新型物联网蔬菜工厂系统技术方案

一种新型物联网蔬菜工厂系统，包括智能客户端、云端服务器、中央处理器、单片机模块和可编程逻辑控制器；所述的中央处理器设有触摸显示屏且与所述的云端服务器通过以太网通讯，所述的云端服务器与所述的智能客户端通过以太网或者移动网络通讯；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器分别与中央处理器相连；所述的单片机模块包括ZigBee模块，所述的可编程逻辑控制器包括WiFi模块；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器的接口上分别设有多个可拆式连接的传感器和执行器；所述的中央处理器根据所述的传感器采集的实时数据通过单片机模块和可编程逻辑控制器控制所述的执行器的工作状态。本实用新型专利技术可以实时监控蔬菜大棚，更加智能化。

New type of vegetable factory system for Internet of things

A new type of networking vegetable factory system, including smart client, cloud server, central processor, microcontroller module and programmable logic controller; the central processor is provided with a touch screen and the cloud server through Ethernet communication, the smart client and the cloud server through Ethernet or mobile network communication; the MCU module and programmable logic controller are respectively connected with the central processor; the microcontroller module comprises a ZigBee module, the programmable logic controller comprises a WiFi module; a plurality of detachable connection of the sensor and actuator are respectively provided with the microcontroller module and interface of the programmable logic controller; central processor the microcontroller module and programmable logic according to the real-time data acquisition of the sensor The editing controller controls the working state of the actuators. The utility model can monitor the vegetable shed in real time, and it is more intelligent.

【技术实现步骤摘要】
新型物联网蔬菜工厂系统
本技术涉及大棚蔬菜种植
和自动控制
，具体涉及一种新型物联网蔬菜工厂系统。
技术介绍
环视地球的环境问题，不论土壤或气候皆日渐恶化，尤其气候环境的多变及难以捉摸的特性，皆使传统的露天式栽种方式及轻设施栽培方式容易受到气候的影响，从而造成栽种生产过程中的损失。虽然使用大棚种植蔬菜早已出现，也会设有温湿度传感器、CO2浓度传感器等用于采集大棚内实时数据的传感器和排气扇，水泵，除湿器、加湿器等执行器，但是有执行器的操作均需人为手动控制，因此现有的蔬菜大棚智能化程度较低，一旦工作人员离开大棚，便无法及时根据大棚内的实时情况调整各个执行器。尤其在一些天气状况突变或者天气预报不准的夜晚，不能根据天气状况及时调整大棚内各种执行器的工作状态，尤其是温度若大幅度变化，将对蔬菜产生不可逆转的影响。因此设计一种更加智能化，能随时了解大棚内的所有情况又能及时自动或者人为控制各种执行器的工作的大棚蔬菜控制系统成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种控制器直接控制各个执行器的工作状态，同时工作人员也可以通过智能客户端实时了解大棚内的状况及时调整各个执行器工作状态的一种更加智能化的新型物联网蔬菜工厂系统。本技术所采用的技术方案是，一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：包括智能客户端、云端服务器、中央处理器、单片机模块和可编程逻辑控制器；所述的中央处理器设有触摸显示屏且与所述的云端服务器通过以太网通讯，所述的云端服务器与所述的智能客户端通过以太网或者移动网络通讯；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器分别与中央处理器相连；所述的单片机模块包括ZigBee模块，所述的可编程逻辑控制器包括WiFi模块；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器的接口上分别设有多个可拆式连接的传感器和执行器；所述的中央处理器根据所述的传感器采集的实时数据通过单片机模块和可编程逻辑控制器控制所述的执行器的工作状态。采用以上技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术中对多个执行器的控制方式有两种，一种是中央处理器直接控制，由于中央处理器设有触摸显示屏，因此可以显示传感器采集到的数据，同时工作人员也可以直接在触摸显示屏上输入控制命令，控制执行器工作状态；另外一种是中央处理器将多个传感器采集到的实时数据传输至云端服务器，智能客户端再从云端服务器获取数据，工作人员根据智能客户端的数据做出判断后，利用智能客户端发送命令指令到云端服务器，云端服务器再将该指令发送给中央处理器，中央处理器开始控制执行器执行对应的指令，更智能化。作为改进，所述的执行器包括水泵、加湿器、除湿器、空调、排气扇、液位传感器、人工光源板驱动模块，用于调整大棚内的环境因子。作为改进，所述的传感器包括温湿度传感器、土壤传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器，用于采集大棚内与蔬菜生长密切相关的各种数据。作为改进，所述的人工光源板驱动模块用于驱动人工光源板，所述的人工光源板包括多个LED灯，所述的LED灯为多行多列排布；所述的LED灯包括红、蓝、绿三种单色光源的灯珠，所述的红、蓝、绿三种单色光源的灯珠分别独立驱动，保证蔬菜有充足且合适的光照进行光合作用，同时绿光可以改善蔬菜的外观品质。作为改进，所述的人工光源板还包括UV紫外光灯，所述的UV紫外光灯与所述的LED灯间隔设置，UV紫外光灯用于杀菌及补光，有助于生产无农药残留的绿色无公害蔬菜。作为改进，所述的LED灯和UV紫外光灯为交叉阵列式连接，所述的每一行LED之间串联，所述的多行LED灯之间为并联，所述的UV紫外光灯均为串联，任意一个LED灯断路或者短路不会影响人工光源板整体的正常工作。作为改进，所述的LED灯与UV紫外光灯的驱动电源为恒流驱动电源，所述LED灯与UV紫外光灯的调光方式为数字调光，可以使人工光源板的工作更稳定、使用寿命更长、发光色彩更稳定且调节范围广。作为改进，所述的红色单色光源中红光波长为660nm，所述的蓝色单色光源中蓝光波长为460nm，选用了最适合蔬菜生长的红光和蓝光的波长。作为改进，所述的ZigBee模块通过锂电池供电，因此可以将ZigBee模块布置在传统线路不好到达的地方，方便快捷。作为改进，所述的传感器还包括人体红外传感器，用于防盗，避免经济损失。附图说明图1为本技术结构示意图图2为支架示意图图3为植物生长函数库系统示意图图4为植物生长函数库与执行器之间的控制关系示意图具体实施方式如图1和图2所示，一种新型物联网蔬菜工厂系统，包括智能客户端、云端服务器、中央处理器、单片机模块和可编程逻辑控制器；所述的中央处理器设有触摸显示屏且与所述的云端服务器通过以太网通讯，所述的云端服务器与所述的智能客户端通过以太网或者移动网络通讯；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器分别与中央处理器相连；所述的单片机模块包括ZigBee模块，所述的可编程逻辑控制器包括WiFi模块；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器的接口上分别设有多个可拆式连接的传感器和执行器；所述的中央处理器通过单片机模块和可编程逻辑控制器根据所述的传感器采集的实时数据控制所述的执行器的工作状态。所述的ZigBee模块是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议的一种短距离无线通信技术，其优点是低功耗、低成本、低速率、支持大量节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全，通过锂电池供电。所述WiFi模块是基于标准UART接口符合IEEE802.11b/g模式的WiFi无线网络嵌入式模块，其特征在于将无线AP的WiFi信号转换为串口的即插即用模块。所述WiFi模块内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口数据到无线网络之间的转换。所述的可编程逻辑控制器也称为PLC控制器，其包括模拟输入端、模拟输出端、开关量输入端、开关量输出端，所述的单片机模块也包括模拟输入端、模拟输出端、开关量输入端、开关量输出端，用户可以根据需要选择使用PLC控制器或者单片机模块。所述的模拟输入端、模拟输出端一般用于连接传感器，所述的开关量输入端、开关量输出端一般用于连接执行器。所述的传感器包括温湿度传感器、土壤传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器、人体红外传感器；所述的执行器包括水泵、加湿器、除湿器、空调、排气扇、液位传感器、人工光源板驱动模块。所述的一种新型物联网蔬菜工厂系统包括人工光源板，所述的人工光源板包括多个LED灯，所述的LED灯为多行多列排布，所述的LED灯包括红、蓝、绿三种单色光源的灯珠，所述的红、蓝、绿三种单色光源的灯珠分别独立驱动，也就是将红、蓝、绿三种单色光源的灯珠集成在一个LED灯内，每种灯珠使用独立的电源进行驱动。所述的人工光源板还包括UV紫外光灯，所述的UV紫外光灯与所述的LED灯间隔设置。所述的LED灯和UV紫外光灯为交叉阵列式连接，所述的每一行LED之间串联，所述的多行LED灯之间为并联，所述的UV紫外光灯均为串联。所述的LED灯与UV紫外光灯的驱动电源为恒流驱动电源，所述的人工光源板驱动模块包括四组分别用于驱动红、蓝、绿灯珠和紫外光灯的恒流驱动电源，所述LED灯与UV紫外光灯的调光方式为数字调光。所述的红色单色光源中红光波长为660nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：包括智能客户端、云端服务器、中央处理器、单片机模块和可编程逻辑控制器；所述的中央处理器设有触摸显示屏且与所述的云端服务器通过以太网通讯，所述的云端服务器与所述的智能客户端通过以太网或者移动网络通讯；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器分别与中央处理器相连；所述的单片机模块包括ZigBee模块，所述的可编程逻辑控制器包括WiFi模块；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器的接口上分别设有多个可拆式连接的传感器和执行器；所述的中央处理器根据所述的传感器采集的实时数据通过单片机模块和可编程逻辑控制器控制所述的执行器的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：包括智能客户端、云端服务器、中央处理器、单片机模块和可编程逻辑控制器；所述的中央处理器设有触摸显示屏且与所述的云端服务器通过以太网通讯，所述的云端服务器与所述的智能客户端通过以太网或者移动网络通讯；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器分别与中央处理器相连；所述的单片机模块包括ZigBee模块，所述的可编程逻辑控制器包括WiFi模块；所述的单片机模块和可编程逻辑控制器的接口上分别设有多个可拆式连接的传感器和执行器；所述的中央处理器根据所述的传感器采集的实时数据通过单片机模块和可编程逻辑控制器控制所述的执行器的工作状态。2.根据权利要求1所述的一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：所述的执行器包括水泵、加湿器、除湿器、空调、排气扇、液位传感器、人工光源板驱动模块。3.根据权利要求1所述的一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：所述的传感器包括温湿度传感器、土壤传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器。4.根据权利要求2所述的一种新型物联网蔬菜工厂系统，其特征在于：所述的人工光源板驱动模块用于驱动人工光源板，所述的人工光源板包括多个LED灯，所述的LED灯为多行多列排布；所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，陈绪兵，刘向明，董超，马承成，张书博，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42