[发明专利]基于物联网技术的温室大棚智能监控系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于物联网技术的温室大棚智能监控系统，尤其是涉及应用无线传感传输技术、用于实时监控温室大棚内作物或畜禽生长环境和生长状态并实现自动补偿的智能监控系统、控制装置和控制方法。

背景技术：

温室大棚已成为我国一些农村的重要产业，并逐渐呈现大规模、集团化的特点，因此在无人值守的条件下，有效监控温室大棚内的环境条件并自动调整以更适应作物或畜禽的生长已成为一个十分重大且具有现实意义的课题。本发明着眼于此，设计了一种能适应温室大棚内作物或畜禽生长特性的智能监控系统，利用移动或定点数据采集设备实时检测温室大棚内地表温度、土壤湿度、光照强度、CO₂浓度、土壤养分浓度等环境条件，利用可移动数字摄像机拍摄作物或畜禽的生长状态，进而分析处理以便系统控制执行机构自动调整或者管理人员制定出适合的调整方案。

发明内容：

本发明针对目前温室大棚中使用有线组网方式布线复杂且维护升级困难、多处温室大棚监管困难、监控管理人员不能离开或任意走动的问题，提供一种基于物联网技术的温室大棚智能监控系统、控制装置和控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，其组成包括：现场级数据监控单元、区域级监控管理中心和智能手机客户端三部分，区域级监控管理中心即区域中心的监控软件终端，安装在温室大棚内设定监控管理一个或多个温室大棚，所述的现场级数据监控单元包括多个定点数据采集设备、一个移动数据采集设备、无线通信设备和现场级监控管理中心。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述定点数据采集设备和移动数据采集设备都是用于检测指定位置的环境状况和作物或畜禽的生长状态的设备，所述定点数据采集设备和移动数据采集设备均包含多个多种传感器、微处理器、无线收发模块、执行机构和语音播放模块，移动数据采集设备还包含机械移动装置、数字摄像机。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述传感器包括温湿度传感器、土壤水分传感器、CO₂浓度传感器、光照强度传感器和土壤养分浓度传感器等中的一种或多种，用于实时检测温室大棚内的各种环境数据；移动数据采集设备还包括有定位传感器，以获得设备的确切位置。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述无线通信设备，包括短程无线通信和远程无线通信两部分，用于传递各种通信信息、组建无线传感器网络，所述短程无线通信设备，用于接收传感信息、组建无线传感器网络，用BlueTooth、Wi-Fi、ZigBee短程无线通讯方式；

所述远程无线通信设备，用于现场级数据监控管理中心、区域级数据监控管理中心和智能手机客户端三者之间的通讯，使用蜂窝移动通信、移动互联网、有线或无线互联网等远程无线通讯方式。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述微处理器，用于接收并初步处理传感数据或视频信息，将初步处理结果传送至现场级监控管理中心；用于响应报警状态或监控中心的命令信息，控制执行机构对相应数据进行补偿调整；所述短程无线发射模块，用于将微控制器经过初步处理的传感信息或视频数据发射给现场级数据监控管理中心；所述执行机构为电动机或者阀门，运作时能实现对温度、湿度、土壤湿度、CO₂浓度、光照强度、土壤养分浓度等的调整；所述语音播放模块，用于检测到数据越限或作物、畜禽生长状态不正常时产生语音报警，在执行机构有操作时产生语音提示，空闲的时候还可以选择播放一些可以促进作物或畜禽生长的音乐；所述数字摄像机，用于采集指定位置作物或家禽生长状况的视频数据；所述机械移动装置，用于完成移动数据采集设备中各装置的移动和机械联动。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，所述现场级监控管理中心即位于温室大棚内的监控软件平台，用于设置系统的监控模式及参数、接收传感信息或视频图像并处理分析、显示温室大棚内各位置的状况、提醒管理人员进行相关操作以及与区域级监控管理中心和智能手机客户端进行通信。

所述的一种基于物联网的温室大棚智能监控系统，系统中的移动数据采集设备的运行方式，依据是否有人为干预分为巡检和指定点检测两种：巡检——系统在没有人为干预的情况下自动运行，在检测到报警状态后报警，同时控制执行机构对相应数据进行补偿，完成闭环控制过程；指定点检测——管理人员通过智能手机客户端、区域级数据监控管理中心或现场级数据监控管理中心发出指令，指定移动数据采集设备到达指定位置进行数据采集或指定执行机构进行相关操作。

有益效果：