[發(fā)明專利]一種基于樹莓派的農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811281366.5
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109460093A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)亞萍;尤傳奎;張建奇;朱向軍;王潔
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

本發(fā)明公開了一種基于樹莓派的農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)，包括傳感器模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，樹莓派模塊，顯示模塊，執(zhí)行模塊；所述的傳感器模塊包括溫度傳感器、土壤濕度傳感器和光照傳感器；所述的土壤濕度傳感器和光照傳感器與AD轉(zhuǎn)換模塊相連，所述的溫度傳感器與樹莓派模塊相連；所述的AD轉(zhuǎn)換模塊與樹莓派模塊相連，所述的樹莓派模塊還分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊相連；所述的樹莓派模塊與云平臺服務(wù)器數(shù)據(jù)相連；所述的云平臺服務(wù)器通過移動網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)客戶端相連。本發(fā)明通過樹莓派采集數(shù)據(jù)，并以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)了大棚溫度自動檢測、顯示和控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于樹莓派的農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)大棚智能化，能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，增加農(nóng)民的收入。在當(dāng)代科技發(fā)展十分迅速的時代，由于人們知識水平的提升，越來越多的人不再愿意去從事高強(qiáng)度的工作，農(nóng)業(yè)人力資源的匱乏是社會發(fā)展必定會遇到的難題，農(nóng)業(yè)人力資源的匱乏所導(dǎo)致的必然結(jié)果一定就是人力成本的提高。古人云民以食為天，糧食問題一直是當(dāng)今社會受關(guān)注的問題，在人力成本不斷提升的時代，所幸的是科技的發(fā)展也帶來了解決的方案。在大棚鄰域?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與智能控制相結(jié)合的技術(shù)方案，在一定的程度上帶來的好處不止止是減少了人力成本的投入，對于農(nóng)作物的高產(chǎn)出也做了一個保障。

就目前中國農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀而言，大棚種植可以生產(chǎn)反季蔬菜，給農(nóng)民帶來更高的利潤回報，已成為中國一些地區(qū)的主要產(chǎn)業(yè)。棚內(nèi)溫度的收集與控制直接關(guān)系到農(nóng)作物的生長，傳統(tǒng)人工處理方法已不能滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求。溫度的實(shí)時收集和自動控制研究是當(dāng)前的熱點(diǎn)。蔬菜大棚種植形式在蔬菜種植產(chǎn)業(yè)中發(fā)展迅猛，為蔬菜種植戶帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但是大棚本身有著較繁瑣的構(gòu)建工序，所需原材料從鋼筋、水泥支撐、塑料、草氈、拉棚和放棚的自動化裝置等等，加上建造勞動力投入，所需要的成本往往高達(dá)十余萬元。因此，蔬菜大棚在建造以后，如何在最短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益，以盡快的縮短成本回收周期，就成為大棚從業(yè)人員不得不考慮的問題。這其中如何保證大棚蔬菜的成長質(zhì)量，也就成為了影響經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。在現(xiàn)代蔬菜大棚種植技術(shù)中，光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度可謂是大棚蔬菜能否茁壯生長或者說是高產(chǎn)高質(zhì)的四要素。

常規(guī)的蔬菜大棚設(shè)施比較陳舊，光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度的采集方式相對落后。比如溫度的采集，在相當(dāng)?shù)貐^(qū)依然采用煤油溫度計(jì)，費(fèi)時費(fèi)力，不利于大棚產(chǎn)量的提高和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。而對于光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度的控制更是有賴于人工調(diào)整，依賴于人工作業(yè)對濕度和二氧化碳濃度監(jiān)控和管理，往往造成監(jiān)管的不到位。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供了一種基于樹莓派的農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)，本發(fā)明將智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用到大棚種植上，采用溫度、濕度、光照度傳感器等感知大棚的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)，并通過數(shù)據(jù)采集分析，對棚內(nèi)的水簾、風(fēng)機(jī)、遮陽板等設(shè)施實(shí)施監(jiān)控，從而改變大棚內(nèi)部的生物生長環(huán)境。將智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用到大棚生產(chǎn)以后，產(chǎn)量與質(zhì)量比人工控制的大棚都會有極大的提高，可極大的降低勞動力成本。本發(fā)明通過樹莓派采集數(shù)據(jù)，并以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)了大棚溫度自動檢測、顯示和控制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于樹莓派的農(nóng)業(yè)大棚智能控制系統(tǒng)，包括傳感器模塊，AD轉(zhuǎn)換模塊，樹莓派模塊，顯示模塊，執(zhí)行模塊；所述的傳感器模塊包括溫度傳感器、土壤濕度傳感器和光照傳感器；所述的土壤濕度傳感器和光照傳感器與AD轉(zhuǎn)換模塊相連，所述的溫度傳感器與樹莓派模塊相連；所述的AD轉(zhuǎn)換模塊與樹莓派模塊相連，所述的樹莓派模塊還分別與顯示模塊、執(zhí)行模塊相連；所述的樹莓派模塊與云平臺服務(wù)器數(shù)據(jù)相連；所述的云平臺服務(wù)器通過移動網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)客戶端相連。

所述的AD轉(zhuǎn)換模塊通過串行采集I2C數(shù)據(jù)總線接口與樹莓派模塊相連。

所述的溫度傳感器用來采集農(nóng)業(yè)大棚溫度，采用包含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號量輸出的溫濕度復(fù)合型DHT12數(shù)字式型溫濕度傳感器；所述的溫度傳感器通過I2C通訊接口與樹莓派模塊相連。