【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于溫室大棚，尤其涉及一種測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展水平和趨勢：
2、國外研究主要集中在大數(shù)據(jù)進農(nóng)田和智能農(nóng)機研發(fā)兩個方面。
3、國內(nèi)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型穩(wěn)步推進，數(shù)字技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的滲透率不斷提升，數(shù)字化轉(zhuǎn)型初見成效。但是基礎(chǔ)研究和應(yīng)用模式創(chuàng)新不足、核心農(nóng)業(yè)傳感器和高端農(nóng)業(yè)智能裝備缺乏、智能算法模型和系統(tǒng)產(chǎn)品不足。農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟比重由高到低依次為林、漁、農(nóng)、畜，低于絕大多數(shù)服務(wù)業(yè)和工業(yè)行業(yè)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍相對滯后。智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新研究將是未來研究核心。形成包括物聯(lián)網(wǎng)標準、智慧硬件(傳感器、農(nóng)業(yè)機器人等)的統(tǒng)一開發(fā)技術(shù)標準，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方式，在保證效率的同時又確保穩(wěn)定和安全。
4、通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：
5、國內(nèi)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用模式創(chuàng)新不足、核心農(nóng)業(yè)傳感器和高端農(nóng)業(yè)智能裝備缺乏、智能算法模型和系統(tǒng)產(chǎn)品不足。農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟比重由高到低依次為林、漁、農(nóng)、畜，低于絕大多數(shù)服務(wù)業(yè)和工業(yè)行業(yè)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍相對滯后。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)。
2、本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的，一種測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)包括：
3、配置模塊、優(yōu)化模塊、主控模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊、集成與測試模塊；
4、配置模塊，與主控模塊連接，用于根據(jù)實際需求選擇合適的傳感器、執(zhí)
5、優(yōu)化模塊，與主控模塊連接，用于基于labview開發(fā)軟件系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、分析與展示；
6、主控模塊，與配置模塊、優(yōu)化模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊、集成與測試模塊連接，用于控制各個模塊正常工作；
7、數(shù)據(jù)處理與分析模塊，與主控模塊連接，用于利用labview中的數(shù)據(jù)分析工具，對采集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行有效處理與分析，結(jié)合農(nóng)作物的種類和對應(yīng)生長階段，自動生成最適合該種農(nóng)作為生長的溫度、濕度、光照參數(shù)值；
8、集成與測試模塊，與主控模塊連接，用于采用lora遠程控制技術(shù)，對系統(tǒng)進行全面測試，采用pid控制算法，對溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照強度的自動控制。
9、進一步，所述配置模塊包括：
10、pt100溫度傳感器、yl-69濕度傳感器、ha2003光照傳感器、mg811固態(tài)電解質(zhì)傳感器、樹莓派3b、視頻監(jiān)控設(shè)備、液晶顯示屏。
11、進一步，所述pt100溫度傳感器：測量范圍-50～+200℃，允許偏差值±(0.15+0.002│t│)℃，熱響應(yīng)時間小于等于30s。
12、進一步，所述yl-69濕度傳感器：工作電壓dc-5v，工作電流2.5ma量程：20％—90％rh精度：+5％rh。
13、進一步，所述ha2003光照傳感器：量程：200～200000lux光譜范圍：400—700(nm)可見光，響應(yīng)時間小于1s。
14、進一步，所述mg811固態(tài)電解質(zhì)傳感器：檢測范圍0～10000ppm?co2存儲溫度-20℃～70℃；
15、樹莓派3b：1.4ghz?64位4核；arm?cortex-a53?cpu
16、視頻監(jiān)控設(shè)備：等效4mm焦距；1080p清晰度；戶外防水；太陽能供電；
17、液晶顯示屏：棚內(nèi)數(shù)據(jù)顯示；配備rs485通訊接口。
18、本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種實施如權(quán)利要求1-6任意一項所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)的測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法，其特征在于，所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法包括：
19、步驟1，通過配置模塊根據(jù)實際需求選擇合適的傳感器、執(zhí)行器硬件設(shè)備，并確保與樹莓派設(shè)備的兼容性；
20、步驟2，通過優(yōu)化模塊基于labview開發(fā)軟件系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、分析與展示；
21、步驟3，主控模塊通過數(shù)據(jù)處理與分析模塊利用labview中的數(shù)據(jù)分析工具，對采集到的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行有效處理與分析，結(jié)合農(nóng)作物的種類和對應(yīng)生長階段，自動生成最適合該種農(nóng)作為生長的溫度、濕度、光照參數(shù)值；
22、步驟4，通過集成與測試模塊采用lora遠程控制技術(shù)，對系統(tǒng)進行全面測試，采用pid控制算法，對溫室大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照強度的自動控制。
23、本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種計算機設(shè)備，所述計算機設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法的步驟。
24、本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法的步驟。
25、本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種信息數(shù)據(jù)處理終端，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)。
26、結(jié)合上述的技術(shù)方案和解決的技術(shù)問題，本專利技術(shù)所要保護的技術(shù)方案所具備的優(yōu)點及積極效果為：
27、第一、本專利技術(shù)研發(fā)了一種利用無線通信測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的方法和硬件設(shè)備。硬件上使用樹莓派(raspberry?pi)來提供穩(wěn)定、快速的數(shù)據(jù)傳輸功能，在程序端，環(huán)境變量的配置采用labview，使用python語言進行編程，通過mqtt協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集和處理。從而提高種植戶的生產(chǎn)效率，減少管理成本。本專利技術(shù)提供可以智能控制的溫室條件，根據(jù)種植作物的種類和不同生長階段，調(diào)整溫度、濕度、光照強度等條件，降低人工成本，提高作物種植管理效率。根據(jù)大數(shù)據(jù)的環(huán)境參數(shù)修改室溫條件，確保每種作物處于最有利的生長環(huán)境。環(huán)境數(shù)據(jù)通過mqtt協(xié)議android應(yīng)用程序在農(nóng)場中實現(xiàn)，通過手機移動終端實現(xiàn)遠程監(jiān)控、實時調(diào)整的功能。
28、第二，本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題為：
29、環(huán)境監(jiān)測的精度和效率：傳統(tǒng)溫室大棚的環(huán)境監(jiān)測依賴于人工或簡單的自動設(shè)備，監(jiān)測數(shù)據(jù)的精度和實時更新速度不足，無法滿足精細化管理的需求。本專利技術(shù)通過集成高精度的傳感器和實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)采集的準確性和效率。
30、環(huán)境控制的自動化和智能化：傳統(tǒng)方法在環(huán)境控制方面通常缺乏自動化和智能化，不能動態(tài)調(diào)整環(huán)境條件以適應(yīng)作物生長的變化需求。本專利技術(shù)利用labview開發(fā)的優(yōu)化模塊和lora遠程控制技術(shù)，實現(xiàn)了高度自動化和智能化的環(huán)境控制。
31、系統(tǒng)的集成與兼容性問題：現(xiàn)有的溫室控制系統(tǒng)往往面臨硬件設(shè)備之間兼容性差和集成困難的問題。本專利技術(shù)中的配置模塊特別設(shè)計以確保與樹莓派等主流智能設(shè)備的兼容性，簡化了系統(tǒng)集成過程。
32、本專利技術(shù)的技術(shù)進步為：
33、提高了環(huán)境控制的準確性和實時性：通過使用pt100溫度傳感器、yl-69濕度傳感器、ha2003光照傳感器等高精度傳感器，本系統(tǒng)能夠本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)包括：
2.如權(quán)利要求1所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述配置模塊包括：
3.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述Pt100溫度傳感器：測量范圍-50～+200℃，允許偏差值±(0.15+0.002│t│)℃，熱響應(yīng)時間小于等于30s。
4.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述YL-69濕度傳感器：工作電壓DC-5V，工作電流2.5mA量程：20％—90％RH精度：+5％RH。
5.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述HA2003光照傳感器：量程：200～200000Lux光譜范圍：400—700(nm)可見光，響應(yīng)時間小于1s。
6.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述MG811固態(tài)電解質(zhì)傳感器：檢測范圍0～10000ppm?CO2存儲溫度-20℃～70℃；
7.一種實施如權(quán)利要求
8.一種計算機設(shè)備，其特征在于，所述計算機設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求7所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法的步驟。
9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求7所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制方法的步驟。
10.一種信息數(shù)據(jù)處理終端，其特征在于，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1-6任意一項所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)包括：
2.如權(quán)利要求1所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述配置模塊包括：
3.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述pt100溫度傳感器：測量范圍-50～+200℃，允許偏差值±(0.15+0.002│t│)℃，熱響應(yīng)時間小于等于30s。
4.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述yl-69濕度傳感器：工作電壓dc-5v，工作電流2.5ma量程：20％—90％rh精度：+5％rh。
5.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ha2003光照傳感器：量程：200～200000lux光譜范圍：400—700(nm)可見光，響應(yīng)時間小于1s。
6.如權(quán)利要求2所述測量溫室大棚...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李永飚，李成思，陳方琳，陳陽春，張惠，褚旭，王娜，任斌斌，陳琳，楊兆瑞，
申請(專利權(quán))人：河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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