[发明专利]基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置

权利要求书

1.基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，包括控制器(1)、监测机构、执行机构、NB+GPS模组(2)、设备终端(3)，其特征在于：所述控制器(1)通过NB+GPS模组(2)分别与监测机构、执行机构、设备终端(3)通信连接；

所述NB+GPS模组(2)包括NB主控(4)、GPS主控(5)，所述NB主控(4)分别设置有NB天线(6)、NB-loT SIM卡(8)，所述NB主控(4)与GPS主控(5)采用通信连接，所述GPS主控(5)设置有GPS天线(7)。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述监测机构包括土壤墒情传感器(9)、紫外强度感应器(10)、空气温湿度传感器(11)、二氧化碳浓度传感器(12)、PH检测器(13)、EC传感器(14)、摄像头(15)，所述土壤墒情传感器(9)、紫外强度感应器(10)、空气温湿度传感器(11)、二氧化碳浓度传感器(12)、PH检测器(13)、EC传感器(14)、摄像头(15)均通过NB+GPS模组(2)与控制器(1)通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述执行机构包括灌溉水泵(16)、光照设备(17)、驱动电机(18)、加热器(19)、风扇(20)、增压泵(21)、土壤采集器(22)、水肥调配一体机(23)、输送设备(24)，所述灌溉水泵(16)、光照设备(17)、驱动电机(18)、加热器(19)、风扇(20)、增压泵(21)、土壤采集器(22)、水肥调配一体机(23)、输送设备(24)均通过NB+GPS模组(2)与控制器(1)通信连接。

4.根据权利要求2所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述土壤墒情传感器(9)设置在大棚内部土壤中，所述紫外强度感应器(10)、空气温湿度传感器(11)、二氧化碳浓度传感器(12)分别设置在大棚内上部。

5.根据权利要求2所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述PH检测器(13)、EC传感器(14)均设置在土壤收集器内部，所述摄像头(15)均匀设置在大棚内壁。

6.根据权利要求3所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述灌溉水泵(16)固定连接在灌溉管输入端，所述光照设备(17)设置于大棚内顶部，所述驱动电机(18)输出端固定连接在卷帘转轴，所述加热器(19)设置在大棚进风口靠内一侧，所述风扇(20)设置在大棚出风口靠外一侧。

7.根据权利要求3所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述增压泵(21)设置在喷淋管道输入端，所述土壤采集器(22)设置于大棚内部土壤上方，所述土壤采集器(22)出口与输送设备(24)入口固定连接，所述输送设备(24)出口固定连接在土壤收集器入口。

8.根据权利要求3所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置，其特征在于：所述水肥调配一体机(23)入口分别连接有肥料桶、PH辅液桶、营养液桶，所述水肥调配一体机(23)出口固定连接在施肥管输入端。

9.根据权利要求1所述的基于NB-IoT无线通信定位的大棚蔬菜种植监控装置的监控过程，其特征在于：包括以下过程：

土壤墒情传感器(9)通过检测土壤获得土壤的墒情数据，通过NB+GPS模组(2)上传到控制器(1)，控制器(1)根据测得的数据经过软件系统计算判断，如果土壤含水量低，再通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给灌溉水泵(16)，灌溉水泵(16)将蓄水池内的水抽出并通过灌溉管输送到大棚内部土壤对其进行灌溉；

紫外强度感应器(10)通过检测大棚内部的紫外强度获得紫外强度数据，通过NB+GPS模组(2)上传到控制器(1)，控制器(1)根据测得的数据经过软件系统计算判断，如果为白天，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给驱动电机(18)，驱动电机(18)转动带动卷帘收卷，使大棚外部阳光照入大棚，如果为夜晚，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给光照设备(17)，光照设备(17)发出模拟太阳光提高大棚内部光照强度；

空气温湿度传感器(11)通过检测大棚内部空气的温湿度获得空气温湿度数据，通过NB+GPS模组(2)上传到控制器(1)，控制器(1)根据测得的数据经过软件系统计算判断，如果空气温度低，通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给加热器(19)，加热器(19)通过对进入大棚内部的空气进行加热达到提高大棚内部温度的效果，如果空气湿度低，先判断大棚外部湿度数值，若高于设定值，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给风扇(20)，风扇(20)使大棚内部空气与外界流通以提高大棚内部湿度，若低于设定值，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给增压泵(21)，增压泵(21)将水注入喷淋管道并使水通过喷淋头喷洒到大棚内部以提高湿度；

二氧化碳浓度传感器(12)通过检测大棚内部空气获得二氧化碳含量数据，通过NB+GPS模组(2)上传到控制器(1)，控制器(1)根据测得的数据经过软件系统计算判断，若含量过低，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给水肥调配一体机(23)，水肥调配一体机(23)将二氧化碳基肥通过施肥管输送到大棚内部；

控制器(1)通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给土壤采集器(22)，土壤采集器(22)对大棚内部土壤进行抽样采集，再通过输送设备(24)将采集到土壤输送入土壤收集器，土壤收集器中PH检测器(13)通过检测大棚内部土壤获得土壤PH值数据，EC传感器(14)通过检测大棚内部土壤获得土壤营养元素含量数据，通过NB+GPS模组(2)上传到控制器(1)，控制器(1)根据测得的数据经过软件系统计算判断，若土壤酸碱不平衡及土壤营养元素含量过低，则通过NB+GPS模组(2)将执行命令发送给水肥调配一体机(23)，水肥调配一体机(23)将肥料、PH辅液桶、营养液按照要求进行调配，并通过施肥管输送到大棚内部土壤中。