[发明专利]一种基于物联网技术的智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于物联网技术的智能控制系统。

背景技术

在现代农业生产中，种植环境实时监测与控制有着十分重要的意义，为实现对农业综合生态信息自动监测和智能化管理提供科学依据。在目前生产中，大棚管理人员想要知道棚内空气的温湿度、照度、土壤的温湿度、土壤水分和土壤内无机元素含量等信息必须通过亲自查看大棚内温度计、湿度显示仪、土壤内无机元素显示设备等来获得当前棚内作物的生长环境信息。一旦人离开了大棚就无法去了解大棚内的实时信息了。而且，这种系统的数据采集单元和数据处理系统一般是采用一台工控机之间使用有线连接的方式，这样一来数据采集单元和数据处理系统的位置摆放就会受到很大的制约，这在很大程度上会降低整个系统部署上的灵活性，同时，如果数据连接线较多较长的话，如何合理防漏电布线将成为一个较难解决的问题。目前还缺乏一种能够让大棚管理人员随时随地实时监控大棚内作物生长的环境因素的系统。

发明内容

本发明旨在解决大棚管理人员不能随时随地实时监测和控制大棚内作物生长环境因素及若干大棚之间不能整体部署、合理布线的问题。为解决上述问题，本发明提供一种布线合理、智能监测、智能控制、更为高效的基于物联网技术的智能控制系统。

本发明采用的技术方案是：

一种基于物联网技术的智能控制系统，其特征在于，至少包括：

一个数据采集单元，其包括空气传感器、照度传感器、土壤温湿度传感器、二氧化碳传感器，其置于大棚内，用于实时采集大棚内的环境参数，并通过无线网络将采集到的数据传输给数据接收设备；

一个执行设备单元，其包括卷帘机、转膜机、灯具、电动水泵、电磁阀门，用于调节控制种植环境参数；

一个中央控制器，其包含数据接收单元、存储单元、数据处理单元、数据通信模块、输入输出模块及电源，所述数据接收单元、存储单元、数据处理单元、数据通信模块、输入输出模块、电源之间电性连接，所述中央控制器用于控制和连接数据采集单元、执行设备单元；

一个zigbee无线控制器，其与所述中央控制器通过网络连接，用于增加连接数据采集单元、执行设备单元的节点数；

一个智能无线网关，用于将数据采集单元、执行设备单元、中央控制器、zigbee无线控制器之间组成网络连接。

所述数据接收单元用于向大棚中的zigbee无线控制器发出数据传送请求，将大棚中的环境参数数据发送给数据接收单元，数据接收单元再将接收到的环境参数数据传输给数据处理单元。

所述数据接收单元设有模拟电流采集接口和数字采集接口的弹簧式接线端子，用于接入数据采集单元。

所述存储单元用于保存数据处理单元获取到的环境参数数据。

所述数据处理单元用于对获取到的环境参数数据进行分析，与内设的参数进行比对，是否超上限或下限参数，判断是否开启或关闭执行设备。

所述数据处理单元连接有四路继电器，四路继电器电路连接有四个弹簧式接线端子，用于连接四路执行设备。

所述数据通信模块用于和外界进行数据通信，数据处理单元会实时将各种数据信息通过GPRS网络传递给移动终端或个人PC端，对数据进行实时监控。

所述数据通信模块包括GPRS模块和zigbee模块，所述数据通信模块与zigbee无线控制器通过网络连接，用于数据通信模块与zigbee无线控制器之间数据传输，所述GPRS模块和zigbee模块对应的GPRS网络和zigbee网络之间进行数据转换和通信，通过网络将数据信号传送至移动终端或个人PC端。

所述数据通信模块还连接有RS-485接口、zigbee天线和GPRS天线，用于实现RS-485有线组网通信、zigbee网关组网通信、GPRS网关远程组网通信。

所述输入输出模块包括操作按键和显示屏，用于控制人员输入控制参数，执行设置操作，以及显示人机交互的界面。

所述操作按键为触摸式操作按键，所述显示屏为工业级点阵显示屏。

电源包括内置电池和外接市电，用于为中央控制器供电。

所述中央控制器还包括微型电流互感器，用于检测和保护中央控制器和外接数据采集单元、执行设备单元运行电路。

所述zigbee无线控制器也设有微型电流互感器，用于检测和保护外接数据采集单元、执行设备单元运行电路。

所述本系统还包括无线光电报警器，其置于大棚内，与中央控制器、zigbee无线控制器之间网络信号连接，用于中央控制器、数据采集单元、执行设备单元运行电路异常时报警。