基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，其特征在于：包括監(jiān)測系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、ZigBee控制器和遠程控制中心。本實用新型解決現(xiàn)有的GPRS無線通信方式的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，同時也實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的在線實時采集，并能對收集的數(shù)據(jù)進行分析，實時采取措施進行處理，實現(xiàn)在無人值守的情況下遠程控制溫室大棚運行，改變大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)，讓大棚內(nèi)的農(nóng)作物少受或者不受惡劣天氣的影響，大大增加農(nóng)作物產(chǎn)量的，提高了蔬菜種植的經(jīng)濟和社會效益。
【專利說明】
基于4G和Z i gBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及大棚控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)作為我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其信息化程度決定了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，已將其作為推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)信息化進程的重要手段。傳統(tǒng)的大棚一般采用離線的現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)檢測設(shè)備來實現(xiàn)大棚環(huán)境的監(jiān)測，為了實現(xiàn)實時和在線監(jiān)測，一方面有人開發(fā)了直接現(xiàn)場布線數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖卟舜笈锉O(jiān)控系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)由于布線問題而缺乏靈活性。另一方面有人采用通過GPRS無線通信方式的監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于GPRS屬于2.5G通信方式，通信質(zhì)量不高，并且通信速率也有很大的限制。另外，現(xiàn)有的智能大棚技術(shù)只能針對特定栽培方式的大棚進行監(jiān)控，未實現(xiàn)在無人值守的情況下可遠程、自動控制溫室大棚運行啟動等。
[0003]因此，提出一種改進的技術(shù)方案以解決上述問題就顯得迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是為克服目前傳統(tǒng)的大棚監(jiān)測、控制系統(tǒng)的布線麻煩、通訊質(zhì)量差和自動化程度不高等問題，提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程無線控制系統(tǒng)，不但能夠及時、安全、高效地完成數(shù)據(jù)采集和傳輸，還可以實現(xiàn)溫室大棚的遠程、自動化控制。
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]本實用新型提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，包括包括監(jiān)測系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、ZigBee控制器和遠程控制中心。
[0007]所述ZigBee控制器分別與所述監(jiān)測系統(tǒng)、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述實施系統(tǒng)連接。
[0008]所述ZigBee控制器包括4G模塊;所述ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網(wǎng)絡進行無線連接。
[0009]所述監(jiān)測系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;所述實施系統(tǒng)包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;所述監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像頭。
[0010]本實用新型的有益效果。
[0011]I)本系統(tǒng)采用ZigBee通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯聚和4G無線通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，滿足了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)陌踩托阅芤?，而且很好地解決了傳統(tǒng)的溫室大棚系統(tǒng)的布線麻煩、節(jié)點不易移動和系統(tǒng)維護復雜等問題，滿足了智能溫室大棚中環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的需要。
[0012]2)本系統(tǒng)將ZigBee控制器與遠程監(jiān)控中心配合應用，實現(xiàn)遠程控制，解決了溫室大棚內(nèi)的設(shè)備要依靠手動操作，浪費了大量的人力，增加溫室大棚運作成本的問題。
[0013]3)本系統(tǒng)將ZigBee控制器與遠程監(jiān)控中心配合應用，實現(xiàn)無人值守自動控制，精確控制溫室大棚環(huán)境與灌溉量，為溫室大棚實驗提供條件。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實用新型的實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設(shè)計方案和附圖。
[0015]圖1為本實用新型實例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的技術(shù)方案達成功效、易于明白了解，下面結(jié)合具體附圖，進一步闡述本實用新型。顯然，所描述的實施例只是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本實用新型保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本實用新型中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。
[0017]如圖1所示，一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，包括監(jiān)測系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、ZigBee控制器和遠程控制中心。
[0018]ZigBee控制器分別與所述監(jiān)測系統(tǒng)、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述實施系統(tǒng)連接。
[0019]ZigBee控制器包括4G模塊，ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網(wǎng)絡進行無線連接。
[0020]監(jiān)測系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;實施系統(tǒng)包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像頭。
[0021]本實用新型還提供了一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)的工作步驟如下。
[0022]I)數(shù)據(jù)采集:監(jiān)測系統(tǒng)采集溫室大棚的環(huán)境數(shù)據(jù)如空氣溫濕度、光照度、土壤水分和CO2，并通過ZigBee控制器的4G模塊傳給遠程控制中心。
[0023]2)圖像采集:監(jiān)控系統(tǒng)拍攝溫室大棚的作物生長狀況，并通過ZigBee控制器的4G模塊傳給遠程控制中心。
[0024]3)手動控制:遠程控制中心的操作者根據(jù)溫室大棚傳遞回來的數(shù)據(jù)與圖像，通過4G模塊利用ZigBee控制器控制實施系統(tǒng)的變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器。
[0025]4)自動控制:當溫室大棚傳遞回來的數(shù)據(jù)，超出或低于設(shè)定的閾值時，遠程控制中心會將會自動開啟相應的實施系統(tǒng)對環(huán)境參數(shù)進行調(diào)節(jié)，更精確地改變溫室中的環(huán)境參數(shù)以控制調(diào)整溫室大棚的狀態(tài)，實時管理農(nóng)作物生長狀況，實現(xiàn)生長環(huán)境、病蟲害監(jiān)測，從而讓農(nóng)作物生長更加適宜。
[0026]本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)測系統(tǒng)、實施系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、ZigBee控制器和遠程控制中心； 所述ZigBee控制器通過無線網(wǎng)絡分別與所述監(jiān)測系統(tǒng)、所述監(jiān)控系統(tǒng)和所述實施系統(tǒng)無線連接； 所述ZigBee控制器與所述遠程控制中心通過4G網(wǎng)絡進行無線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述Z i gBee控制器包括4G模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于4G和ZigBee的溫室大棚遠程自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測系統(tǒng)包括溫濕度傳感器、土壤水分傳感器、CO2傳感器、光照傳感器;所述實施系統(tǒng)包括變頻水栗、風機、卷簾機、加熱器;所述監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像頭。
【文檔編號】G05B19/418GK205656487SQ201521107396
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年12月24日 公開號201521107396.6, CN 201521107396, CN 205656487 U, CN 205656487U, CN-U-205656487, CN201521107396, CN201521107396.6, CN205656487 U, CN205656487U
【發(fā)明人】黃金林, 胡宇祥, 殷飛
【申請人】吉林農(nóng)業(yè)科技學院