[发明专利]一种用于温室的物联网智能控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种用于温室的物联网智能控制系统及利用该系统的控制方法。

背景技术

近几年来以室内种植业和养殖业为代表的设施农业得到迅速发展，设施农业对环境的要求如温度、光照、湿度等比较高。如果单纯采用人工管理，则费时费力，而且效率不高，参数控制精确度低。

目前，国内针对设施农业也开发了一系列的智能控制系统，但现有控制系统的控制内容较为单一，或者为温度控制，或者为湿度控制，控制系统均各成体系，没有达到集成化管理，给管理者的管理带来了一定的难度，而且增加了控制成本。也有一部分可实现集成化管理的温室控制系统，但这些控制系统都具有一定的局限性，表现在不同企业都在使用自己组装形成的设备，而各个企业的设备不尽相同，这些都不利于系统的维护和改进，而且现有控制系统难以在不同类型的温室系统如种植业温室系统和养殖业温室系统之间进行转化使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种集成度和自动化程度高的用于温室的物联网智能控制系统。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种用于温室的物联网智能控制系统，包括室内环境监测控制部分和远程视频监控部分；所述温室内设有电磁水阀和照明灯，温室顶部设有卷帘机和通风口，通风口上部设有活动顶盖，卷帘机的卷轴上卷绕有遮阳卷帘，活动顶盖由电机支架、顶盖电机、牵引绳和盖板构成，所述所述顶盖电机固定于电机支架上，牵引绳一端连接盖板、另一端连接顶盖电机的转轴；

所述室内环境监测控制部分包括依次连接的ZigBee协调器、主控制器和单片机，所述主控制器连接有本地USB摄像头和报警器，所述单片机连接卷帘机、电磁水阀、顶盖电机和照明灯，所述ZigBee协调器连接有若干ZigBee节点，每个ZigBee节点分别连接有温度传感器、湿度传感器和光照度传感器；所述本地USB摄像头、温度传感器、湿度传感器和光照度传感器均位于温室内，且不同的ZigBee节点采集温室内不同区域的环境参数；

所述远程视频监控部分包括依次连接的远程USB摄像头、Mjpeg Streamer服务器及Boa web服务器，所述远程USB摄像头设在温室内，所述Boa web服务器通过Internet与客户端进行网络连接。

进一步地，所述主控制器还连接有GSM通信模块，所述GSM通信模块通过GPRS网络与管理者手机相连接。

进一步地，所述主控制器内设有累加器。

进一步地，所述单片机上还连接有扩展传感器，所述扩展传感器包括氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和水温传感器，且所述氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器位于温室内，所述水温传感器设于温室供水管道内。

进一步地，所述客户端包括安装有网络浏览器的PC机和手机。

进一步地，所述单片机还连接有风扇，所述风扇位于温室内。

一种用于温室的物联网智能控制方法，采用上述物联网智能控制系统，包括如下控制步骤：

（1）设定温室内最高温度值、最低温度值、最低湿度值、最高光照度值和最低光照度值，设定温度传感器、湿度传感器和光照度传感器的监测间隔时间，设定累加器越界最大次数；

（2）通过ZigBee节点获取温室内包括温度、湿度和光照度在内的环境参数，由主控制器判断环境参数是否正常，即是否超出设定的该参数最高或最低值，如参数判断为不正常，则继续判断对应ZigBee节点是否发生掉线；

（3）如判断为ZigBee节点掉线，则主控制器控制报警器报警，提醒工作人员查看；如判断为ZigBee节点未发生掉线，则由累加器累计该参数超过设定阈值的次数，如果连续超过阈值即越界的次数超出设定的越界最大次数，则由主控制器向单片机发出指令，由单片机控制相应设备开启或关闭，同时，主控制器通过GSM通信模块向管理者手机发送报警短信；操作完成后累加器清零。

进一步地，步骤（3）中，单片机的具体控制方式包括：

（1）温度控制：如温度连续超过设定最高温度值的次数超出设定越界最大次数，则单片机控制顶盖电机开启，使活动盖板打开，对温室进行通风降温；如温度仍然连续超过设定最高温度值，则单片机控制风扇启动，加速温室内的通风降温；

如温度连续超过设定最低温度值的次数超出设定越界次数，则单片机控制活动盖板关闭，如风扇开启，同时控制风扇关闭；

（2）湿度控制：如湿度连续超过设定最低湿度值的次数超出设定越界最大次数，则单片机控制电磁水阀开启，且每次电磁水阀开启的时间一定；