一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于NB‑IOT的种植环境远程监控系统，包括电源和传感器模块，传感器模块包括用于湿度传感器、PH值传感器，监控系统还包括调节装置、监控端、微处理器和NB‑IOT无线通讯模块，调节装置包括用于输水的输水管和用于输送土壤营养液的输液管，输水管上设有灌溉控制器，输液管上设有营养液输入控制器，监控端确定植物的最佳生长湿度及土壤PH值，微处理器判断出实时空气湿度小于最佳生长空气湿度时，控制灌溉控制器对被监测植物浇水，微处理器判断出土壤PH值大于最佳土壤PH值时，控制营养液输入控制器对土壤浇灌营养液，监控端实时显示被监测环境的空气湿度和土壤PH值。本发明专利技术的有益效果：监控端远程实时监控种植环境内的植物生长条件并进行调节。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统
本专利技术涉及花草护理检测领域，尤其涉及一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统。
技术介绍
种养花草不仅可以美化环境，还可以丰富和调剂人们的文化生活，但是种养花草是一个需要技术与经验的工作，一般人没有充足的经验和时间很难护理好自己的花草。土壤温湿度、含氧量、PH值等都是植物生长的重要条件，许多人喜欢种养花草，却不能根据植物花草品种执行培育者最佳的培育方案，种养花草是一项经常性管理工作，例如空气湿度对花草的影响是件较难掌握的事，空气湿度对花草的生长发育有很大影响，空气湿度过大，易使枝叶徒长，花瓣霉烂、落花，并易引起病虫蔓延，空气湿度过小不利于花草的生长，另外在酸性土壤上有些花草会发生缺钼现象，铁、锰、钼的有效性是随pH的降低而提高，在强酸性土壤，铁、铝、锰的浓度提高，常使花草受到毒害作用，而石灰性或碱性土壤，铁、锰的有效性很低，花草有往往发生缺铁症状。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统。本专利技术的实施例提供一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统，包括为所述系统供电的电源和传感器模块，所述传感器模块包括用于检测空气湿度的湿度传感器、用于检测土壤PH值的PH值传感器，所述监控系统还包括调节装置、监控端、微处理器和NB-IOT无线通讯模块，所述调节装置包括用于输水的输水管和用于输送土壤营养液的输液管，所述输水管上设有灌溉控制器，所述输液管上设有营养液输入控制器，所述微处理器分别电连接所述湿度传感器、所述PH值传感器、所述NB-IOT无线通讯模块、所述灌溉控制器和所述营养液输入控制器，所述微处理器和所述监控端通过所述NB-IOT无线通讯模块无线网络连接，所述监控端根据被监测植物的品种确定该种植物的最佳生长湿度及最佳土壤PH值，所述微处理器比对被监测环境的实时空气湿度和最佳生长湿度，且判断出实时空气湿度小于最佳生长空气湿度时，控制所述灌溉控制器对被监测植物浇水，所述微处理器比对实时土壤PH值和最佳土壤PH值，且判断出所述土壤PH值不等于最佳土壤PH值时，控制所述营养液输入控制器对土壤浇灌营养液，所述监控端实时显示被监测环境的空气湿度和土壤PH值。进一步地，所述湿度传感器为DHT11温湿度传感器，所述DHT11温湿度传感器检测被监测环境内的空气湿度和温度，所述监控端实时显示被监测环境的温度。进一步地，所述传感器模块还包括土壤含氧量传感器，所述土壤含氧量传感器检测被监测环境内的土壤含氧量，所述监控端实时显示被监测环境的土壤含氧量。进一步地，所述传感器模块还包括光照传感器，所述光照传感器检测被监测环境内的光照强度，所述监控端实时显示被监测环境的光照强度。进一步地，所述监控端为手机APP。进一步地，所述微处理器为STM32F103ZET6单片机。进一步地，所述电源为太阳能电池板。本专利技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术的一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统，根据植物品种自动选择对应的最优的培养方案，实时监控种植环境的空气湿度和土壤PH值，并分别与最佳空气湿度和最佳土壤PH值，以及通过调节装置对种植环境的空气湿度和土壤PH值进行调节，使种植环境内的植物处于最适宜的生长环境之下，选用NB-IOT无线通讯模块无线传输监测数据到移动终端，网络状况优良，其功耗小，成本低，实现监控端远程实时监控种植环境内的植物的生长条件，使人们直观了解到植物的生长环境。附图说明图1是本专利技术一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统的示意图；图2是本专利技术一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统的电路示意图。图中：1-电源、2-温湿度传感器、3-光照传感器、4-土壤含氧量传感器、5-PH值传感器、6-微处理器、7-NB-IOT无线通讯模块、8-手机APP、9-调节装置。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1，本专利技术的实施例提供了一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统，包括为所述系统供电的电源和传感器模块。电源1块采用太阳能电池板方式进行供电，在植物进行光照时，太阳能电池板能够有效地进行各个部件的供电。所述传感器模块包括温湿度传感器2、PH值传感器5、土壤含氧量传感器4、光照传感器3，所述温湿度传感器2为DHT11温湿度传感器，所述DHT11温湿度传感器有已校准数字信号输出传感器，它包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，量程为0℃-50℃和20％-90％RH，分别用于检测被监测环境内的空气湿度和温度。所述土壤含氧量传感器4和PH值传感器5分别检测土壤中的含氧量值和PH值，所述光照传感器3采用的是BH1750FVI型号照度传感器，它可以根据收集的光线强度数据来检测种植环境的光照强度，其具有1-65535lx的高分辨率，可支持大范围的光照强度变化。其中内置AD转换器，接收的光照经AD转换器转换为数字信号，可直接用于单片机的采集。所述监控系统还包括调节装置9、监控端、微处理器6和NB-IOT无线通讯模块7，所述调节装置9包括用于输水的输水管和用于输送土壤营养液的输液管，所述输水管上设有灌溉控制器，所述输液管上设有营养液输入控制器，所述监控端为手机APP8，所述微处理器6为STM32F103ZET6单片机。所述微处理器6分别电连接所述温湿度传感器2、所述PH值传感器5、所述土壤含氧量传感器4、所述光照传感器3、所述NB-IOT无线通讯模块7、所述灌溉控制器和所述营养液输入控制器，所述微处理器6和所述手机APP8通过所述NB-IOT无线通讯模块7无线网络连接。请参考图2，温湿度传感器DHT11一共有4个引脚：VDD，DATA，NC，GND。引脚VDD为供电引脚，3-5.5V供电；引脚NC引脚悬空；GND为地总线，接电源负极，引脚DATA为传感器DHT11的输出端，并联一个1K的电阻，并在该电路上添加一正向电压值，串行数据线单总线连接STM32F103ZET6单片机的I/0口(引脚PB3)，因为温湿度传感器DHT11自身的阻值会随着土壤的温度或湿度的变化而线性变化，STM32F103ZET6单片机根据电流信号的变化计算出土壤的温度或湿度。PH值传感器包含6个引脚：VDD，IRQ，CLK，DO，D1，SEL。VDD为供电引脚，3.3V供电；引脚IRQ为中断引脚，接STM32F103ZET6单片机引脚PC11，控制PH值传感器中断采集土壤PH值；引脚CLK为时钟周期引脚，接STM32F103ZET6单片机引脚PD2，控制PH值传感器中断采集周期；引脚DO、D1分别为输出引脚分别连接STM32F103ZET6单片机引脚PB4、引脚PB6，传输PH值传感器采集到的电压值，A/D转换模块将电压值转化为数字信号得到土壤PH值，引脚SEL为第二功能选择引脚，作为备用的功能引脚，接STM32F103ZET6单片机引脚PB8。光照传感器BH1750FVI是一种两线式串行总线接口的数字型光强度传感器，包含6个引脚：VCC，ADDR，GND，SDA，DVI，SCL。引脚VCC为电源端口，3.3V供电；引脚ADDR为I2C地址端口，用来缓冲内部测试的3种状态而设计，接地；引脚GND本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT的种植环境远程监控系统，其特征在于：包括为所述系统供电的电源和传感器模块，所述传感器模块包括用于检测空气湿度的湿度传感器、用于检测土壤PH值的PH值传感器，所述监控系统还包括调节装置、监控端、微处理器和NB‑IOT无线通讯模块，所述调节装置包括用于输水的输水管和用于输送土壤营养液的输液管，所述输水管上设有灌溉控制器，所述输液管上设有营养液输入控制器，所述微处理器分别电连接所述湿度传感器、所述PH值传感器、所述NB‑IOT无线通讯模块、所述灌溉控制器和所述营养液输入控制器，所述微处理器和所述监控端通过所述NB‑IOT无线通讯模块无线网络连接，所述监控端根据被监测植物的品种确定该种植物的最佳生长湿度及最佳土壤PH值，所述微处理器比对被监测环境的实时空气湿度和最佳生长湿度，且判断出实时空气湿度小于最佳生长空气湿度时，控制所述灌溉控制器对被监测植物浇水，所述微处理器比对实时土壤PH值和最佳土壤PH值，且判断出所述土壤PH值大于最佳土壤PH值时，控制所述营养液输入控制器对土壤浇灌营养液，所述监控端实时显示被监测环境的空气湿度和土壤PH值。

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT的种植环境远程监控系统，其特征在于：包括为所述系统供电的电源和传感器模块，所述传感器模块包括用于检测空气湿度的湿度传感器、用于检测土壤PH值的PH值传感器，所述监控系统还包括调节装置、监控端、微处理器和NB-IOT无线通讯模块，所述调节装置包括用于输水的输水管和用于输送土壤营养液的输液管，所述输水管上设有灌溉控制器，所述输液管上设有营养液输入控制器，所述微处理器分别电连接所述湿度传感器、所述PH值传感器、所述NB-IOT无线通讯模块、所述灌溉控制器和所述营养液输入控制器，所述微处理器和所述监控端通过所述NB-IOT无线通讯模块无线网络连接，所述监控端根据被监测植物的品种确定该种植物的最佳生长湿度及最佳土壤PH值，所述微处理器比对被监测环境的实时空气湿度和最佳生长湿度，且判断出实时空气湿度小于最佳生长空气湿度时，控制所述灌溉控制器对被监测植物浇水，所述微处理器比对实时土壤PH值和最佳土壤PH值，且判断出所述土壤PH值大于最佳土壤PH值时，控制所述营养液输入控制器对土壤浇灌营养液，所述监控端实时显示被监测环境的空气湿度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卓，杨迪，黄田野，袁泉，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42