本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)自動化。更具體地說,本實(shí)用新型涉及一種用于智能農(nóng)場的管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,目前在廣大農(nóng)村,農(nóng)業(yè)溫室比比皆是。近年來,隨著我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式逐步由傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營式向現(xiàn)代集約型經(jīng)營方式轉(zhuǎn)變,農(nóng)業(yè)科技示范園,作為現(xiàn)代集約型農(nóng)業(yè)和高新科技應(yīng)用的示范窗口,應(yīng)運(yùn)而生。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,溫室的結(jié)構(gòu)檔次在逐步的提高,建設(shè)一種可提高溫室內(nèi)作物產(chǎn)量和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,減輕工作人員勞動強(qiáng)度的智能溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),是廣大溫室作物生產(chǎn)人員的迫切需求。
低價位、實(shí)用型的溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)對于推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)自動化、智能化進(jìn)程具有重要的意義,同時也具有很大的市場潛力。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引領(lǐng)下,現(xiàn)代化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)采用了先進(jìn)的溫室大棚種植技術(shù)??梢栽陉柟獠蛔愕臅r候,通過物聯(lián)產(chǎn)品自動補(bǔ)充人造光線,促進(jìn)光合作用;可以在濕度不夠的時候,通過物聯(lián)產(chǎn)品自動為農(nóng)作物補(bǔ)充水分;更可以創(chuàng)造一個恒溫的空間,讓農(nóng)作物一年四季不停的生長,生生不息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種用于智能農(nóng)場的管理系統(tǒng),包括:
分設(shè)于農(nóng)場各處的多個棚體;
每個棚體內(nèi)均設(shè)置有以對其環(huán)境數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取的傳感器單元;
與傳感器單元無線通信連接的控制單元;
每個棚體頂部按區(qū)域劃分均設(shè)置有至少兩個自動遮陽裝置;
其中,每個自動遮陽裝置均包括一簾布,其一端通過卷軸進(jìn)行卷制,并通過一復(fù)位彈簧安裝于棚體頂部一側(cè)相應(yīng)的位置上,另一端固定連接一支撐臂,動力機(jī)構(gòu)與支撐臂可拆卸連接以使簾布在動力機(jī)構(gòu)的作用下與棚體另一側(cè)連接進(jìn)而完成遮陽動作。
優(yōu)選的是,傳感器單元至少包括有一個無線空氣溫度/濕度傳感器,氧氣/二氧化碳傳感器,無線光照傳感器,無線土壤溫度/濕度傳感器。
優(yōu)選的是,無線通信包括無線中繼接收傳感器單元的數(shù)據(jù),發(fā)送信號至無線網(wǎng)關(guān)與3G無線路由器,其中主控機(jī)房接收無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)信息,平板電腦以及手機(jī)接收3G無線路由器的數(shù)據(jù)信息。
優(yōu)選的是,每個自動遮陽裝置在其簾布的活動區(qū)域兩端分別設(shè)置有滑槽,所述滑槽平行且相對設(shè)置。
優(yōu)選的是,支撐臂與簾布的固定連接是通過在簾布上的一端設(shè)置至少3個通孔,將相同材質(zhì)的彈性軟繩一一對應(yīng)穿過通孔與支撐臂連接。
優(yōu)選的是,復(fù)位彈簧為蝸形卷簧。
優(yōu)選的是,支撐臂的兩端設(shè)置有與滑槽相配合的滾輪1。
優(yōu)選的是,動力機(jī)構(gòu)為兩個對稱安裝在滑槽兩邊的電機(jī),所述電機(jī)下端安裝有與滑槽相配合的滾輪2。
本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:其一,可以對農(nóng)場內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度以及土壤酸堿度等進(jìn)行準(zhǔn)確的、實(shí)時的監(jiān)控,以在第一時間發(fā)現(xiàn)對農(nóng)作物的生長發(fā)育的不利因素而快速啟動相應(yīng)的措施,快速解決不利因素,提高生產(chǎn)率。
其二,由于農(nóng)場是一個相對大型的空間,所以如果用人工完成對農(nóng)場光照的控制大大的降低工作效率且增加工作的危險(xiǎn)系數(shù),本方案的自動遮陽裝置通過控制單元對傳感器采集的數(shù)據(jù)的分析后控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),從而進(jìn)行快速響應(yīng)以滿足農(nóng)作物對光照的需求。
本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種用于智能農(nóng)場的管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一種用于智能農(nóng)場的管理系統(tǒng)的遮陽裝置結(jié)構(gòu)圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型/實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)形式,其中包括:
分設(shè)于農(nóng)場各處的多個棚體8;
每個棚體內(nèi)均設(shè)置有以對其環(huán)境數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取的傳感器單元;
與傳感器單元無線通信連接的控制單元1;
每個棚體頂部按區(qū)域劃分均設(shè)置有至少兩個自動遮陽裝置;
其中,每個自動遮陽裝置均包括一簾布7,其一端通過卷軸進(jìn)行卷制,并通過一復(fù)位彈簧安裝于棚體頂部一側(cè)相應(yīng)的位置上,另一端固定連接一支撐臂,動力機(jī)構(gòu)9與支撐臂11可拆卸連接以使簾布7在動力機(jī)構(gòu)9的作用下與棚體8另一側(cè)連接進(jìn)而完成遮陽動作。采用這種方案具有可以對農(nóng)場內(nèi)的溫度、濕度、光照強(qiáng)度以及土壤酸堿度等進(jìn)行準(zhǔn)確的、實(shí)時的監(jiān)控,以在第一時間發(fā)現(xiàn)對農(nóng)作物的生長發(fā)育的不利因素而快速啟動相應(yīng)的措施,快速解決不利因素,提高生產(chǎn)率的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
在另一種實(shí)例中,傳感器單元至少包括有一個無線空氣溫度2/濕度傳感器3,氧氣/二氧化碳傳感器4,無線光照傳感器5,無線土壤溫度/濕度傳感器6。溫室大棚內(nèi)配有多個溫度和濕度傳感器,并且將溫度傳感器和濕度傳感器編號,通過傳感器實(shí)時記錄大棚內(nèi)溫濕度變化,并將溫濕度數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時的傳輸?shù)娇梢暬O(jiān)控管理系統(tǒng)1同時更新在大棚內(nèi)LED屏上。農(nóng)場工作人員可以用手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦通過無線、有線網(wǎng)絡(luò)訪問智慧農(nóng)場可視化監(jiān)控管理系統(tǒng),通過查看編號的溫濕度傳感器可實(shí)時獲取到大 棚內(nèi)各個角落的溫濕度,同時可以通過LED屏更直觀的看到大棚內(nèi)平均溫濕度。
農(nóng)場工作人員通過監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)定溫濕度的預(yù)警值,當(dāng)大棚內(nèi)某一溫度傳感器周圍的溫濕度超過預(yù)警值時,農(nóng)場工作人員的手機(jī)就會收到預(yù)警信息,提示該位置需要調(diào)節(jié)溫濕度。上位機(jī)軟件和LED現(xiàn)象顯示器均會出現(xiàn)該區(qū)域的報(bào)警信息。
溫室大棚內(nèi)配有CO2傳感器、氧氣傳感器,通過傳感器實(shí)時記錄大棚內(nèi)空氣中CO2、氧氣含量變化,并將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時的傳輸?shù)街腔坜r(nóng)場可視化監(jiān)控管理系統(tǒng)。農(nóng)場工作人員可以用手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問智慧農(nóng)場可視化監(jiān)控管理系統(tǒng),實(shí)時獲取到大棚內(nèi)各個角落的空氣中CO2和氧氣含量以及實(shí)時變化曲線圖。
當(dāng)大棚光照強(qiáng)度過低或者光照時間不足時,監(jiān)控系統(tǒng)通過手機(jī)或電腦軟件及其現(xiàn)場LED顯示向農(nóng)場工作人員的發(fā)送信息,農(nóng)場工作人員可通過手機(jī)或電腦軟件進(jìn)行操作,根據(jù)實(shí)際光照強(qiáng)度、光照時間確定補(bǔ)光的時間,在大棚內(nèi)外有兩層遮陽簾,內(nèi)層是降溫遮陽簾,外層是隔熱遮陽簾,同時大棚內(nèi)配有多個白熾燈,系統(tǒng)會根據(jù)情況自動調(diào)節(jié)光照。由于農(nóng)場不同的區(qū)域?qū)φ彰髻|(zhì)量的要求不同,要求調(diào)整控制照度,以實(shí)現(xiàn)場景控制、定時控制、多點(diǎn)控制等各種控制方案。
當(dāng)大棚溫度過高、CO2濃度過高、濕度過高時,監(jiān)控系統(tǒng)通過手機(jī)或上位機(jī)軟件向農(nóng)場工作人員發(fā)送信息,農(nóng)場工作人員可通過手機(jī)或電腦進(jìn)行操作,系統(tǒng)自動處理,根據(jù)實(shí)際情況,通風(fēng)方式包括:開啟頂棚和側(cè)簾、鼓風(fēng)機(jī),系統(tǒng)會根據(jù)情況自動調(diào)節(jié),自動開啟暖風(fēng)/新風(fēng)系統(tǒng),不需要的時候則自動關(guān)閉。
土壤內(nèi)插有數(shù)據(jù)采集傳感器,通過傳感器實(shí)時記錄大棚內(nèi)土壤中各參數(shù)的數(shù)值,例如水分、鹽度、溫度等,將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時的傳輸?shù)街腔坜r(nóng)場可視化監(jiān)控管理系統(tǒng)同時更新在大棚內(nèi)LED屏上。農(nóng)場工作人員可以用手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問智慧農(nóng)場可視化監(jiān)控管理系統(tǒng),實(shí)時獲取到大棚土壤中各參數(shù)的數(shù)值以及實(shí)時變化曲線圖。工作人員通過監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定大棚土壤各參數(shù)含量的預(yù)警值,當(dāng)大棚土壤某些參數(shù)超標(biāo)預(yù) 警值,工作人員的手機(jī)就會接收到預(yù)警短信;工作人員通過手機(jī)登錄監(jiān)控系統(tǒng)時,同樣會接收到相應(yīng)的預(yù)警信息。
農(nóng)場里面設(shè)有多個自動噴水嘴,當(dāng)土壤濕度過低時,噴水嘴會自動噴水,或者農(nóng)場工作人員的手機(jī)會接收到預(yù)警短信,工作人員可通過手機(jī)或者電腦使用可視化監(jiān)控系統(tǒng),控制大棚進(jìn)行噴灌操作。
氧氣的農(nóng)作物光合作用必須的氣體,氧氣濃度的檢測對于農(nóng)作物必不可少,當(dāng)檢測到溫室氧氣濃度低于標(biāo)準(zhǔn)值,系統(tǒng)自動開啟釋放氧氣。農(nóng)場工作人員可以通過手機(jī)或電腦的可視化監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)氧氣發(fā)生器和通風(fēng)系統(tǒng)來控制大棚的氧氣含量。
農(nóng)場內(nèi)設(shè)有多個攝像頭,可以進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn),便于查看農(nóng)場各個角落。農(nóng)場工作人員通過電腦和手機(jī)登錄監(jiān)控系統(tǒng),直接查看各農(nóng)場內(nèi)視頻,可根據(jù)查看的位置隨時更換攝像頭顯示范圍。
由于各地域的氣候條件及其農(nóng)作物的生長環(huán)境不同,工作人員可以實(shí)時調(diào)節(jié)系統(tǒng)并設(shè)置為最佳方案,記憶成功后,整個系統(tǒng)可以根據(jù)其生長的條件自動調(diào)節(jié)整個大棚控制系統(tǒng),農(nóng)場工作人員只需等待果實(shí)即可。
采用這種方案具有能夠?qū)r(nóng)場內(nèi)的農(nóng)作物在其生長周期內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確實(shí)時的監(jiān)控并且可以根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過分析后設(shè)置出最適宜作物生長的方案以此來提高作為生產(chǎn)率的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
在另一種實(shí)例中,無線通信包括無線中繼接收傳感器單元的數(shù)據(jù),發(fā)送信號至無線網(wǎng)關(guān)與3G無線路由器,其中主控機(jī)房接收無線網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)信息,平板電腦以及手機(jī)接收3G無線路由器的數(shù)據(jù)信息。采用這種方案具有使傳感器采集的數(shù)據(jù)能夠及時、準(zhǔn)確無誤的傳遞至控制系統(tǒng)與工作人員,通過控制系統(tǒng)的自動以及工作人員吃的手動觸發(fā)相應(yīng)的設(shè)備工作以使作物的生長環(huán)境得到改善以提高生產(chǎn)率的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
如圖2所示,在另一種實(shí)例中,每個自動遮陽裝置在其簾布7的活動區(qū)域兩端分別設(shè)置有滑槽10,所述滑槽平行且相對設(shè)置。采用這種方案具有能夠使支撐臂11的滾輪以及電機(jī)下端的滾輪能夠在滑槽上無阻礙滾動的有利 之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
如圖2所示,在另一種實(shí)例中,支撐臂11與簾布7的固定連接是通過在簾布上的一端設(shè)置至少3個通孔,將相同材質(zhì)的彈性軟繩12一一對應(yīng)穿過通孔與支撐臂連接。采用這種方案具有使簾布在動力機(jī)構(gòu)的延展作用下使其平滑移動且減小電機(jī)運(yùn)行過程中受力的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
如圖2所示,在另一種實(shí)例中,復(fù)位彈簧為蝸形卷簧。采用這種方案具有使簾布能夠自動卷制于卷軸上的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
如圖2所示,在另一種實(shí)例中,支撐臂11的兩端設(shè)置有與滑槽10相配合的滾輪1。采用這種方案具有使支撐臂帶動簾布能在滑槽上平滑有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
如圖2所示,在另一種實(shí)例中,動力機(jī)構(gòu)9為兩個對稱安裝在滑槽兩邊的電機(jī),所述電機(jī)下端安裝有與滑槽相配合的滾輪2。采用這種方案具有使電機(jī)在拖動支撐臂運(yùn)動的過程中,使支撐臂兩端的受力均勻,保證簾布在水平方向上的平滑移動的有利之處。并且,這種方式只是一種較佳實(shí)例的說明,但并不局限于此。
這里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本實(shí)用新型的說明的。對本實(shí)用新型的一種用于智能農(nóng)場的控制系統(tǒng)的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域。對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。