[实用新型]一种基于物联网技术的智能植物养护管理控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能植物养护管理控制系统，尤其涉及一种基于物联网技术的自动控制和远程监控的植物养护管理系统。

背景技术

21世纪以来，不少温室大棚开始使用机械种植代替传统方式进行农业生产，但仍然摆脱不了人力成本高，资源利用率低，尤其是水资源利用低的问题。同时，随着城镇化的推进，不少城市上班族希望利用自家阳台、花园、露台进行花卉、蔬菜的培养与种植，但其缺乏专业的种植养护知识，种植结果往往不尽人意。

随着传感器、单片机等设备市场的成熟，近几年物联网技术在以种植业为核心的农业信息化领域已经得到初步应用。物联网技术指的是通过RFID射频标签、传感器、GPS等电子元器件设备安装一定的通信协议与标准，通过信息技术计算机手段，将物品与互联网相连接，进行远程实时的信息交互、信息共享与管理。

目前，市面上存在一些智能花盆、智能种植箱、温室大棚利用传感器收集植物生长环境的数据，并反馈在相应显示器上，提示种植者进行浇水、施肥、补充营养元素等操作，但该操作仅限于种植者在种植现场，不能远程连网、实时监控。又有一些利用物联网技术形成的智能远程种植系统，虽然能实现远程操作，但并未对植物生长各阶段的数据进行收集和直观的生长记录，无法进行建模分析对种植者进行科学的指导，对恶劣天气也不能提早做出预警提醒。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于物联网技术的智能植物养护管理控制系统，能够实时监控植物生成环境的各项参数，拍摄、记录植物生成各阶段的照片，使种植者在不掌握专业种植知识的情况下，利用终端设备，远程查看植物生长情况并根据设置的植物最佳生长模式，进行精细化管理养护，达到趣味性、科学性的种植效果，并基于云天气预报，接收恶劣天气的预警提醒。

为实现上述目的，本实用新型采用下述的技术方案。

一种基于物联网技术的智能植物养护管理控制系统，包括数据采集中心、控制中心、用户终端、外围执行设备。

所述数据采集中心包括各类传感器，用以监测、采集种植过程中外部环境的土壤温湿度、空气温湿度、光照强度和CO₂浓度的物理数据量。

所述传感器包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光强度传感器、CO₂传感器，可编程设定传感器的阈值。

所述控制中心包括处理器、AD转换芯片、通信模块、电磁继电器、电磁阀、电位器、供电模块、控制面板、摄像头，用以传输所述数据采集中心采集的植物生长外部环境数据及控制外围执行设备做出补水、补光、调温、调节CO₂浓度的操作。

所述处理器采用51单片机，利用51单片机上可编程的GPIO口线，连接本系统数据采集中心的传感器、外围执行设备、AD转换芯片、电磁继电器、电磁阀、电位器、通信模块、供电模块、控制面板、摄像头。

所述AD转化芯片用以将所述数据采集中心的传感器采集的模拟信号转化为数字信号，通过所述51单片机的GPIO接口与51单片机连接，进而使所述51单片机读取植物生长的外部环境数据。

所述通信模块采用WIFI或蜂窝模块，用以传输所述数据采集中心采集的植物生长外部环境数据至云服务器，通过所述51单片机GPIO口线与所述51单片机连接。

所述电磁继电器通过所述51单片机的GPIO口线连接所述51单片机，当外围执行设备功率较高，如水泵、大功率灯泡、地电热，所述51单片机的GPIO口无法直接控制外围执行设备的开启与关闭，利用所述电磁继电器的吸合与断开，间接控制高电压电路上的外围执行设备开启与关闭，所述电磁继电器最高可控制220伏、3安电流的功率设备，为了避免传感器数据在临界值附近，电磁继电器反复来回吸合与断开损耗设备使用寿命，编程空置时添加延时的判断逻辑，连续临界状态时延迟10-20秒启动外围执行设备。

所述电磁阀通过所述51单片机引脚连入控制中心，用以控制水流、液态CO₂的开启。

所述电位器通过与所述51单片机引脚连入控制中心，通过电位器调节控制相应传感器的阈值。

所述供电模块通过所述51单片机GPIO引脚连入本系统。

所述控制面板通过所述51单片机的GPIO口线连入本系统，用以显示系统的土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO₂含量，并设置控制键。

所述摄像头用以监控、拍摄植物生长周期的照片，通过所述51单片机GPIO口线与所述控制中心连接。