技术领域
[0001] 本实用新型涉及
温室大棚技术领域，特别是涉及一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统。
背景技术
[0002] 我国是农业大国，农业设施一直被国家高度重视，在近几年，随着计算机、物联网和
电子产业的高速发展，许多农业设施受到科学技术人员的关注。人们生活
水平的提升，许多农副产品的产量也随之攀升，导致温室大棚的种植面积也随之扩大，传统的对于温室大棚内各项指标的检测都是人工进行的，不仅工作量大，而且效率较低。目前，大棚对环境变化的调控非常重要，常规的调控依靠人工监守的方式来实现，技术落后，一是需要增加劳动
力的成本，二是必须在现场调控，三是调控的准确度不能保证，四是环境参数超限时不能及时发现。待作物成熟之际，经常会遇到被盗问题，一旦被盗，将给种植户造成重大损失，大棚的
防盗也一直没有很好的办法。为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。
发明内容
[0003] 本实用新型提供一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，不仅能够实时反映温室大棚的环境变化，并能根据环境变化进行调节控制，有利于
农作物生长，提高农作物产量，而且还提高了温室大棚的安全性、自动化程度和控制
精度，操作方便，帮助农户远程了解温室大棚情况，降低了劳动强度。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
[0005] 一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，包括大棚本体，所述大棚本体内部设置有控制箱、
数据采集装置和调节装置，所述控制箱包括主
控制器、
蓄电池、
风光互补控制器、
电机控制器和无线传输装置，所述大棚本体上方设置有大棚
支撑骨架，所述大棚支撑骨架上铺设有
太阳能电池板，所述
太阳能电池板上附着有非晶
硅薄膜，所述非晶硅薄膜内设置有防紫外线层，所述大棚支撑骨架上还设置有支撑杆，所述支撑
杆底部与所述大棚支撑骨架固定连接，所述支撑杆顶部设置有
风力发电装置，所述
太阳能电池板、风力发电装置分别与所述风光互补控制器相连接，所述风光互补控制器与所述
蓄电池的一端相连接，所述蓄电池的另一端与所述
主控制器相连接，所述主控制器通过所述无线传输装置与远程服务终端相连接，所述大棚本体一侧设置有
卷闸门、转动轴和卷闸门
驱动电机，所述转动轴设置在所述卷闸门的顶部，所述卷闸门驱动电机固定安装在所述大棚本体上，所述卷闸门通过所述转动轴与所述卷闸门驱动电机传动连接，所述卷闸门驱动电机通过所述电机控制器与所述主控制器相连接，所述卷闸门的正上方安装有
人脸识别器、人体红外
传感器和报警装置，所述人脸识别器、人体红外传感器和报警装置固定在所述大棚本体上，所述人脸识别器、人体红外传感器和报警装置均与所述主控制器相连接，所述人脸识别器上设有用于采集进入大棚人员面部信息的第一摄像头，所述第一摄像头的启动端与所述主控制器相连接，所述第一摄像头的输出端与所述人脸识别器相连接，所述数据采集装置包括温室环境采集单元，所述温室环境采集单元包括传感器模
块和ZigBee无线模块，所述传感器模块通过所述ZigBee无线模块与所述主控制器无线连接，所述主控制器将所述传感器模块采集的
电压值和所述主控制器中的预设值相比较，并根据比较结果对所述调节装置进行调节。
[0006] 可选的，所述传感器模块包括空气
温度传感器、空气
湿度传感器、二
氧化
碳浓度传感器、
土壤PH传感器和光照传感器，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤PH传感器和光照传感器均通过所述ZigBee无线模块与所述主控制器的输入端相连接。
[0007] 可选的，所述调节装置包括相互配合且用于温度调节的加热装置和冷却装置、相互配合且用于湿度调节的抽湿装置和干燥装置以及二氧化碳发生器、土壤PH调节装置、照明装置，所述加热装置、冷却装置、抽湿装置、干燥装置、二氧化碳发生器、土壤PH调节装置和照明装置均与所述主控制器的输出端相连接。
[0008] 可选的，所述加热装置和冷却装置成组设置在所述大棚本体内，所述抽湿装置和干燥装置成组设置在所述大棚本体内。
[0009] 可选的，所述的照明装置包括PWM驱动调光
电路和若干LED照明灯，所述LED照明灯设置在所述大棚本体内的顶部
位置，所述LED照明灯通过所述PWM驱动调光电路与所述主控制器相连接。
[0010] 可选的，所述数据采集装置包括还包括视频采集单元，所述视频采集单元包括第二摄像头和
图像处理模块，所述第二摄像头设置在所述大棚本体内的四个
角落，所述图像处理模块的一端与所述第二摄像头相连接，所述图像处理模块的另一端与所述主控制器相连接。
[0011] 可选的，所述系统还包括控制面板，所述控制面板设置在所述控制箱的外侧。
[0012] 可选的，所述控制面板包括LCD显示屏，所述LCD显示器的上方设置有控制按键，所述LCD显示屏、控制按键均与所述主控制器相连接。
[0013] 可选的，所述报警装置包括发光
二极管和蜂鸣器。
[0014] 可选的，所述远程服务终端为手机、计算机或
平板电脑。
[0015] 该技术与
现有技术相比，具有如下有益效果：
[0016] 本实用新型提供的一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，当人体红外传感器感应到来访者时产生红外感应
信号并将红外感应
信号传输至主控制器，主控制器收到人体红外信号后，控制第一摄像头开启并采集人脸图像，第一摄像头获取使用者的脸部图像信息，并将脸部图像信息发送至人脸识别器，主控制器根据人脸识别器采集的脸部图像信息与主控制器中存储的脸部图像信息相比较，当主控制器检测到人脸识别器采集的脸部图像信息与主控制器中预存的脸部图像信息一致时，主控制器通过电机控制器控制卷闸门驱动电机动作，将卷闸门打开；当主控制器检测到的人脸识别器采集的脸部图像信息与预存的脸部信息不一致时，主控制器控制报警装置发出报警信号，对试图进入温室大棚的不法分子产生警示作用，而且只有人体红外传感器感应到来访者，第一摄像头采集才开启，有利于节约电力
能源和延长第一摄像头使用寿命。所述太阳能电池板上的非晶硅薄膜内设置有防紫外线层，防紫外线层可以将不利于
植物生长的紫外线过滤掉，允许对植物生长有利的光照射进温室大棚，为了使非晶硅薄膜
电池组件的光电转换效率更高，可以把薄膜电池的面积做大，同时还要使得面积既要做大又要满足经济低的特点。为了有效利用
风能和太阳能，实现风光互补，提高发电效率，采用太阳能电池板和风力发电装置作为供电装置，所述太阳能电池板和风力发电装置分别与风光互补控制器连接，所述风光互补控制器与蓄电池连接，节省能源，有利于节能环保。通过分散设置在大棚内的空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤PH传感器和光照传感器，采集大棚内空气中的温湿度值、大棚内的二氧化碳浓度值、土壤的PH值和大棚内的光照值，然后将采集的信息通过ZigBee无线模块传递给主控制器，当采集到的信息与主控制器的预存参数存在偏差时，主控制器向调节装置发出动作命令，控制调节装置进行温湿度、二氧化碳浓度、土壤PH值或光照调节，该系统通过温湿度、二氧化碳浓度、土壤PH值和光照参数信息的自动采集、传输并反馈，使得大棚内环境调节自动化程度高，避免了传统依靠人力测量及调节存在的劳动强度大，效率低问题，且该系统自动化程度高、控制精度好，操作方便。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本实用新型实施例基于物联网的农业智能温室大棚监控系统的控制原理图；
[0019] 图2为本实用新型实施例基于物联网的农业智能温室大棚监控系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021] 本实用新型提供一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，不仅能够实时反映温室大棚的环境变化，并能根据环境变化进行调节控制，有利于农作物生长，提高农作物产量，而且还提高了温室大棚的安全性、自动化程度和控制精度，操作方便，帮助农户远程了解温室大棚情况，降低了劳动强度。
[0022] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0023] 图1为本实用新型实施例基于物联网的农业智能温室大棚监控系统的控制原理图，如图1所示，所述大棚本体31内部设置有控制箱、数据采集装置和调节装置，所述控制箱包括主控制器14、蓄电池4、风光互补控制器3、电机控制器15和无线传输装置24，所述太阳能电池板1、风力发电装置2分别与所述风光互补控制器3相连接，所述风光互补控制器3与所述蓄电池4的一端相连接，所述蓄电池4的另一端与所述主控制器14相连接，所述主控制器14通过所述无线传输装置24与远程服务终端25相连接，所述人脸识别器6、人体红外传感器7和报警装置26均与所述主控制器14相连接，所述人脸识别器6上设有用于采集进入大棚人员面部信息的第一摄像头5，所述第一摄像头5的启动端与所述主控制器14相连接，所述第一摄像头5的输出端与所述人脸识别器6相连接，所述数据采集装置包括温室环境采集单元，所述温室环境采集单元包括传感器模块8和ZigBee无线模块9，所述传感器模块8通过所述ZigBee无线模块9与所述主控制器14无线连接，所述主控制器14将所述传感器模块8采集的电压值和所述主控制器14中的预设值相比较，并根据比较结果对所述调节装置进行调节。所述传感器模块8包括空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤PH传感器和光照传感器，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤PH传感器和光照传感器均通过所述ZigBee无线模块9与所述主控制器14的输入端相连接。所述调节装置包括相互配合且用于温度调节的加热装置17和冷却装置18、相互配合且用于湿度调节的抽湿装置19和干燥装置20以及二氧化碳发生器21、土壤PH调节装置22、照明装置23，所述加热装置17、冷却装置18、抽湿装置19、干燥装置20、二氧化碳发生器21、土壤PH调节装置22和照明装置23均与所述主控制器14的输出端相连接。所述加热装置17和冷却装置18成组设置在所述大棚本体31内，所述抽湿装置19和干燥装置20成组设置在所述大棚本体31内。所述的照明装置23包括PWM驱动调光电路和若干LED照明灯，所述LED照明灯设置在所述大棚本体31内的顶部位置，所述LED照明灯通过所述PWM驱动调光电路与所述主控制器
14相连接。光照传感器采集光照信号，发给主控制器14，主控制器14处理后控制PWM驱动调光电路输出PWM调制信号给LED照明灯，如果日光较强那么就输出一个PWM调制信号把LED照明灯的
亮度调暗。反之如果日光较暗那么就输出一个PWM调制信号把LED照明灯的亮度调亮，设计合理，使用方便，避免造成能源浪费。
[0024] 所述数据采集装置包括还包括视频采集单元，所述视频采集单元包括第二摄像头10和图像处理模块11，所述第二摄像头10设置在所述大棚本体31内的四个角落，所述图像处理模块11的一端与所述第二摄像头10相连接，所述图像处理模块11的另一端与所述主控制器14相连接，能够实时将大棚内的图像信息通过主控制器14反馈给远程服务终端25，能够远程监控大棚内的状况。所述系统还包括控制面板，所述控制面板设置在所述控制箱的外侧。所述控制面板包括LCD显示屏12，所述LCD显示器12的上方设置有控制按键13，所述LCD显示屏12、控制按键13均与所述主控制器14相连接。所述报警装置26包括
发光二极管和蜂鸣器。所述远程服务终端25为手机、计算机或平板电脑。所述主控制器14采用的型号为STM32F103VBT6。所述人体红外传感器7的型号为D203S型热释电人体红外传感器。所述控制箱内还包括GPS
定位模块，所述GPS定位模块与所述主控制器14相连接，所述GPS定位模块包括天线和GPS芯片，所述太阳能电池板1为
多晶硅太阳能薄膜电池。所述无线传输装置24为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、GPRS通信模块和ZigBee通信模块中的一种或多种。所述加热装置17为加热器，所述冷却装置18为制冷机，所述抽湿装置19为抽湿机，所述干燥装置20为干燥机。
[0025] 图2为本实用新型实施例基于物联网的农业智能温室大棚监控系统的结构示意图，如图2所示，一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，包括大棚本体31，所述大棚本体31上方设置有大棚支撑骨架28，所述大棚支撑骨架28上铺设有太阳能电池板1，所述太阳能电池板1上附着有非晶硅薄膜，所述非晶硅薄膜内设置有防紫外线层，所述大棚支撑骨架28上还设置有支撑杆27，所述支撑杆27底部与所述大棚支撑骨架28固定连接，所述支撑杆27顶部设置有风力发电装置2，所述大棚本体31一侧设置有卷闸门30、转动轴29和卷闸门驱动电机16，所述转动轴29设置在所述卷闸门30的顶部，所述卷闸门驱动电机16固定安装在所述大棚本体31上，所述卷闸门30通过所述转动轴29与所述卷闸门驱动电机16传动连接，所述卷闸门驱动电机16通过所述电机控制器15与所述主控制器14相连接，所述卷闸门30的正上方安装有人脸识别器6、人体红外传感器7和报警装置26，所述人脸识别器6、人体红外传感器7和报警装置26固定在所述大棚本体31上。
[0026] 本实用新型提供的一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，当人体红外传感器感应到来访者时产生红外感应信号并将红外感应信号传输至主控制器，主控制器收到人体红外信号后，控制第一摄像头开启并采集人脸图像，第一摄像头获取使用者的脸部图像信息，并将脸部图像信息发送至人脸识别器，主控制器根据人脸识别器采集的脸部图像信息与主控制器中存储的脸部图像信息相比较，当主控制器检测到人脸识别器采集的脸部图像信息与主控制器中预存的脸部图像信息一致时，主控制器通过电机控制器控制卷闸门驱动电机动作，将卷闸门打开；当主控制器检测到的人脸识别器采集的脸部图像信息与预存的脸部信息不一致时，主控制器控制报警装置发出报警信号，对试图进入温室大棚的不法分子产生警示作用，而且只有人体红外传感器感应到来访者，第一摄像头采集才开启，有利于节约电力能源和延长第一摄像头使用寿命。所述太阳能电池板上的非晶硅薄膜内设置有防紫外线层，防紫外线层可以将不利于植物生长的紫外线过滤掉，允许对植物生长有利的光照射进温室大棚，为了使非晶硅薄膜电池组件的光电转换效率更高，可以把薄膜电池的面积做大，同时还要使得面积既要做大又要满足经济低的特点。为了有效利用风能和太阳能，实现风光互补，提高发电效率，采用太阳能电池板和风力发电装置作为供电装置，所述太阳能电池板和风力发电装置分别与风光互补控制器连接，所述风光互补控制器与蓄电池连接，节省能源，有利于节能环保。通过分散设置在大棚内的空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤PH传感器和光照传感器，采集大棚内空气中的温湿度值、大棚内的二氧化碳浓度值、土壤的PH值和大棚内的光照值，然后将采集的信息通过ZigBee无线模块传递给主控制器，当采集到的信息与主控制器的预存参数存在偏差时，主控制器向调节装置发出动作命令，控制调节装置进行温湿度、二氧化碳浓度、土壤PH值或光照调节，该系统通过温湿度、二氧化碳浓度、土壤PH值和光照参数信息的自动采集、传输并反馈，使得大棚内环境调节自动化程度高，避免了传统依靠人力测量及调节存在的劳动强度大，效率低问题，且该系统自动化程度高、控制精度好，操作方便。本实用新型提供一种基于物联网的农业智能温室大棚监控系统，不仅能够实时反映温室大棚的环境变化，并能根据环境变化进行调节控制，有利于农作物生长，提高农作物产量，而且还提高了温室大棚的安全性、自动化程度和控制精度，操作方便，帮助农户远程了解温室大棚情况，降低了劳动强度。
[0027] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0028] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
