[發明專利]3D物聯網智能澆灌控制系統

在審

• 申請號: 201710226043.5
• 申請日: 2017-04-08
• 公開（公告）號: CN106982716A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 馮雨軒;王圣玥;趙立杰;郭仁春;邢杰
• 申請（專利權）人: 馮雨軒
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/02
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產權代理有限公司21100
• 代理人: 姜婷婷

技術領域

本發明屬于智能化信息化現代農業領域，具體涉及一種3D物聯網智能澆灌控制系統，主要應用于果園養護。

背景技術

現在已步入二十一世紀，高效農業已逐步進入我們的生活，在現在生活當中，果園種植難度大而且工作繁重，傳統人工養護或現場采集數據手動調整現場設備的養護方式，工作效率低、果樹養護不及時常常導致果樹營養不良、甚至死亡。目前市場上已開發的產品多數僅僅是采集信息或者遠程控制，可交互性差，安裝過程復雜，使用時缺乏科學性，并且在信息傳輸距離有很大限制，因此迫切需要一種3D物聯網智能澆灌控制系統。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的問題，提供了一種3D物聯網智能澆灌控制系統，解決了現有技術中交互性差，安裝過程復雜的問題。

本發明的技術方案如下：

3D物聯網智能澆灌控制系統，包括設于果園內的核心控制器、土壤濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器、GPRS通信模塊、控制供水管開關的電磁閥以及與供水管相連的噴頭，土壤濕度傳感器和空氣溫濕度傳感器與核心控制器相連，土壤濕度傳感器探頭插入果樹周圍土壤中，土壤濕度傳感器實時監測所在區域土壤濕度值，并將檢測到濕度值輸出；空氣溫濕度傳感器置于空氣中，空氣溫濕度傳感器實時檢測環境空氣溫度濕度值，并將溫濕度值輸出；核心控制器接收所述土壤濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器輸出的信息，核心控制器將信息通過GPRS通信模塊發送到上位機，并依據所設預先程序或手動控制電池閥的開關；所述電磁閥一端通過水管連接水泵，另一端通過水管連接到噴頭；核心控制器的單片機信號線與繼電器接口相連，繼電器觸點和電磁閥連接。

所述核心控制器采用STM32F103系列單片機最小系統板將收集的土壤和環境空氣信息的模擬數據轉為二進制數據。

所述核心控制器采用主從無線傳輸模式，主機和從機分區域監控土壤濕度值，通過2.4G無線網絡將信息匯總到主機。

所述土壤濕度傳感器采用FC-28，空氣溫濕度傳感器采用DHT11。

所述GPRS通信模塊采用有人USR-GPRS-730，上位機與下位機應用GPRS模塊建立自定義的通信協議來進行環境信息數據和控制指令的傳輸。

所述上位機，是基于虛擬現實技術的APP應用，在手機和PC端上使用，APP應用是采用3D Studio Max進行場景建模、渲染和加工，Unity 3D進行場景漫游、信息顯示和遠程控制。

所述APP應用，在三維虛擬場景下每個區域都有獨立的顯示土壤和空氣環境信息界面，結合科學知識設定果樹生長所需環境進行智能澆灌或點擊噴頭進行手動澆灌。

本發明具有以下優點：

果園內可分區域獨立監控，所采集的數據通過2.4G無線網絡傳輸，每塊區域獨立控制一個電池閥進行控制澆灌，方便在果園內安裝和設備維護。

基于物聯網技術實時獲取果樹生長環境信息，通過GPRS進行信息的相互傳輸和發送控制指令，可以選擇設定果樹生長所需環境進行智能澆灌，也可以進行手動澆灌。

基于3D Studio Max和Unity 3D創建了一個APP應用，在三維虛擬場景下每個區域都有獨立顯示土壤和空氣環境信息，不僅滿足數據實時監測和遠程控制的實用性，同時豐富逼真的三維交互畫面給人直觀的視覺感受。

附圖說明

圖1 本發明的整體系統結構示意圖；

圖2 本發明中一款結合虛擬現實開發的APP應用過程示意圖。

具體實施方式

實施例

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明：

參考圖1：

本發明提供一種3D物聯網智能澆灌控制系統，核心控制器7采用STM32F103系列單片機最小系統板，土壤濕度傳感器5和空氣溫濕度傳感器6與其相連，土壤濕度傳感器5探頭插入果樹周圍土壤中，土壤濕度傳感器實時監測所在區域土壤濕度值，并將檢測到濕度值輸出；空氣溫濕度傳感器6置于空氣中，空氣溫濕度傳感器實時檢測環境空氣溫度濕度值，并將溫濕度值輸出；核心控制器7接收所述土壤濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器輸出的信息，核心控制器將信息通過GPRS通信模塊8發送到上位機，并依據所設預先程序或手動控制電池閥的開關。