一種實(shí)現(xiàn)云端監(jiān)控的智能化溫室大棚系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及溫室大棚領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)云端監(jiān)控的智能化溫室大棚系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)合三種技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)展起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟。伴隨著國(guó)家對(duì)“三農(nóng)”問(wèn)題的日益重視，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的深度融合，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日漸廣泛，溫室大棚種植業(yè)作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要部分，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需求也逐漸增強(qiáng)。
[0003]溫室大棚種植作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要部分，對(duì)于解決“三農(nóng)”問(wèn)題具有極其重要的推動(dòng)作用。在溫室大棚中，植株的生長(zhǎng)不僅受到溫室環(huán)境因素影響，諸如大棚空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度等，而且也受到植株自身生長(zhǎng)因子的影響。
[0004]然而，現(xiàn)有的溫室大棚種植仍然存在一些問(wèn)題:一方面，大棚種植人員由于不具備專業(yè)化的知識(shí)，針對(duì)植株生長(zhǎng)中可能出現(xiàn)的病癥不能對(duì)癥下藥，經(jīng)常需要邀請(qǐng)外地專家現(xiàn)場(chǎng)觀察、對(duì)癥下藥，這無(wú)疑耽誤了人員的時(shí)間，影響了植株病癥的治療效率，且在種植面積較大的溫室大棚中，無(wú)法準(zhǔn)確定位那些出現(xiàn)病癥的植株，增加了尋找病癥植株的難度；再者，當(dāng)前大棚種植趨向于大面積、多棚戶種植，但在現(xiàn)有大棚種植過(guò)程中，精細(xì)化、自動(dòng)化種植程度較低，且工作量大、效率低；另一方面，現(xiàn)有的溫室大棚設(shè)計(jì)不能切實(shí)進(jìn)行有效的安防監(jiān)控，溫室大棚被自然災(zāi)害破壞或者被人為縱火破壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重地?fù)p害了種植戶的利益，影響了社會(huì)安定和諧。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種既能實(shí)現(xiàn)溫室大棚中的精細(xì)化、自動(dòng)化種植，實(shí)時(shí)監(jiān)控溫室大棚安防環(huán)境，又能夠及時(shí)獲得農(nóng)業(yè)專家遠(yuǎn)程診斷、指導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)云端監(jiān)控的智能化溫室大棚系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種實(shí)現(xiàn)云端監(jiān)控的智能化溫室大棚系統(tǒng)，其特征在于，包括栽植有植株的溫室大棚、管理終端、云端服務(wù)器和協(xié)同終端，所述溫室大棚通過(guò)智能遠(yuǎn)控插座與市電連接，其中:
[0007]所述植株上設(shè)置有RFID標(biāo)簽芯片、GPS定位模塊和生理特征采集裝置，所述生理特征采集裝置包括第一微處理器以及分別與第一微處理器連接的第一 ZigBee模塊、位移傳感器、計(jì)時(shí)器、葉片濕度傳感器、葉片溫度傳感器和微量元素傳感器，所述第一微處理器分別與RFID標(biāo)簽芯片、GPS定位模塊連接，其中:
[0008]所述RFID標(biāo)簽芯片，用于存儲(chǔ)所述植株的名稱及編號(hào)，并將植株名稱、編號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送給第一微處理器；
[0009]所述GPS定位模塊，用于定位當(dāng)前植株的位置，并將定位數(shù)據(jù)發(fā)送給第一微處理器;
[0010]所述位移傳感器，用于采集植株的生長(zhǎng)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，并將生長(zhǎng)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)發(fā)送給第一微處理器；
[0011]所述葉片濕度傳感器、葉片溫度傳感器和微量元素傳感器，分別用于采集葉片濕度數(shù)據(jù)、葉片溫度數(shù)據(jù)、微量元素?cái)?shù)據(jù)，并將采集的葉片濕度數(shù)據(jù)、葉片溫度數(shù)據(jù)、微量元素?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給第一微處理器；
[0012]所述第一微處理器，用于根據(jù)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)、位移傳感器采集的生長(zhǎng)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算出植株的生長(zhǎng)速度，并通過(guò)第一 ZigBee模塊將植株名稱及編號(hào)數(shù)據(jù)、植株生長(zhǎng)速度、微量元素?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給中央控制系統(tǒng)的中央處理器；
[0013]所述溫室大棚包括環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境因子補(bǔ)償系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、ZigBee中繼器和中央控制系統(tǒng)，其中:
[0014]所述環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括分別設(shè)置有第二 ZigBee模塊的空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、氧氣濃度傳感器、C02濃度傳感器、風(fēng)速傳感器、NH3傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器和土壤PH值傳感器；
[0015]所述環(huán)境因子補(bǔ)償系統(tǒng)包括分別設(shè)有第三ZigBee模塊的可調(diào)發(fā)光顏色的光照燈、加熱燈、風(fēng)扇、C02發(fā)生器、通風(fēng)裝置和噴淋裝置；
[0016]所述安防系統(tǒng)包括分別設(shè)有第四ZigBee模塊的紅外傳感器、CO濃度傳感器、煙霧傳感器、可轉(zhuǎn)動(dòng)的攝像頭、紫外線殺菌器以及傾斜度傳感器，所述傾斜度傳感器設(shè)置于溫室大棚的側(cè)壁上；
[0017]所述ZigBee中繼器，用于分別接收、轉(zhuǎn)發(fā)第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模、第三ZigBee模塊和第四ZigBee模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)給中央處理器，并轉(zhuǎn)發(fā)中央處理器的命令給第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊、第三ZigBee模塊和第四ZigBee模塊；
[0018]所述中央控制系統(tǒng)包括中央處理器、存儲(chǔ)器以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口與外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有線連接的通信模塊，所述中央處理器與存儲(chǔ)器、通信模塊、ZigBee中繼器分別連接，其中:
[0019]所述中央處理器，一方面用于接收、轉(zhuǎn)存第一微處理器通過(guò)第一 ZigBee模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器，接收、轉(zhuǎn)存環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各傳感器分別通過(guò)第二 ZigBee模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器，同時(shí)將第一微處理器、紅外傳感器、CO濃度傳感器、煙霧傳感器、傾斜度傳感器、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各傳感器發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊提供給管理終端；另一方面，接收管理終端的控制指令，命令加熱燈、風(fēng)扇、C02發(fā)生器、通風(fēng)裝置、噴淋裝置、可轉(zhuǎn)動(dòng)的攝像頭、紫外線殺菌器執(zhí)行與管理終端指令對(duì)應(yīng)的操作；命令光照燈發(fā)出管理終端指定顏色的光線；
[0020]所述存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)中央處理器轉(zhuǎn)存的各種數(shù)據(jù)，并供管理終端進(jìn)行調(diào)用；
[0021]所述通信模塊，用于實(shí)現(xiàn)中央處理器與管理終端之間的數(shù)據(jù)傳送；
[0022]所述ZigBee中繼器，用于分別接收、轉(zhuǎn)發(fā)第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模、第三ZigBee模塊和第四ZigBee模塊發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)給中央處理器，并轉(zhuǎn)發(fā)中央處理器的命令給第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊、第三ZigBee模塊和第四ZigBee模塊；
[0023]所述管理終端，分別與云端服務(wù)器和中央控制系統(tǒng)的中央處理器連接，用于發(fā)送控制指令給中央處理器，發(fā)送斷開(kāi)插座電源指令給智能遠(yuǎn)控插座；與協(xié)同終端建立通信連接后，許可協(xié)同終端調(diào)用、發(fā)送控制指令給中央處理器；
[0024]所述云端服務(wù)器連接所述協(xié)同終端，并在協(xié)同終端通過(guò)云端服務(wù)器的驗(yàn)證信息后，實(shí)現(xiàn)管理終端與協(xié)同終端的通信連接；
[0025]所述協(xié)同終端，用于在實(shí)現(xiàn)與管理終端的通信，且獲得管理終端的許可后，調(diào)用、發(fā)送控制指令給中央處理器；
[0026]所述智能遠(yuǎn)控插座包括設(shè)有S頂卡的GSM通信模塊、第二微處理器以及繼電控制模塊，所述第二微處理器分別與GSM通信模塊、繼電控制模塊連接，其中，所述第二微處理器，用于在接收到預(yù)設(shè)S頂卡的斷電指令后，命令繼電控制模塊斷開(kāi)插座電源，停止市電對(duì)溫室大棚的供電；
[0027]所述第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊、第三ZigBee模塊以及第四ZigBee模塊上均設(shè)有熱電轉(zhuǎn)換模塊和可充電的電源模塊，所述熱電轉(zhuǎn)換模塊與電源模塊連接。
[0028]進(jìn)一步地，所述微量元素傳感器為采集鋅元素或錳元素或硼元素或鉬元素或鐵元素或銅元素的傳感器。
[0029]進(jìn)一步地，所述生理特征采集裝置還包括光合速率傳感器或蒸騰速率傳感器或莖桿粗細(xì)變化傳感器或果實(shí)生長(zhǎng)傳感器或光合速率傳感器、蒸騰速率傳感器、莖桿粗細(xì)變化傳感器及果實(shí)生長(zhǎng)傳感器的任意組合。
[0030]進(jìn)一步