控風門頂部、且要防止遮陽，因為太陽能電池安裝在大棚控制器中，大棚控制器上方式透明玻璃。大棚的自控風門安裝在大棚進風和出風處；大棚控制器有輸出溫度濕度等接ロ，溫度和濕度傳感器可以通過引線安裝在大棚內適合的地方，并采取遮陽措施；遠程服務器安裝在機房內，要求與INETNET網連接；大棚控制器的外売上有鍵盤接ロ、紅外線接ロ、風級接ロ、雨級接ロ、拍照接ロ。上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以通過太陽或蓄電池能進行供電，能夠解決在野外沒有市電的情況也能工作，不需要在野外放計算機、通過無線互聯(lián)的方式進行數據傳輸；還可以提供ー個為農戶、農業(yè)專家、政府、蔬菜批發(fā)商、餐館信息共享和綜合服務的數據服務平臺。采用上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以根據農業(yè)種植學的相關理論，對大棚室內的溫度和濕度進行控制，可以根據大棚室外的風級和雨量定時打開或關閉大棚風門，例如
⑴溫度大棚室內的溫度不能高于30度 32度，夜晚不能低于15度，大棚的室內溫度是提高大棚蔬菜成長質量的重要因素之一；
⑵濕度大棚內空氣濕度一般可比室外高20%以上。特別是灌水以后，如不注意通風排濕，往往連續(xù)3 5天，大棚內空氣濕度都在95%以上；
⑶風級如果暴風雨前刮大風，需要關閉ー下，因為會吹破大棚；
⑷雨下中雨10分鐘就關閉大棚的門。使用上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)時，可以使用手機GPRS或短信可以遙控大棚風門的打開和關閉；也可以按時間設定自動打開或關閉大棚風門一般是早上10:00左右開，晚上7:00左右關，時間可以根據實際需求自助設定；也可以根據溫度、濕度、風級和雨量情況設定大棚風門的開啟或關閉時機，例如溫度太高就打開，太低就關閉，打開和關閉時間可以通過短信、或GPRS發(fā)給手機；濕度太高就打開，太低就關閉，打開和關閉時間可以通過短信、或GPRS發(fā)給手機；遇到大風就關閉，風停就打開(怕風吹破塑料棚)(風傳感器可以設置在大棚外部)；遇到大雨就關閉，雨停就打開(雨傳感器可以設置在大棚外部)。上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以采用太陽能進行充電，在沒有市電的野外使用蓄電池打開大棚風門；使用手機GPRS或短信可以遙控門的打開和關閉，GPRS模塊是選配件，便于維護，成本低廉。該基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，主要功能如下
⑴顯示功能能夠顯示溫室內的溫度、濕度數據、風門開關狀態(tài)等；
⑵設置功能通過手機，可以設置溫濕度的上下限和控制回差。也可以手動控制大棚風門的開關等； ⑶溫度控制功能當大棚內溫度高于溫度上限時，控制器自動控制風門(打開)，進行降溫；當溫度降到正常時，控制器自動控制風門(關閉)；
⑷濕度控制功能當大棚內濕度低于所設濕度下限時，控制器自動控制閥門打開，進行加濕；當濕度升到正常時，控制器自動控制閥門關閉；或者給農戶發(fā)送短信提醒用戶，是否進行燒灌等；
(5)警示功能當大棚內溫濕度數據不在所設置的范圍內時，系統(tǒng)自動給農戶發(fā)送短信的同時，系統(tǒng)服務端跟此大棚的數據進行閃爍，以引起管理人員注意；
(6)通訊功能帶有無線互聯(lián)通訊接ロ，可以和計算機聯(lián)網，構成溫室大棚環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，一臺服務器可以對多臺控制器進行統(tǒng)ー監(jiān)測管理；
⑴工作方式選擇功能通過計算機命令可以選擇控制器的工作方式強制控制或自動控制；在選擇強制時，可以通過計算機強制控制某個設備的開關；在選擇自動時，控制器根據所設置的溫濕度范圍自動控制外圍設備的開關。上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，屬于智能大棚終端，是將物聯(lián)網技術與GPRS技術相融合為基礎農業(yè)提供信息化服務。如圖2所示，可以將該基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)作為綜合平臺大棚終端，對溫室大棚內空氣溫度、智能大棚終端是將物聯(lián)網技術與GPRS技術相融合為基礎農業(yè)提供信息化服務。該綜合平臺大棚終端，可以對溫室大棚內空氣溫度、濕度所處天氣環(huán)境因子的采集，并通過中國GPRS網絡進行數據傳輸，向溫室大棚管理者發(fā)送手機報警短信。同時進行大棚的開關通風過程；可以通過無線方式方便的知道，實現(xiàn)溫室大棚多環(huán)境因子監(jiān)測和環(huán)境調節(jié)設備的運行情況，達到為農作物的種植提供更好的種植環(huán)境的目的，且溫室大棚環(huán)境數據的采集為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、環(huán)境自動控制和智能化管理提供科學依據，并為專家和農戶搭建了一個無限溝通平臺，能及時的解決農戶遇到的各種問題。與我國農業(yè)信息技術發(fā)展的現(xiàn)有技術相比，上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，具有以下特點
⑴現(xiàn)有技術中網絡建設不到位，難以適應信息傳播的需要
信息作為ー種重要的資源，正大量、快速地在世界范圍內傳播。但我國目前農業(yè)信息網絡基礎設施建設比較落后，還不能適應這一趨勢。一方面是受資金投入的限制，網絡基礎設施還沒有完全延伸至村，同時由于區(qū)域間經濟發(fā)展的不平衡，致使全國大約有半數以上的行政村還不具備上網條件。而上述實施例給出了解決辦法，即通過手機短播方式來提供相關的信息資訊及甚至可以達到簡單搜索數據，彌補網絡基礎設施沒有完全延伸至村的缺點。⑵現(xiàn)有技術中信息資源開發(fā)滯后，難以滿足信息需求的需要
當前，各種網上農業(yè)信息繁多，但有特色、實用性強尤其是具有指導性、前瞻性、預測性、時令性的有效信息偏少。滯后于用戶對信息的需求速度。ー是信息采集技術手段落后，還是采用常用常規(guī)的采集技術，采集的信息存在時效性差、信息質量不高的現(xiàn)象，不能滿足現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的需要。ニ是信息加工能力不足，當前的信息加工基本上還處于簡單堆積狀態(tài)，缺乏對信息的判斷、分類和編譯，使得信息的準確度和易懂性不高，難以被農民接受。三是農業(yè)信息資源種類不全，提供的農業(yè)技術信息、生產信息較多，注重產中服務而忽略產前、產后服務。而農業(yè)生產資料和農產品的市場信息相對缺乏，直接影響了農民的生產投入和農產品的市場流通，對農民收入增加的作用不顯著。此外，農業(yè)數據庫建設數量不足、數據庫容量小、農業(yè)應用軟件的數量、質量離農民的需求差距較大，制約了廣大農民對信息的 獲取、辨別和使用。而上述實施例給出了解決辦法，即用大棚通風設備監(jiān)測溫棚，即實用、又及時、能取得大量的一手數據。⑶①信息技術實用不強，難以為農業(yè)生產服務
在我國現(xiàn)行的科研體制下，多數科研機構只進行科技攻關等研究，與應用部門(用戶)之間聯(lián)系很少。用戶往往無法及時獲悉最新的科技成果信息，而科研工作者也不能準確把握市場對技術的需求，無法及時提供適合于農民使用的農業(yè)信息產品，這樣就造成了農業(yè)信息科技研發(fā)與需求之間的脫節(jié)。農業(yè)信息技術缺乏與農業(yè)生產實際相結合，沒有起到支持生產、促進生產、服務生產的作用。②農業(yè)信息人才缺乏，難以提供有效的信息服務
因為農業(yè)信息服務涉及農業(yè)生物技術、氣候、地理環(huán)境、農產品銷售等多個領域及其相關信息的采集、存儲、分析、計算、傳輸等多個環(huán)節(jié)，這要求服務人員既要懂得農業(yè)科學技木，又要懂得信息技木。但是目前這樣的復合型人才還很少，極大地制約著農業(yè)信息服務質量的提高。在實際工作中，農業(yè)信息的采集標準不夠規(guī)范，采集覆蓋面不廣泛。而上述實施例給出了解決辦法，即通過對蔬菜大棚項目的實施，起到對蔬菜大棚的監(jiān)管、對設備、對病蟲害、對土地鹽堿程度等等，提供的數據以手機短信的方式通知到志愿者(主要是農業(yè)專家)的手機上隨時給農戶提供幫助。同時數據庫記憶這ー過程，作為案例，以微博得方式發(fā)布，可以方便大家參考?？梢?，上述實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以使得不同用戶以不同的身份登陸，以看到各自關心的內容、得到不同的服務；通過軟件實現(xiàn)時，該軟件可以分為兩部分一部分為后臺管理，一部分為網站運營。對該基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)的實施，通過對上述實施例基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)的實施，可以培養(yǎng)一大批農業(yè)科技人才，對他們進行量化的管理，聚集ー批真正為農民服務的農業(yè)科技人才。綜上所述，本發(fā)明上述各實施例的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以是無線互聯(lián)自動通風設備，也可以是ー種多用戶的交流平臺；作為無線互聯(lián)自動通風設備使用時，可以減輕菜農的勞動，提高溫棚的科學管理；作為交流平臺使用時，可以給菜農和專家、餐廳、蔬菜批發(fā)商提供信息服務交流。最后應說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換 、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，包括CPU，分別與所述CPU連接的人機交互模塊、大棚風門控制模塊、時鐘模塊、電源模塊和多路傳感器。
2.根據權利要求I所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括依次與所述CPU連接的GPRS通訊模塊和遠程服務器。
3.根據權利要求I或2所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊，包括依次連接至所述CPU的太陽能充電器和蓄電池。
4.根據權利要求I或2所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述大棚風門控制模塊，包括依次與所述CPU連接的電機和大棚風門。
5.根據權利要求4所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機，安裝在大棚風門的頂部不影響太陽光通過的位置。
6.根據權利要求5所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述大棚風門為自控風門，所述自控風門安裝在大棚的進風口和/或出風口。
7.根據權利要求I或2所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人機交互模塊，包括分別與所述CPU連接的漢子液晶顯示屏和操作按鍵。
8.根據權利要求I或2所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多路傳感器，包括溫度傳感器、濕度傳感器、風傳感器、雨傳感器、圖像采集器、防盜傳感器和門開度探測傳感器中的任意一種或多種。
9.根據權利要求6所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，所述防盜傳感器，包括敲擊防盜傳感器和/或紅外防盜傳感器。
10.根據權利要求6所述的基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，其特征在于，當所述多路傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器時，所述溫度傳感器和濕度傳感器，分別通過引線安裝在大棚中合適的位置、且分別具有匹配設置的遮陽設備。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，包括CPU，分別與所述CPU連接的人機交互模塊、大棚風門控制模塊、時鐘模塊、電源模塊和多路傳感器。本發(fā)明所述基于無線互聯(lián)技術的溫棚控制系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中結構復雜、成本高、使用不方便、環(huán)保性差和經濟效益差等缺陷，以實現(xiàn)結構簡單、成本低、使用方便、環(huán)保性好和經濟效益好的優(yōu)點。
文檔編號G05B19/418GK102841592SQ20121034861
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月19日 優(yōu)先權日2012年9月19日
發(fā)明者牛兵剛, 茍建偉 申請人:蘭州賽科信息科技有限責任公司