[发明专利]一种基于互联网的温室控制系统开发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于互联网的温室控制系统开发方法，属于农业互联网技术领域。

背景技术

温室是一种表面覆盖有透明材料的进行作物商业化种植的结构；它提供了可以满足其内部作物需要的可控的微气候；恰当的温室气候控制还可以减少病虫害传播的风险，从而减少农药的使用。现有的已有对温室温度控制的设计和研究；在一些亚热带国家，通常为冷凉气候，温室效应最有效的热能来自于太阳；如果热量不够，就必须使用加热器；相反，在热带地区温室效应将提高温度，这就需要对温度进行控制才能保证不超过作物的要求值；因此需要采用制冷设备，如风机、自然通风、散热器和迷雾降温设备；另一方面，作为一个隔热空间，温室将湿度保持在对植物生长不利的水平；这是由多种因素所造成的，包括温度、呼吸速率和光照。需要采用加湿器或除湿机来对湿度进行控制；遮阴是温室结构的一部分，它有助于减少阳光充足情况下的能量负荷；其工作原理是利用遮阴材料(网、窗帘和百叶窗)覆盖高强度太阳辐射区域；用于控制温室微气候的设备被称为执行器；目前，温室执行器为电动操作，并且通过开关驱动，如风机、泵/阀、电机、灯具、加热器和散热器；一些执行器可以进行比例控制，如机械遮阴和通风开启程度可以通过伺服电机控制；执行器的控制可以采用手动、定时或自动模式来完成；在信息技术时代互联网被用来描述一些能通过相互沟通达到共同目标的事物或对象；这包括传感器、执行器、标签和RFID(无线射频识别)等；互联网的应用将不局限于智能家居/智能建筑、智能城市、环境监测、医疗保健、智能商务/库存和产品管理以及安全监督；农业环境控制系统旨在按照植物生长周期需要配置微气候，以提高生产效率和质量；微气候因素(温度、光照和湿度)和水养需求连同一些外部观察都需要进行频繁监控，不熟练的农业工人无法胜任这项工作。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于互联网的温室控制系统开发方法，以便实现远程监测和控制。

本发明的基于互联网的温室控制系统开发方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，设计研究通过互联网的智能温室控制系统，开发组成系统所必需的软件和硬件；

第二步，对系统性能进行测试和评价，通过将执行器安装在试验温室并且连接到计算机互联网上对系统性能进行测试；在水培生菜等整个生长期内对其微气候参数进行监测，在三种操作模式下，对温度、湿度、光照和含水率进行控制；利用开关对风机、泵和喷雾器进行控制以确保微气候参数能保持在所需范围内；机械遮阴和摄头旋转采用伺服电机驱动，由PWM信号驱动进行控制；对三种模式下系统的性能进行评价和比较；通过测试结果表明微气候控制因素能通过互联网利用Remote Desktop进行远程操控；

第三步，监控单元通过远程监控提供植物生长期间图片，监控单元提供的植物生长图片可作为制定控制决策的附加信息；

第四步，通过互联网的温室控制系统的应用，解放农民的劳动力，特别是针对于都市农业而言；且业主/专家能密切监控高价值作物。

进一步地，所述第一步中的硬件包括传感器、单片机、交换机、电脑、网络摄像头和执行器。

再进一步地，所述执行器包括风机、泵、喷雾器、机械遮光装置和可旋转摄像头。

进一步地，所述第二步中的微气候控制因素包括温度、湿度、光照和含水量。

进一步地，所述第二步中的三种操作模式包括手动模式、自动模式和定时模式。

本发明与现有技术相比较，本发明的基于互联网的温室控制系统开发方法，开发通过互联网远程接口的温室控制系统，本系统集成了四个重要的微气候因素，包括温度、湿度、光照和水分水平，并配置可视化监控和远程监控的摄像头，增加可控农业操作的可操作性，以便实现远程监测和控制。

具体实施方式

本发明的基于互联网的温室控制系统开发方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，设计研究通过互联网的智能温室控制系统，开发组成系统所必需的软件和硬件；

第二步，对系统性能进行测试和评价，通过将执行器安装在试验温室并且连接到计算机互联网上对系统性能进行测试；在水培生菜等整个生长期内对其微气候参数进行监测，在三种操作模式下，对温度、湿度、光照和含水率进行控制；利用开关对风机、泵和喷雾器进行控制以确保微气候参数能保持在所需范围内；机械遮阴和摄头旋转采用伺服电机驱动，由PWM信号驱动进行控制；对三种模式下系统的性能进行评价和比较；通过测试结果表明微气候控制因素能通过互联网利用Remote Desktop进行远程操控；