本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)。目前溫室大棚中使用有線組網(wǎng)方式布線復(fù)雜且維護(hù)升級(jí)困難、多處溫室大棚監(jiān)管困難、監(jiān)控管理人員不能離開(kāi)或任意走動(dòng)等問(wèn)題的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)。基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括：現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元、區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三部分，區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心即區(qū)域中心的監(jiān)控軟件終端，安裝在溫室大棚內(nèi)設(shè)定監(jiān)控管理一個(gè)或多個(gè)溫室大棚，所述的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元包括多個(gè)定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心。本發(fā)明專利技術(shù)解決了上述問(wèn)題，使大規(guī)模和智能化監(jiān)管溫室大棚變得十分方便可靠，有利于溫室大棚技術(shù)的普及。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及應(yīng)用無(wú)線傳感傳輸技術(shù)、用于實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室大棚內(nèi)作物或畜禽生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償?shù)闹悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)、控制裝置和控制方法。
技術(shù)介紹
: 溫室大棚已成為我國(guó)一些農(nóng)村的重要產(chǎn)業(yè)，并逐漸呈現(xiàn)大規(guī)模、集團(tuán)化的特點(diǎn)，因此在無(wú)人值守的條件下，有效監(jiān)控溫室大棚內(nèi)的環(huán)境條件并自動(dòng)調(diào)整以更適應(yīng)作物或畜禽的生長(zhǎng)已成為一個(gè)十分重大且具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。本專利技術(shù)著眼于此，設(shè)計(jì)了一種能適應(yīng)溫室大棚內(nèi)作物或畜禽生長(zhǎng)特性的智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用移動(dòng)或定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)溫室大棚內(nèi)地表溫度、土壤濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度、土壤養(yǎng)分濃度等環(huán)境條件，利用可移動(dòng)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝作物或畜禽的生長(zhǎng)狀態(tài)，進(jìn)而分析處理以便系統(tǒng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)整或者管理人員制定出適合的調(diào)整方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
: 本專利技術(shù)針對(duì)目前溫室大棚中使用有線組網(wǎng)方式布線復(fù)雜且維護(hù)升級(jí)困難、多處溫室大棚監(jiān)管困難、監(jiān)控管理人員不能離開(kāi)或任意走動(dòng)的問(wèn)題，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)、控制裝置和控制方法。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的: 一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括:現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元、區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三部分，區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心即區(qū)域中心的監(jiān)控軟件終端，安裝在溫室大棚內(nèi)設(shè)定監(jiān)控管理一個(gè)或多個(gè)溫室大棚，所述的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元包括多個(gè)定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都是用于檢測(cè)指定位置的環(huán)境狀況和作物或畜禽的生長(zhǎng)狀態(tài)的設(shè)備，所述定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備均包含多個(gè)多種傳感器、微處理器、無(wú)線收發(fā)模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和語(yǔ)音播放模塊，移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包含機(jī)械移動(dòng)裝置、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述傳感器包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和土壤養(yǎng)分濃度傳感器等中的一種或多種，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的各種環(huán)境數(shù)據(jù)；移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括有定位傳感器，以獲得設(shè)備的確切位置。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述無(wú)線通信設(shè)備，包括短程無(wú)線通信和遠(yuǎn)程無(wú)線通信兩部分，用于傳遞各種通信信息、組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述短程無(wú)線通信設(shè)備，用于接收傳感信息、組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用BlueTooth、Wi_F1、ZigBee短程無(wú)線通訊方式； 所述遠(yuǎn)程無(wú)線通信設(shè)備，用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心、區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三者之間的通訊，使用蜂窩移動(dòng)通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、有線或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)等遠(yuǎn)程無(wú)線通訊方式。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述微處理器，用于接收并初步處理傳感數(shù)據(jù)或視頻信息，將初步處理結(jié)果傳送至現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心；用于響應(yīng)報(bào)警狀態(tài)或監(jiān)控中心的命令信息，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整；所述短程無(wú)線發(fā)射模塊，用于將微控制器經(jīng)過(guò)初步處理的傳感信息或視頻數(shù)據(jù)發(fā)射給現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)機(jī)或者閥門，運(yùn)作時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、土壤濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度、土壤養(yǎng)分濃度等的調(diào)整；所述語(yǔ)音播放模塊，用于檢測(cè)到數(shù)據(jù)越限或作物、畜禽生長(zhǎng)狀態(tài)不正常時(shí)產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)警，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)有操作時(shí)產(chǎn)生語(yǔ)音提示，空閑的時(shí)候還可以選擇播放一些可以促進(jìn)作物或畜禽生長(zhǎng)的音樂(lè)；所述數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，用于采集指定位置作物或家禽生長(zhǎng)狀況的視頻數(shù)據(jù)；所述機(jī)械移動(dòng)裝置，用于完成移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備中各裝置的移動(dòng)和機(jī)械聯(lián)動(dòng)。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心即位于溫室大棚內(nèi)的監(jiān)控軟件平臺(tái)，用于設(shè)置系統(tǒng)的監(jiān)控模式及參數(shù)、接收傳感信息或視頻圖像并處理分析、顯示溫室大棚內(nèi)各位置的狀況、提醒管理人員進(jìn)行相關(guān)操作以及與區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端進(jìn)行通信。所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)中的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的運(yùn)行方式，依據(jù)是否有人為干預(yù)分為巡檢和指定點(diǎn)檢測(cè)兩種:巡檢一系統(tǒng)在沒(méi)有人為干預(yù)的情況下自動(dòng)運(yùn)行，在檢測(cè)到報(bào)警狀態(tài)后報(bào)警，同時(shí)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，完成閉環(huán)控制過(guò)程；指定點(diǎn)檢測(cè)一管理人員通過(guò)智能手機(jī)客戶端、區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心或現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心發(fā)出指令，指定移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備到達(dá)指定位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或指定執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)操作。有益效果: 1.為了提高系統(tǒng)的普適性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三個(gè)監(jiān)控管理層次，分別是現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、區(qū)域級(jí)和智能手機(jī)客戶端，這樣管理人員可以不必在每個(gè)溫室大棚內(nèi)巡視就可以隨時(shí)隨地了解各溫室大棚內(nèi)的狀況、并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守時(shí)溫室大棚內(nèi)能自動(dòng)調(diào)整保持合適的環(huán)境條件，從而解決了大規(guī)模溫室大棚監(jiān)控管理任務(wù)艱巨和不能便捷地管理溫室大棚的難題。2.有線方式速度快、數(shù)據(jù)流量大、可靠性高，在實(shí)際應(yīng)用中顯示了很多優(yōu)點(diǎn)，但在溫室大棚這種空曠、分散的場(chǎng)合，其缺點(diǎn)十分突出:前期布線工作量大、一旦安裝固定便很難移動(dòng)，線路出現(xiàn)故障很難排查，后期的設(shè)備維護(hù)和管理成本大。隨著射頻技術(shù)、集成電路的發(fā)展，無(wú)線通信變得越來(lái)越容易，數(shù)據(jù)通信的速率也越來(lái)越快，尤其近幾年來(lái)出現(xiàn)了一些典型的無(wú)線應(yīng)用。3.物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在基于傳感器技術(shù)和無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種特殊互聯(lián)網(wǎng)。目前比較成熟的無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)，傳輸范圍從幾米到幾十米，下面是比較常見(jiàn)的幾種: (I)藍(lán)牙技術(shù)(Bluetooth) 該技術(shù)是一種使用2.4GHz頻段的短距離高速通信技術(shù)，通信速度一般在IMbps以上，通信距離低于20米。它采用快速跳頻、前向糾錯(cuò)和優(yōu)化編碼等技術(shù)，使得其具有抗干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它還具有低功耗、低成本、使用便捷和電磁污染小等特點(diǎn)。藍(lán)牙技術(shù)的這些優(yōu)勢(shì)，為其在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用提供了條件。(2)超寬帶技術(shù) 該技術(shù)不用載波，而采用時(shí)間間隔極短(小于Ins)的脈沖進(jìn)行通信。基于UWB技術(shù)的傳感產(chǎn)品主要用在定位，入侵檢測(cè)等方面上，家庭貴重物品以及家庭成員(老人或兒童)定位業(yè)務(wù)可以采用在家庭網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)UWB傳感器功能，并將定位標(biāo)簽附著在定位物體或人員上，便于對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)視或監(jiān)護(hù)。⑶W1-Fi 技術(shù) 該技術(shù)使用802.1lb標(biāo)準(zhǔn)，是由1999年無(wú)線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟(2002年改名為w1-fi聯(lián)盟)提出的。W1-Fi技術(shù)使用2.4GHz的頻段，傳輸速率最大達(dá)到11Mbps，能夠在上百米的范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入無(wú)線信號(hào)，為用戶提供無(wú)線寬帶上網(wǎng)。(4) Zigbee 技術(shù) 這是基于網(wǎng)絡(luò)底層803.15.4的短距離數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是由在2002年成立的Zigbee聯(lián)盟所訂立的，當(dāng)該協(xié)議發(fā)展到2007版時(shí)各層協(xié)議都已經(jīng)趨于完善。Zigbee網(wǎng)絡(luò)適用于一定區(qū)域范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，可通過(guò)網(wǎng)關(guān)等設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。目前Zigbee技術(shù)廣泛應(yīng)用于溫度、濕度、亮度傳感器等產(chǎn)品中。(5) Wihree 技術(shù) 當(dāng)他作為超低功耗(ULP, Ultra Low Power)藍(lán)牙技術(shù)而納入藍(lán)牙規(guī)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括：現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元、區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三部分，其特征是：區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心即區(qū)域中心的監(jiān)控軟件終端連接在溫室大棚內(nèi)設(shè)定監(jiān)控管理一個(gè)或多個(gè)溫室大棚，所述的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元包括多個(gè)定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其組成包括:現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元、區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三部分，其特征是:區(qū)域級(jí)監(jiān)控管理中心即區(qū)域中心的監(jiān)控軟件終端連接在溫室大棚內(nèi)設(shè)定監(jiān)控管理一個(gè)或多個(gè)溫室大棚，所述的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控單元包括多個(gè)定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、一個(gè)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無(wú)線通信設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控管理中心。2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備都是用于檢測(cè)指定位置的環(huán)境狀況和作物或畜禽的生長(zhǎng)狀態(tài)的設(shè)備，所述定點(diǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備均包含多個(gè)多種傳感器、微處理器、無(wú)線收發(fā)模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和語(yǔ)音播放模塊，移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包含機(jī)械移動(dòng)裝置、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述傳感器包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2濃度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器和土壤養(yǎng)分濃度傳感器等中的一種或多種，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)溫室大棚內(nèi)的各種環(huán)境數(shù)據(jù)；移動(dòng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備還包括有定位傳感器，以獲得設(shè)備的確切位置。4.按照權(quán)利要求2或3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)，特征在于:所述無(wú)線通信設(shè)備，包括短程無(wú)線通信和遠(yuǎn)程無(wú)線通信兩部分，用于傳遞各種通信信息、組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述短程無(wú)線通信設(shè)備，用于接收傳感信息、組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用BlueTooth、Wi_F1、ZigBee短程無(wú)線通訊方式； 所述遠(yuǎn)程無(wú)線通信設(shè)備，用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心、區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理中心和智能手機(jī)客戶端三者之間的通訊，使用蜂窩移動(dòng)通信、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、有線或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)等遠(yuǎn)程無(wú)線通訊方式。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姜春燕，楊冰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黑龍江省致格科技開(kāi)發(fā)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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