一種用於智能農場的管理系統的製作方法

2023-05-17 15:21:11 1

本實用新型涉及一種農業自動化。更具體地說，本實用新型涉及一種用於智能農場的管理系統。

背景技術：

我國是一個農業大國，目前在廣大農村，農業溫室比比皆是。近年來，隨著我國農業和農村經濟的發展，農業生產方式逐步由傳統的粗放經營式向現代集約型經營方式轉變，農業科技示範園，作為現代集約型農業和高新科技應用的示範窗口，應運而生。隨著科學技術的進步，溫室的結構檔次在逐步的提高，建設一種可提高溫室內作物產量和質量，降低生產成本，減輕工作人員勞動強度的智能溫室環境監測系統，是廣大溫室作物生產人員的迫切需求。

低價位、實用型的溫室智能監控系統對於推進我國農業自動化、智能化進程具有重要的意義，同時也具有很大的市場潛力。在物聯網技術的引領下，現代化的精準農業採用了先進的溫室大棚種植技術。可以在陽光不足的時候，通過物聯產品自動補充人造光線，促進光合作用；可以在溼度不夠的時候，通過物聯產品自動為農作物補充水分；更可以創造一個恆溫的空間，讓農作物一年四季不停的生長，生生不息。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，並提供至少後面將說明的優點。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了一種用於智能農場的管理系統，包括：

分設於農場各處的多個棚體；

每個棚體內均設置有以對其環境數據信息進行獲取的傳感器單元；

與傳感器單元無線通信連接的控制單元；

每個棚體頂部按區域劃分均設置有至少兩個自動遮陽裝置；

其中，每個自動遮陽裝置均包括一帘布，其一端通過捲軸進行卷制，並通過一復位彈簧安裝於棚體頂部一側相應的位置上，另一端固定連接一支撐臂，動力機構與支撐臂可拆卸連接以使帘布在動力機構的作用下與棚體另一側連接進而完成遮陽動作。

優選的是，傳感器單元至少包括有一個無線空氣溫度/溼度傳感器，氧氣/二氧化碳傳感器，無線光照傳感器，無線土壤溫度/溼度傳感器。

優選的是，無線通信包括無線中繼接收傳感器單元的數據，發送信號至無線網關與3G無線路由器，其中主控機房接收無線網關的數據信息，平板電腦以及手機接收3G無線路由器的數據信息。

優選的是，每個自動遮陽裝置在其帘布的活動區域兩端分別設置有滑槽，所述滑槽平行且相對設置。

優選的是，支撐臂與帘布的固定連接是通過在帘布上的一端設置至少3個通孔，將相同材質的彈性軟繩一一對應穿過通孔與支撐臂連接。

優選的是，復位彈簧為蝸形卷簧。

優選的是，支撐臂的兩端設置有與滑槽相配合的滾輪1。

優選的是，動力機構為兩個對稱安裝在滑槽兩邊的電機，所述電機下端安裝有與滑槽相配合的滾輪2。

本實用新型至少包括以下有益效果：其一，可以對農場內的溫度、溼度、光照強度以及土壤酸鹼度等進行準確的、實時的監控，以在第一時間發現對農作物的生長發育的不利因素而快速啟動相應的措施，快速解決不利因素，提高生產率。

其二，由於農場是一個相對大型的空間，所以如果用人工完成對農場光照的控制大大的降低工作效率且增加工作的危險係數，本方案的自動遮陽裝置通過控制單元對傳感器採集的數據的分析後控制電機的運轉，從而進行快速響應以滿足農作物對光照的需求。

本實用新型的其它優點、目標和特徵將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用於智能農場的管理系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種用於智能農場的管理系統的遮陽裝置結構圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型/實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如「具有」、「包含」以及「包括」術語並不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

圖1示出了根據本實用新型的一種實現形式，其中包括：

分設於農場各處的多個棚體8；

每個棚體內均設置有以對其環境數據信息進行獲取的傳感器單元；

與傳感器單元無線通信連接的控制單元1；

每個棚體頂部按區域劃分均設置有至少兩個自動遮陽裝置；

其中，每個自動遮陽裝置均包括一帘布7，其一端通過捲軸進行卷制，並通過一復位彈簧安裝於棚體頂部一側相應的位置上，另一端固定連接一支撐臂，動力機構9與支撐臂11可拆卸連接以使帘布7在動力機構9的作用下與棚體8另一側連接進而完成遮陽動作。採用這種方案具有可以對農場內的溫度、溼度、光照強度以及土壤酸鹼度等進行準確的、實時的監控，以在第一時間發現對農作物的生長發育的不利因素而快速啟動相應的措施，快速解決不利因素，提高生產率的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

在另一種實例中，傳感器單元至少包括有一個無線空氣溫度2/溼度傳感器3，氧氣/二氧化碳傳感器4，無線光照傳感器5，無線土壤溫度/溼度傳感器6。溫室大棚內配有多個溫度和溼度傳感器，並且將溫度傳感器和溼度傳感器編號，通過傳感器實時記錄大棚內溫溼度變化，並將溫溼度數據通過無線網絡實時的傳輸到可視化監控管理系統1同時更新在大棚內LED屏上。農場工作人員可以用手機、平板電腦、筆記本電腦通過無線、有線網絡訪問智慧農場可視化監控管理系統，通過查看編號的溫溼度傳感器可實時獲取到大 棚內各個角落的溫溼度，同時可以通過LED屏更直觀的看到大棚內平均溫溼度。

農場工作人員通過監控管理系統設定溫溼度的預警值，當大棚內某一溫度傳感器周圍的溫溼度超過預警值時，農場工作人員的手機就會收到預警信息，提示該位置需要調節溫溼度。上位機軟體和LED現象顯示器均會出現該區域的報警信息。

溫室大棚內配有CO2傳感器、氧氣傳感器，通過傳感器實時記錄大棚內空氣中CO2、氧氣含量變化，並將數據通過無線網絡實時的傳輸到智慧農場可視化監控管理系統。農場工作人員可以用手機、平板電腦、筆記本電腦通過無線網絡訪問智慧農場可視化監控管理系統，實時獲取到大棚內各個角落的空氣中CO2和氧氣含量以及實時變化曲線圖。

當大棚光照強度過低或者光照時間不足時，監控系統通過手機或電腦軟體及其現場LED顯示向農場工作人員的發送信息，農場工作人員可通過手機或電腦軟體進行操作，根據實際光照強度、光照時間確定補光的時間，在大棚內外有兩層遮陽簾，內層是降溫遮陽簾，外層是隔熱遮陽簾，同時大棚內配有多個白熾燈，系統會根據情況自動調節光照。由於農場不同的區域對照明質量的要求不同,要求調整控制照度，以實現場景控制、定時控制、多點控制等各種控制方案。

當大棚溫度過高、CO2濃度過高、溼度過高時，監控系統通過手機或上位機軟體向農場工作人員發送信息，農場工作人員可通過手機或電腦進行操作，系統自動處理，根據實際情況，通風方式包括：開啟頂棚和側簾、鼓風機，系統會根據情況自動調節，自動開啟暖風/新風系統，不需要的時候則自動關閉。

土壤內插有數據採集傳感器，通過傳感器實時記錄大棚內土壤中各參數的數值，例如水分、鹽度、溫度等，將數據通過無線網絡實時的傳輸到智慧農場可視化監控管理系統同時更新在大棚內LED屏上。農場工作人員可以用手機、平板電腦、筆記本電腦通過無線網絡訪問智慧農場可視化監控管理系統，實時獲取到大棚土壤中各參數的數值以及實時變化曲線圖。工作人員通過監控系統設定大棚土壤各參數含量的預警值，當大棚土壤某些參數超標預 警值，工作人員的手機就會接收到預警簡訊；工作人員通過手機登錄監控系統時，同樣會接收到相應的預警信息。

農場裡面設有多個自動噴水嘴，當土壤溼度過低時，噴水嘴會自動噴水，或者農場工作人員的手機會接收到預警簡訊，工作人員可通過手機或者電腦使用可視化監控系統，控制大棚進行噴灌操作。

氧氣的農作物光合作用必須的氣體，氧氣濃度的檢測對於農作物必不可少，當檢測到溫室氧氣濃度低於標準值，系統自動開啟釋放氧氣。農場工作人員可以通過手機或電腦的可視化監控系統開關氧氣發生器和通風系統來控制大棚的氧氣含量。

農場內設有多個攝像頭，可以進行360°旋轉，便於查看農場各個角落。農場工作人員通過電腦和手機登錄監控系統，直接查看各農場內視頻，可根據查看的位置隨時更換攝像頭顯示範圍。

由於各地域的氣候條件及其農作物的生長環境不同，工作人員可以實時調節系統並設置為最佳方案，記憶成功後，整個系統可以根據其生長的條件自動調節整個大棚控制系統，農場工作人員只需等待果實即可。

採用這種方案具有能夠對農場內的農作物在其生長周期內進行準確實時的監控並且可以根據傳感器採集的數據經過分析後設置出最適宜作物生長的方案以此來提高作為生產率的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

在另一種實例中，無線通信包括無線中繼接收傳感器單元的數據，發送信號至無線網關與3G無線路由器，其中主控機房接收無線網關的數據信息，平板電腦以及手機接收3G無線路由器的數據信息。採用這種方案具有使傳感器採集的數據能夠及時、準確無誤的傳遞至控制系統與工作人員，通過控制系統的自動以及工作人員吃的手動觸發相應的設備工作以使作物的生長環境得到改善以提高生產率的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

如圖2所示，在另一種實例中，每個自動遮陽裝置在其帘布7的活動區域兩端分別設置有滑槽10，所述滑槽平行且相對設置。採用這種方案具有能夠使支撐臂11的滾輪以及電機下端的滾輪能夠在滑槽上無阻礙滾動的有利 之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

如圖2所示，在另一種實例中，支撐臂11與帘布7的固定連接是通過在帘布上的一端設置至少3個通孔，將相同材質的彈性軟繩12一一對應穿過通孔與支撐臂連接。採用這種方案具有使帘布在動力機構的延展作用下使其平滑移動且減小電機運行過程中受力的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

如圖2所示，在另一種實例中，復位彈簧為蝸形卷簧。採用這種方案具有使帘布能夠自動卷制於捲軸上的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

如圖2所示，在另一種實例中，支撐臂11的兩端設置有與滑槽10相配合的滾輪1。採用這種方案具有使支撐臂帶動帘布能在滑槽上平滑有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

如圖2所示，在另一種實例中，動力機構9為兩個對稱安裝在滑槽兩邊的電機，所述電機下端安裝有與滑槽相配合的滾輪2。採用這種方案具有使電機在拖動支撐臂運動的過程中，使支撐臂兩端的受力均勻，保證帘布在水平方向上的平滑移動的有利之處。並且，這種方式只是一種較佳實例的說明，但並不局限於此。

這裡說明的設備數量和處理規模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的一種用於智能農場的控制系統的應用、修改和變化對本領域的技術人員來說是顯而易見的。

儘管本實用新型的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用於各種適合本實用新型的領域。對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改。因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本實用新型並不限於特定的細節和這裡示出與描述的圖例。