一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)大棚技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]智能農(nóng)業(yè)大棚是農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)的高級階段，是集農(nóng)業(yè)科技上的高、精、尖技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)于一體的先進(jìn)的農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)設(shè)施，依托部署在農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感器和無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、智能控制等，為農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。雖然有不少人提出了各種智能化大棚管理系統(tǒng)，但是管理系統(tǒng)缺乏層次化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)沒有統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要目的是提供一種層次化模塊設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)可視化，明了化；其次，該系統(tǒng)向管理者推送實(shí)時(shí)監(jiān)測信息、報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚信息化、智能化遠(yuǎn)程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)中的作用，保證大棚里環(huán)境最適宜作物生長，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理，為作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件，提高效率、降低成本、增加收益。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，包括大棚本體、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部，所述決策系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部或外部，根據(jù)感知系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)決策系統(tǒng)分析處理，指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)；
[0005]所述感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、氣壓傳感器和土壤水分傳感器，上述各個(gè)傳感器均為智能數(shù)字傳感器，且設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的農(nóng)田里，用于實(shí)時(shí)測量農(nóng)田與作物的參數(shù)情況；
[0006]所述控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、CO2產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈，所述灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、CO2產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，用于調(diào)節(jié)大棚本體內(nèi)部的環(huán)境；
[0007]所述監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括監(jiān)測探頭，所述監(jiān)測探頭設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，所述監(jiān)測探頭用于監(jiān)測大棚本體內(nèi)農(nóng)作物的生長情況以及病蟲害侵害，防止大棚本體內(nèi)農(nóng)作物被其他人采摘。
[0008]所述大棚本體內(nèi)設(shè)置有燈光聲音報(bào)警裝置，所述決策系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，超過閾值，通過短信、郵件通知管理人員并在觸發(fā)燈光聲音報(bào)警裝置。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚管理方式中，大棚環(huán)境無法實(shí)時(shí)控制相比，采用層次化技術(shù)，智能信息化管理生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)有效控制農(nóng)作物生長環(huán)境，同時(shí)使用智慧農(nóng)業(yè)大棚管理云平臺系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。保障作物在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間獲得科學(xué)合理的管理，實(shí)現(xiàn)棚內(nèi)農(nóng)作物的最佳生長。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型中感知系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型中控制系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型中決策系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖5為本實(shí)用新型的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖6為本實(shí)用新型中云平臺的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖中:A為其他傳感器、B為土壤傳感器、C為灌溉器、D為通風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1?圖6所示，本實(shí)用新型一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，包括大棚本體、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部，所述決策系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部或外部，根據(jù)感知系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)決策系統(tǒng)分析處理，指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)；
[0019]所述感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、氣壓傳感器和土壤水分傳感器，上述各個(gè)傳感器均為智能數(shù)字傳感器，且設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的農(nóng)田里，用于實(shí)時(shí)測量農(nóng)田與作物的參數(shù)情況；
[0020]所述控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、CO2產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈，所述灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、CO2產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，用于調(diào)節(jié)大棚本體內(nèi)部的環(huán)境；
[0021]所述監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括監(jiān)測探頭，所述監(jiān)測探頭設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，所述監(jiān)測探頭用于監(jiān)測大棚本體內(nèi)農(nóng)作物的生長情況以及病蟲害侵害，防止大棚本體內(nèi)農(nóng)作物被其他人采摘。
[0022]所述大棚本體內(nèi)設(shè)置有燈光聲音報(bào)警裝置，所述決策系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，超過閾值，通過短信、郵件通知管理人員并在觸發(fā)燈光聲音報(bào)警裝置。
[0023]本實(shí)用新型通過感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、分析系統(tǒng)以及云平臺配合工作，這幾個(gè)系統(tǒng)通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等。
[0024]其中，分析系統(tǒng)根據(jù)市場需求、農(nóng)藝師經(jīng)驗(yàn)等預(yù)測受益最佳作物的種類。根據(jù)氣象天氣預(yù)報(bào)與園藝專家知識，預(yù)測最佳播種、下苗時(shí)間。所有支出與收入建立詳細(xì)明確表，做好預(yù)算與收益記錄，使投入與管理者一目了然查看。
[0025]決策系統(tǒng)會根據(jù)作物在不同時(shí)刻最適的環(huán)境數(shù)據(jù)庫，實(shí)時(shí)把握控制層的調(diào)節(jié)，通過感知層的反饋，制定并下達(dá)策略。設(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，超過閾值，通過短信、郵件通知管理人員并在棚內(nèi)安裝燈光聲音報(bào)警裝置。
[0026]監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測棚內(nèi)農(nóng)作物的生長情況以及病蟲害侵害，防止棚內(nèi)農(nóng)作物被其他人米摘。
[0027]本實(shí)用新型可通過終端設(shè)備實(shí)時(shí)實(shí)地觀察棚內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測情況，其中終端設(shè)備可以是手機(jī)、電腦等，通過各個(gè)系統(tǒng)之間，以及系統(tǒng)與云平臺之間的鏈接，采用網(wǎng)絡(luò)鏈路層建立傳輸關(guān)系。
[0028]具體地，分析系統(tǒng)會根據(jù)云平臺收集的市場需求數(shù)據(jù)以及市場農(nóng)作物消費(fèi)的趨勢曲線圖，預(yù)測收益最大的大棚農(nóng)作物種類。鑒于區(qū)域性的氣候、土壤特點(diǎn)，結(jié)合農(nóng)藝師的經(jīng)驗(yàn)，選定農(nóng)作物的種類。農(nóng)作物的播種以及下苗時(shí)間段，由分析系統(tǒng)制定最佳操作時(shí)間段，盡可能減少天氣狀況給幼苗或者種子的發(fā)芽帶來的負(fù)面影響。農(nóng)作物播種或下苗后，控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)澆水，施肥等操作。開啟感知系統(tǒng)，對農(nóng)作物環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，所有的智能傳感器工作起來。一旦某一個(gè)或者幾個(gè)環(huán)境指標(biāo)超過設(shè)定的閾值，控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，直達(dá)感知系統(tǒng)反饋環(huán)境策略即可。決策系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫和專家經(jīng)驗(yàn)制定適宜作物生長的環(huán)境指標(biāo)的范圍，根據(jù)感知系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)，下達(dá)策略，實(shí)時(shí)控制控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。并且在超出設(shè)定閾值的時(shí)候通過短信、郵件等通知管理者，起到提醒的作用。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)督農(nóng)作物的生長情況，對它們生長情況有個(gè)總體把握。監(jiān)控到有病蟲害的感染，觸發(fā)控制系統(tǒng)，及時(shí)采取噴灑農(nóng)藥和開啟滅蟲燈等措施。此外，由于攝像頭的安裝，實(shí)現(xiàn)大棚的無人值守。最后分析系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)支出與收益的情況，輸出財(cái)務(wù)報(bào)表，方便管理人員查看。這些所有數(shù)據(jù)記錄，以便更新已有的數(shù)據(jù)庫，為將來墊底基礎(chǔ)。
[0029]本實(shí)用新型中各個(gè)傳感器及其控制設(shè)備的簡要擺放:土壤相關(guān)的兩個(gè)傳感器設(shè)置在土壤，以面積為單位，大約10?20m2，放置一個(gè)。其他傳感器則懸掛在大棚本體的支撐桿上，高度一般設(shè)置在I?2m。灌溉器、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器采用地灌，依據(jù)噴灑的半徑，合理安排灌溉器的個(gè)數(shù)。通風(fēng)機(jī)安裝在棚兩邊，加速棚內(nèi)空氣的流通。卷膜機(jī)則安裝在大棚頂上，便于調(diào)節(jié)棚頂?shù)耐L(fēng)。卷簾機(jī)安裝在棚墻上，便于簾子的每天收與放。CO2產(chǎn)生器安裝在大棚兩邊和中間，便于充分農(nóng)作物的光合作用。滅蟲黑燈、加熱器、補(bǔ)光燈懸掛在支撐桿之間的連線上。
[0030]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，其特征在于:包括大棚本體、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，所述感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部，所述決策系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部或外部，根據(jù)感知系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)決策系統(tǒng)分析處理，指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)； 所述感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、co2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、氣壓傳感器和土壤水分傳感器，上述各個(gè)傳感器均為智能數(shù)字傳感器，且設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的農(nóng)田里，用于實(shí)時(shí)測量農(nóng)田與作物的參數(shù)情況； 所述控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、C02產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈，所述灌溉器、通風(fēng)機(jī)、卷膜機(jī)、卷簾機(jī)、水肥控制器、農(nóng)藥噴灑器、co2產(chǎn)生器、滅蟲黑燈、加熱器和補(bǔ)光燈設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，用于調(diào)節(jié)大棚本體內(nèi)部的環(huán)境； 所述監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為:包括監(jiān)測探頭，所述監(jiān)測探頭設(shè)置在大棚本體內(nèi)部的龍骨或支撐架上，所述監(jiān)測探頭用于監(jiān)測大棚本體內(nèi)農(nóng)作物的生長情況以及病蟲害侵害，防止大棚本體內(nèi)農(nóng)作物被其他人采摘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，其特征在于:所述大棚本體內(nèi)設(shè)置有燈光聲音報(bào)警裝置，所述決策系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置環(huán)境參數(shù)閾值，超過閾值，通過短信、郵件通知管理人員并在觸發(fā)燈光聲音報(bào)警裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，提供一種層次化模塊設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)可視化，明了化；并向管理者推送實(shí)時(shí)監(jiān)測信息、報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚信息化、智能化遠(yuǎn)程管理，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)中的作用，保證大棚里環(huán)境最適宜作物生長，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的管理，為作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全創(chuàng)造條件，提高效率、降低成本、增加收益；采用的技術(shù)方案為：一種智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)，感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部，決策系統(tǒng)設(shè)置在大棚本體內(nèi)部或外部，根據(jù)感知系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)決策系統(tǒng)分析處理，指揮控制系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)；本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大棚領(lǐng)域。
【IPC分類】G06Q10/06, G05B19/042, G06Q50/02
【公開號】CN205028108
【申請?zhí)枴緾N201520787465
【發(fā)明人】王凱, 陳澤亮, 魏東亮, 王春香, 夏爽
【申請人】山西萬立科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月12日