一种基于物联网的大棚管理平台
技术领域
本实用新型涉及温室技术领域，尤其涉及一种基于物联网的大棚管理平台。
背景技术
大棚主要应用于蔬菜、瓜果及其他农作物养殖，起到保温、保湿等作用，使得农作物养殖能够逆季节生产。为了实现逆季节生产的目的，需要实时对大棚的状态进行监控，并依据大棚的状态对大棚进行及时调节。但是，在实际操作时，往往同时设置有多个离散的大棚，以实现批量化生产的目的，若采用人工对大棚进行监控的方式，则存在人工工作量庞大，难以同时对全部大棚进行监控的缺陷，导致工作人员不能对大棚的状态进行及时调节。
实用新型内容
针对现有技术的技术问题，本实用新型提供了一种基于物联网的大棚管理平台。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下的技术方案：
一种基于物联网的大棚管理平台，包括安装于各离散大棚的环境数据采集控制系统，用于采集大棚环境数据和大棚卷膜机状态；视频采集系统，包括安装于各离散大棚的视频摄像机；数据服务器，用于汇集各环境数据采集控制系统采集的大棚环境数据和大棚卷膜机状态以及视频采集系统传回的视频数据；数据终端，与数据服务器通信连接，用于显示各离散大棚的大棚环境数据、大棚卷膜机状态，并控制各离散大棚的卷膜机运行。
在各个离散的大棚内设置有环境数据采集控制系统，通过环境数据采集控制系统对大棚内部的环境数据进行采集。通过数据服务器，将各环境数据采集控制系统的大棚环境数据进行汇集，并将汇集的环境数据输出至数据终端。数据终端接收并显示个离散大棚的环境数据，工作人员依据显示的大棚环境数据进行判断，若需要对大棚的内部环境进行调节，则通过数据终端对设置在大棚处的卷膜机进行控制从而调节大棚的内部环境。其中，环境数据采集控制系统还用于采集大棚卷膜机状态，数据服务器将汇集的大棚卷膜机状态传回至数据终端，数据终端对大棚卷膜机状态进行显示，从而方便工作人员对大棚卷膜机进行控制。同时，还包括视频采集系统，视频采集系统通过设置在个离散大棚的视频摄像机获取视频数据，获取到的视频数据通过数据服务器汇集并传回至数据终端，从而进一步便于工作人员对大棚的状态进行监控。综上，本实用新型通过环境数据采集控制系统、视频采集系统对大棚的状态进行实时监控，并通过大棚卷膜机对大棚进行及时调节。
进一步的，环境数据采集控制系统包括数据采集控制器和环境数据传感器，数据采集控制器与环境数据传感器通信以获取环境数据传感器的数据。
进一步的，数据采集控制器与环境数据传感器进行RS485通过信以获取环境数据传感器的数据。
进一步的，环境数据传感器包括用于空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、二氧化碳浓度传感器以及光照度传感器中的一种或者多种。
进一步的，数据采集控制器还包括用于与卷膜机的继电器通信的DO模块。
进一步的，数据采集控制器还包括用于与数据服务器通信的以太网接口；数据采集控制器通过以太网接口接收数据服务器的远程控制命令控制卷膜机的继电器。
进一步的，数据采集控制器通过以太网接口将卷膜机的状态发送至数据服务器作为大棚卷膜机状态。
进一步的，视频摄像机通过光纤交换机与数据服务器通信。
进一步的，视频摄像机安装在大棚的果树监测位置，以监测果树生长情况。
进一步的，视频摄像机安装在大棚的卷膜机监测位置，以监测卷膜机的动作。
相较于现有技术，本实用新型具有以下优点：
通过环境数据传感器对大棚的内部环境进行实时监控，通过视频摄像机对果树生长情况、卷膜机动作情况进行实时监控，通过两者的配合使得工作人员能够实时了解大棚当前的状态。
通过数据终端对大棚的环境数据、视频数据、卷膜机状态进行显示，进一步方便工作人员对大棚的状态进行监控。
通过数据终端，工作人员能够对卷膜机进行远程控制，从而实现对大棚状态的远程调节。
通过视频摄像机对卷膜机的动作进行监控，进一步方便了工作人员对卷膜机的控制。
附图说明
图1：平台结构图。
图2：视频摄像机安装结构图。
图中：1-支撑圆管、2-轨道安装支架、3-摄像机轨道、4-移动小车、5-伸缩杆、21-连接杆、22-轨道横梁。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
一种基于物联网的大棚管理平台，包括环境数据采集控制系统、数据服务器、数据终端。环境数据采集控制系统安装于各离散大棚，环境数据采集控制系统用于采集相应大棚环境数据和大棚卷膜机状态。环境数据采集控制系统包括数据采集控制器和环境数据传感器，环境数据传感器包括空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤温度传感器、二氧化碳浓度传感器以及光照度传感器中的一种或多种，不同的传感器设置在大棚内部相应的位置上，例如：空气温度传感器设置在大棚内部的立柱上，从而使得空气温度传感器位于半空处以准确获取大棚内的空气温度。土壤温度传感器为多个，土壤温度传感器均匀的分布在大棚内部的土壤中以准确获取大棚的土壤温度。由此，利用环境数据传感器可有效获取例如：空气温湿度、土壤温湿度等大棚内部的环境数据。
数据采集控制器与环境数据传感器进行RS485通信从而获取环境数据传感器的数据。数据采集控制器与数据服务器之间通过以太网接口进行通信，从而将环境数据传感器获取的大棚环境数据通过以太网输出至数据服务器。
作为优选，数据采集控制器采用STM32F446单片机作为核心。
数据服务器汇集各个离散大棚的数据采集控制器输入的大棚环境数据，数据服务器与数据终端通信连接从而将汇集的大棚环境数据输出至数据终端，数据终端对接收到的大棚环境数据进行显示。
在实际运行时，各个离散大棚内部均设置有环境数据传感器，各个离散大棚配套设置有相应的数据采集控制器。数据服务器能够通过以太网接口与一个或多个数据采集控制器通信连接。环境数据传感器实时获取大棚内部的环境数据并通过相应的数据采集控制器上传至数据服务器，数据服务器接收各个离散大棚的数据采集控制器上传的环境数据并上传至数据终端，使得工作人员能够通过数据终端显示的大棚环境数据判断大棚内部的环境状态是否发生异常。由此，通过环境数据采集控制系统、数据服务器、数据终端的配合，工作人员能够有效的对各个离散的大棚进行实时远程监控。
其中，数据终端还能够接收用于控制相应大棚的卷膜机的控制指令，数据终端将接收到的控制指令输出至数据服务器，数据服务器将接收到的控制指令通过以太网接口输出至相应的数据采集控制器，数据采集控制器还包括用于与卷膜机的继电器通信的DO模块。
当工作人员通过数据终端显示的大棚环境数据判断大棚的内部环境异常时，便需要对大棚的内部环境进行及时调节，若工作人员判断当前需要打开大棚的通风口，则向数据终端输入相应的控制指令，数据终端将接收到的控制指令通过数据服务器输出至相应的数据采集控制器，数据采集控制器则通过DO模块将控制指令输出至卷膜机的继电器，卷膜机的继电器则依据控制指令控制卷膜机的驱动电机进行正转，当卷膜机的驱动电机转动时，驱动电机带动卷膜机的减速器运转，通过减速器带动卷膜机的卷膜轴进行正向转动，从而对大棚的塑料薄膜进行收卷，进而打开大棚的通风口。若工作人员判断当前需要关闭大棚的通风口，则向数据终端输入相应的控制指令，使得卷膜机的继电器依据控制指令控制卷膜机的驱动电机进行翻转，从而驱动卷膜机的卷膜轴进行反向转动，从而放出收卷的塑料薄膜，进而关闭大棚的通风口。其中，利用减速器可使得卷膜轴的转速低于驱动电机的转速，从而有效的防止了卷膜轴转速过高对大棚的塑料薄膜造成损坏。
例如：当大棚内的温度过高时，需要打开大棚的通风口从而对大棚内部进行通风，当大棚内的温度较低时，需要关闭大棚的通风口从而对大棚内部进行保温。
本实用新型还包括视频采集系统，视频采集系统包括设置在各个离散大棚的视频摄像机，视频摄像机通过光纤交换机与数据服务器通信，视频摄像机安装在大棚的卷膜机监测位置，卷膜机监测位置设置在大棚的外侧，视频摄像机安装在大棚的顶部，视频摄像机的镜头对准卷膜机的卷膜轴，从而获取卷膜机的视频数据。视频摄像机通过光纤交换机将视频数据输出至数据服务器，数据服务器将汇集的视频数据输出至数据终端，数据终端对接收到的视频数据进行显示。工作人员通过数据终端显示的视频图像对卷膜机的动作状态进行监控，从而方便工作人员对卷膜机的控制。
同时，数据采集控制器还与电流传感器电连接，电流传感器与卷膜机的驱动电机电连接，当驱动电机启动时会有电流流过电流传感器，电流传感器将接收到的电流信号输出至数据采集控制器，表明当前卷膜机正常运转。若数据终端已经输出控制指令，但电流传感器仍然没有正常接收到流过驱动电机的电流，则表明驱动电机启动异常。由此，数据服务器能够采集大棚卷膜机状态，并将采集到的大棚卷膜机状态输出至数据服务器。数据服务器汇集大棚卷膜机状态并输出至数据终端，数据终端对大棚卷膜机状态进行显示，从而进一步便于工作人员对卷膜机的控制。其中，视频摄像机还安装在大棚的果树监测位置，果树的监测位置位于大棚的内侧，用于监视果树的视频摄像机固定在大棚的顶部，即视频摄像机设置在果树的正上方，视频摄像机的镜头对准果树的顶部，以获取良好的高空视野，使得单个视频摄像机能够同时监视多棵果树。作为优选，在大棚的底部也设置有视频摄像机，视频摄像机的镜头对准果树的树干位置，两处的视频摄像机相配合以降低果树的叶子对视频摄像机的遮挡的影响。由此，使得工作人员能够通过数据终端对果树的生长状况进行监测。
作为优选的，在大棚的支撑圆管1上固定设置有轨道安装支架2，轨道安装支架2包括连接杆21、轨道横梁22。连接杆21至少有3个，连接杆21的一端与支撑圆管1固定连接，连接杆21的另一端与轨道横梁22固定连接。轨道横梁22上固定连接有摄像机轨道3，摄像机轨道3上安装有移动小车4，移动小车4包括电机、摩擦齿轮，摩擦齿轮与摄像机轨道3相贴合，在电机的带动下利用摩擦齿轮与摄像机轨道3之间的摩擦力使得移动小车4能够沿摄像机轨道3移动。移动小车4上设置有伸缩杆5，伸缩杆5的一端与移动小车4固定连接，另一端设置有摄像机云台，视频摄像机通过摄像机云台与伸缩杆5连接。通过移动小车4可调节摄像机的左右位置，通过伸缩杆5可调节摄像机的上下位置，通过摄像机云台可使得视频摄像机进行旋转。由此，通过三者的配合可使得视频摄像机获得最大的视野范围。
作为优选的，本实用新型还包括移动终端，移动终端采用手机等移动设备，移动终端与数据终端通信连接，使得工作人员能够通过移动终端随时对大棚进行监控与调节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
