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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820087715.9 (22)申请日 2018.01.19 (73)专利权人 山东梦芯信息科技有限公司 地址 250000 山东省济南市高新区舜华路 大学科技园8号楼东单元501号 (72)发明人 骆科学 张林波 成亮 (74)专利代理机构 济南领升专利代理事务所 (普通合伙) 37246 代理人 王吉勇 李鹏 (51)Int.Cl. A01G 9/24(2006.01) A01G 7/04(2006.01) A01G 7/02(2006.01) A01C 23/04(2。
2、006.01) A01C 23/00(2006.01) G05D 27/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风 控制装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种基于物联网的大棚 除湿加温补光放风控制装置, 包括: 用于接收和 发出命令的控制的控制器; 用于测量大棚内气温 和湿度的检测装置, 将检测到的数据传送给控制 器; 根据控制器发出的命令, 除去大棚湿度的除 湿装置和维持大棚内温度的温度调节装置; 用于 自动给大棚内农作物施肥和浇水的施肥浇水装 置; 所述除湿装置包括安装与大棚内部上侧的空 气干燥装置与放风。
3、装置; 本实用新型可实时监测 农业设施里的气温、 地温、 空气湿度、 土壤温度、 光照强度和二氧化碳浓度等数据, 并根据这些数 据进行加温控制、 自动除湿、 自动补光、 自动放风 和自动施肥等控制, 保证设施农业中植物的正常 生长条件。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 207767059 U 2018.08.28 CN 207767059 U 1.一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置, 其特征在于, 包括: 用于接收和发出命令的控制的控制器; 用于测量大棚内气温和湿度的检测装置, 将检测到的数据传送给控制器; 根据控制器发出的命令, 除去大棚湿度的除湿装置和维持大棚内温度的。
4、温度调节装 置; 用于自动给大棚内农作物施肥和浇水的施肥浇水装置; 所述除湿装置包括安装与大棚内部上侧的空气干燥装置与放风装置, 所述空气干燥装 置包括进风管和出风管, 所述出风管和进风管分别与空气干燥机连接, 所述进风管上设置 至少一个吸风口, 所述出风管设置有出风口; 所述放风装置包括位于大棚相对两侧的放风口和放风机, 放风机通过放风机传动构件 控制放风口的大小或关闭; 所述控制器还与位于大棚外部的空气湿度和温度的检测装置连接; 所述施肥浇水装置包括设于大棚顶部的滑轨, 所述滑轨上设置有电控车, 电控车的车 轮能够沿滑轨运动, 所述电控车受控制器控制, 所述电控车内设置有储肥箱和储水箱, 。
5、所述 储肥箱上连接有吸肥管, 储水箱上连接有吸水管; 储肥箱与大棚内的滴灌系统连接; 所述储 肥箱与储水箱之间通过水管连通, 水管上设置有水泵。 2.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述出风管包括主管道和从管道, 所述 主管道与多个从管道连接; 从管道上设置有出风口, 所述每两个从管道上的出风口之间设 置有固定的距离。 3.如权利要求2所述的控制装置, 其特征在于, 所述放风口的数量为多个, 且平均分配 在大棚的东侧、 西侧、 南侧和北侧; 所述控制器与设置于大棚外侧的风向检测装置连接。 4.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述与施肥喷头相连接的管道上设置有 电磁阀, 。
6、避免肥料的浪费; 所述管道为伸缩管。 5.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述温度调节装置为小型空调。 6.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述控制器还与光照强度检测装置连 接, 控制器还与安装在大棚内的农用补光灯连接。 7.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述控制器还与土壤湿度检测装置和大 棚地面温度检测装置连接。 8.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述控制器还与二氧化碳检测装置连 接。 9.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述控制器还与语音模块和显示模块连 接, 各检测装置检测的数值均通过显示模块进行显示; 所述显示模块为液晶显。
7、示器。 10.如权利要求1所述的控制装置, 其特征在于, 所述控制器内设置有无线通信模块, 所 述控制器通过无线通信模块与物联网数据后台通信, 将相关数据上传到物联网数据后台, 所述物联网数据后台与移动终端设备连接。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 207767059 U 2 一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置, 属于自动控 制技术领域。 背景技术 0002 中国目前设施农业面积约6000万亩左右, 冬季的蔬菜大都来自设施农业, 设施农 业最主要的形式就是我们常见的蔬菜大棚。 但是大棚在种植过程。
8、中有几个主要的问题: 光 照、 温度、 湿度、 放风和施肥。 湿度是像灰霉病、 白粉病等主要真菌和细菌性病害发生的条 件, 如果能控制住湿度, 就能有效的控制住病害的发生, 能够大大减少农药和激素的使用和 残留。 0003 光照和温度是植物生长的基本条件, 由于大棚蔬菜很多是长日照植物, 光照需要 12小时以上, 但是由于冬季光照时间本来就不足, 再加上环境影响造成的雾霾、 阴雨雪等越 来越严重的影响设施农业的生产。 此外, 大棚放风和施肥是必须要做的日常事务, 但是由于 设施农业的从业人员年龄一般在45岁以上, 劳动力有限, 从业人员老龄化的问题越来越严 重的影响到设施农业的生产, 能够减少。
9、劳动力的智能化的设施农业设备需求越来越迫切。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是提供基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置, 采用物 联网电子控制技术, 达到为大棚自动除湿加温补光的功能。 0005 本实用新型采取的技术方案为: 0006 一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置, 包括: 0007 用于接收和发出命令的控制的控制器; 0008 用于测量大棚内气温和湿度的检测装置, 将检测到的数据传送给控制器; 0009 根据控制器发出的命令, 除去大棚湿度的除湿装置和维持大棚内温度的温度调节 装置; 0010 用于自动给大棚内农作物施肥和浇水的施肥浇水装置; 0011 所述除湿。
10、装置包括安装与大棚内部上侧的空气干燥装置与放风装置, 所述空气干 燥装置包括进风管和出风管, 所述出风管和进风管分别与空气干燥机连接, 所述进风管上 设置至少一个吸风口, 所述出风管设置有出风口; 当大棚内湿度达到预设阈值, 控制器控制 空气干燥机开启, 吸风口吸进去大棚内的空气, 空气经过空气干燥机, 空气干燥机将空气干 燥之后, 通过出风管经出风口排除; 0012 所述放风装置包括位于大棚相对两侧的放风口和放风机, 放风机通过放风机传动 构件控制放风口的大小或关闭; 0013 所述控制器还与位于大棚外部的空气湿度和温度的检测装置连接, 用于检测大棚 外部空气的温度和湿度; 0014 当大棚。
11、外部空气的温度高于大棚内温度, 且外部空气的湿度大于大棚内湿度时, 说 明 书 1/5 页 3 CN 207767059 U 3 此时控制器只控制空气干燥机启动, 降低大棚内的湿度; 当大棚内外部空气的温度与大棚 内部的温度相当, 但是大棚内的湿度大于外部空气的湿度, 此时控制器控制空气干燥机和 放风机同时启动, 空气干燥机加快干燥大棚内的空气, 同时放风机启动, 加速大棚内的空气 流动, 加快降低大棚内湿度的速度, 同时还有利于大棚内的空气保持新鲜; 当外部空气的温 度和湿度与大棚内的温度和湿度一致时, 此时控制器可以控制放风机启动, 使大棚内的空 气加速流动, 保持大棚内空气的新鲜度; 0。
12、015 所述施肥浇水装置包括设于大棚顶部的滑轨, 所述滑轨上设置有电控车, 电控车 的车轮能够沿滑轨运动, 所述电控车受控制器控制, 所述电控车内设置有储肥箱和储水箱, 所述储肥箱上连接有吸肥管, 储水箱上连接有吸水管; 储肥箱与大棚内的滴灌系统连接; 所 述储肥箱与储水箱之间通过水管连通, 水管上设置有水泵; 当需要给大棚内的植物施肥时, 将吸肥管放入提前准备好的肥料中, 将肥料吸入储肥箱, 将吸水管与水龙头连接, 将水储存 在储水箱内, 打开水泵, 将储水箱内的水流入储肥箱内, 肥料溶于水之后, 制成一定浓度的 肥料水, 通过大棚内的滴灌系统给大棚内的植物进行施肥。 0016 所述出风管包。
13、括主管道和从管道, 所述主管道与多个从管道连接; 从管道上设置 有出风口, 所述每两个从管道上的出风口之间设置有固定的距离; 便于大棚内的空气能够 均匀的被干燥; 保证大棚内每一处的湿度保持一致。 0017 所述放风口的数量为多个, 且平均分配在大棚的东侧、 西侧、 南侧和北侧; 所述控 制器与设置于大棚外侧的风向检测装置连接, 并根据风向, 选择打开南北方向的放风口或 者是东西方向的放风口; 有利于大棚内空气的流动, 快速更换大棚内的空气。 0018 所述与施肥喷头相连接的管道上设置有电磁阀, 可以自由控制施肥的时间, 避免 肥料的浪费; 所述管道为伸缩管, 可以对大棚内的植物都可以进行施肥。
14、。 0019 所述温度调节装置为小型空调, 可以制热也可以制冷, 根据控制器发出的命令开 启和关闭、 制冷和制热; 使大棚内的温度保持恒温。 0020 所述控制器还与光照强度检测装置连接, 控制器还与安装在大棚内的农用补光灯 连接, 当光照强度不足时, 控制器打开农用补光灯进行补光。 0021 所述控制器还与土壤湿度检测装置和大棚地面温度检测装置连接, 根据检测的数 据, 控制器控制洒水装置对大棚内的植物进行浇水。 0022 所述控制器还与二氧化碳检测装置连接, 当大棚内的二氧化碳超出预设值, 控制 器控制放风机打开放风口, 对大棚内的空气进行更换, 保持大棚内空气的新鲜。 0023 所述控制。
15、器还与语音模块和显示模块连接, 各检测装置检测的数值均通过显示模 块进行显示; 当需要进行某项事务时; 语音模块进行语音播报, 以尽快完成相关事务, 避免 影响大棚内的植物生长。 0024 所述显示模块为液晶显示器。 0025 所述控制器内设置有无线通信模块, 所述控制器通过无线通信模块与物联网数据 后台通信, 将相关数据上传到物联网数据后台, 到物联网数据后台与移动终端设备连接, 达 到远程监控大棚内各个事务的目的, 同时在物联网数据后台还可以记录每一个大棚内事项 的实施人, 每天记录大棚内植物的生长状况。 0026 本实用新型的有益效果: 1.本实用新型可实时监测农业设施里的气温、 地温、。
16、 空气 湿度、 土壤温度、 光照强度和二氧化碳浓度等数据, 并根据这些数据进行加温控制、 自动除 说 明 书 2/5 页 4 CN 207767059 U 4 湿、 自动补光、 自动放风和自动施肥等控制, 保证设施农业中植物的正常生长条件; 0027 2、 本实用新型采用无线通信模块, 可以实时将农业设施内的环境数据上传到物联 网数据后台, 可以使用移动终端访问数据后台的数据, 进行对农业设施里的环境数据进行 实时监控; 0028 3、 本实用新型具备语音模块和显示模块, 可以针对不对的蔬菜结合环境数据、 天 气情况, 进行相应的精准的显示, 方便大棚的负责人准确实施相关事务; 0029 4、。
17、 本实用新型中采集的设施农业中的数据, 经过长期的积累和病害发生条件的量 化模型的修正, 后期可以为设施农业提供精准的病害预防服务; 0030 5、 本实用新型由于能够记录不同农业设施的蔬菜生长信息, 在后台也能够记录每 个农业设施的负责人, 所以可以基于物联网数据后台的数据, 进行食品溯源, 不仅能够记录 蔬菜的产地、 负责人, 还能够记录蔬菜生长过程中的全部数据, 数据更全面。 附图说明 0031 图1为本实用新型的控制示意图; 0032 图2为施肥浇水装置示意图; 0033 其中: 1.控制器; 2.气温检测传感器; 3.湿度检测传感器; 4.光照测量仪; 5.湿度传 感器; 6.土壤干。
18、湿度检测仪; 7.二氧化碳检测仪; 8.无线通信模块; 9.物联网数据后台; 10. 移动终端设备; 11.温度调节装置; 12.空气干燥装置; 13.农用补光灯; 14.放风装置; 15.施 肥浇水装置; 16.液晶显示器; 17.语音模块; 18.滑轨; 19.电控车; 20.吸水管; 21.水管; 22. 水泵; 23.滴灌系统; 24.吸肥管; 25.储肥箱; 26.储水箱。 具体实施方式 0034 本说明书所附图式所绘示的结构、 比例、 大小等, 均仅用以配合说明书所揭示的内 容, 以供熟悉此技术的人士了解与阅读, 并非用以限定本实用新型可实施的限定条件, 故不 具技术上的实质意义,。
19、 任何结构的修饰、 比例关系的改变或大小的调整, 在不影响本实用新 型所能产生的功效及所能达成的目的下, 均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵 盖的范围内。 同时, 本说明书中所引用的如 “上” 、“下” 、“左” 、“右” 、“中间” 及 “一” 等的用语, 亦仅为便于叙述的明了, 而非用以限定本实用新型可实施的范围, 其相对关系的改变或调 整, 在无实质变更技术内容下, 当亦视为本实用新型可实施的范畴。 下面结合附图与优选实 施例对本实用新型作进一步说明。 0035 一种基于物联网的大棚除湿加温补光放风控制装置, 包括: 用于接收和发出命令 的控制的控制器1, 控制器1为单片机或PL。
20、C; 用于测量大棚内气温和湿度的检测装置, 将检 测到的数据传送给控制器, 用于测量大棚内气温和湿度的检测装置分别为气温检测传感器 2和湿度检测传感器3; 根据控制器1发出的命令, 除去大棚湿度的除湿装置和维持大棚内温 度的温度调节装置11, 除湿装置包括安装与大棚内部上侧的空气干燥装置12与放风装置 14, 所述空气干燥装置12包括进风管和出风管, 所述出风管和进风管分别与空气干燥机连 接, 所述进风管上设置至少一个吸风口, 所述出风管设置有出风口; 当大棚内湿度达到预设 阈值, 控制器1控制空气干燥机开启, 吸风口吸进去大棚内的空气, 空气经过空气干燥机, 空 气干燥机将空气干燥之后, 通。
21、过出风管经出风口排除, 出风管包括主管道和从管道, 所述主 说 明 书 3/5 页 5 CN 207767059 U 5 管道与多个从管道连接; 从管道上设置有出风口, 每两个从管道上的出风口之间设置有固 定的距离; 便于大棚内的空气能够均匀的被干燥; 保证大棚内每一处的湿度保持一致, 放风 口的数量为多个, 且平均分配在大棚的东侧、 西侧、 南侧和北侧; 所述控制器1与设置于大棚 外侧的风向检测装置连接, 并根据风向, 选择打开南北方向的放风口或者是东西方向的放 风口; 有利于大棚内空气的流动, 快速更换大棚内的空气。 0036 放风装置14包括位于大棚相对两侧的放风口和放风机, 放风机通过。
22、放风机传动构 件控制放风口的大小或关闭; 控制器1还与位于大棚外部的空气湿度和温度的检测装置连 接, 用于检测大棚外部空气的温度和湿度; 当大棚外部空气的温度高于大棚内温度, 且外部 空气的湿度大于大棚内湿度时, 此时控制器1只控制空气干燥机启动, 降低大棚内的湿度; 当大棚内外部空气的温度与大棚内部的温度相当, 但是大棚内的湿度大于外部空气的湿 度, 此时控制器1控制空气干燥机和放风机同时启动, 空气干燥机加快干燥大棚内的空气, 同时放风机启动, 加速大棚内的空气流动, 加快降低大棚内湿度的速度, 同时还有利于大棚 内的空气保持新鲜; 当外部空气的温度和湿度与大棚内的温度和湿度一致时, 此时。
23、控制器 可以控制放风机启动, 使大棚内的空气加速流动, 保持大棚内空气的新鲜度。 0037 温度调节装置11为小型空调, 可以制热也可以制冷, 根据控制器1发出的命令开启 和关闭、 制冷和制热; 使大棚内的温度保持恒温。 0038 用于自动给大棚内农作物施肥和浇水的施肥浇水装置15, 所述施肥浇水装置15包 括设于大棚顶部的滑轨18, 所述滑轨18上设置有电控车19, 电控车19的车轮能够沿滑轨18 运动, 所述电控车19受控制器1控制, 所述电控车19内设置有储肥箱25和储水箱26, 所述储 肥箱25上连接有吸肥管24; 所述储水箱26上连接有吸水管20; 储肥箱25与大棚内的滴灌系 统连接。
24、; 所述储肥箱25与储水箱26之间通过水管21连通, 水管21上设置有水泵22; 当需要给 大棚内的植物施肥时, 将吸肥管24放入提前准备好的肥料中, 将肥料吸入储肥箱25, 将吸水 管20与水龙头连接, 将水储存在储水箱26内, 打开水泵22, 将储水箱26内的水流入储肥箱25 内, 肥料溶于水之后, 制成一定浓度的肥料水, 通过大棚内的滴灌系统23给大棚内的植物进 行施肥, 滴灌系统23为在建造大棚时, 提前布置在大棚地里。 0039 控制器1还与光照强度检测装置连接, 控制器1还与安装在大棚内的农用补光灯13 连接, 当光照强度不足时, 控制器1打开农用补光灯13进行补光, 光照强度检测。
25、装置为光照 测量仪4; 控制器1还与土壤湿度检测装置和大棚地面温度检测装置连接, 根据检测的数据, 控制器1控制洒水装置对大棚内的植物进行浇水, 土壤湿度检测装置为土壤干湿度检测仪 6; 地面温度检测装置为温度传感器5; 控制器1还与二氧化碳检测装置连接, 当大棚内的二 氧化碳超出预设值, 控制器1控制放风机打开放风口, 对大棚内的空气进行更换, 保持大棚 内空气的新鲜, 二氧化碳检测装置为二氧化碳检测仪7。 0040 控制器1还与语音模块17和显示模块连接, 各检测装置检测的数值均通过显示模 块进行显示; 当需要进行某项事务时; 语音模块17进行语音播报, 以尽快完成相关事务, 避 免影响大。
26、棚内的植物生长, 显示模块为液晶显示器16。 0041 控制器1内设置有无线通信模块8, 所述控制器1通过无线通信模块8与物联网数据 后台9通信, 将相关数据上传到物联网数据后台9, 所述物联网数据后台9与移动终端设备10 连接, 达到远程监控大棚内各个事务的目的, 同时在物联网数据后台9还可以记录每一个大 棚内事项的实施人, 每天记录大棚内植物的生长状况。 说 明 书 4/5 页 6 CN 207767059 U 6 0042 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。 说 明 书 5/5 页 7 CN 207767059 U 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/1 页 8 CN 207767059 U 8 。