一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统

摘要

本发明提供了一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，包括大棚墙体、进气孔、出气孔、封闭机构、过滤机构、调温机构以及风扇机构。本发明提供了一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，可以解决农业养护管理过程中所存在的以下难题：a.目前市场中关于农业大棚的通风装置，大多是通过人工进行调节，工作强度较大，其中大棚内的环境基本是凭借人为经验掌控，没有通过智能化系统对农产品进行实时监测；b.目前现有的大多通风装置并没有对从外界传输到大棚内的风的温度进行调节，调节到对农产品生长环境最佳的温度；c.目前的通风装置仅能进行通风，并不能有效的控制风速，避免风速过大影响农产品生产，风速过小不能有效通风。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧农业技术领域，具体涉及一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统。

背景技术

农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业，属于第一产业，农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身，农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。农业大棚是农业生产中的重要设施，农业大棚可以对农作物起到良好的保护效果，为了提高农作物的产量，需要在农业大棚中为农作物提供良好的生长环境，因此农业大棚需要设置通风装置，对大棚内的农产品生产环境进行改善。

目前，农业养护管理过程中所存在的以下难题：a.目前市场中关于农业大棚的通风装置，大多是通过人工进行调节，工作强度较大，其中大棚内的环境基本是凭借人为经验掌控，没有通过智能化系统对农产品进行实时监测；b.目前现有的大多通风装置并没有对从外界传输到大棚内的风的温度进行调节，调节到对农产品生长环境最佳的温度；c.目前的通风装置仅能进行通风，并不能有效的控制风速，避免风速过大影响农产品生产，风速过小不能有效通风。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，可以解决农业养护管理过程中所存在的以下难题：a.目前市场中关于农业大棚的通风装置，大多是通过人工进行调节，工作强度较大，其中大棚内的环境基本是凭借人为经验掌控，没有通过智能化系统对农产品进行实时监测；b.目前现有的大多通风装置并没有对从外界传输到大棚内的风的温度进行调节，调节到对农产品生长环境最佳的温度；c.目前的通风装置仅能进行通风，并不能有效的控制风速，避免风速过大影响农产品生产，风速过小不能有效通风。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，包括大棚墙体、进气孔、出气孔、封闭机构、过滤机构、调温机构以及风扇机构，所述大棚墙体左侧壁上从前往后以及从上往下等间距开设有进气孔，所述大棚墙体右侧壁上从前往后以及从上往下等间距开设有出气孔，所述进气孔和出气孔内设置有封闭机构，所述进气孔内安装有过滤机构、调温机构以及风扇机构，所述大棚墙体上设置有中控机构，所述封闭机构、过滤机构、调温机构以及风扇机构均与中控机构电连接，所述进气孔内设置有风速传感器，所述大棚墙体内设置有温度传感器和光照传感器；其中：

所述的封闭机构包括封闭槽、封闭板、连接块、辅助块、固定板以及升降气缸，所述的大棚墙体左右侧壁上开设有封闭槽，所述封闭板滑动安装在所述进气孔内，所述封闭板可以在所述封闭槽内滑动，位于最上方所述进气孔内的所述封闭板上端固定连接有连接块，所述连接块上端固定在固定板上，两个位于上下方邻近的所述封闭板通过辅助块相连接固定，所述大棚墙体左右侧壁上的封闭槽内从前往后等间距固定安装有升降气缸，所述升降气缸安装在最上方两个所述封闭板之间，所述升降气缸输出端固定在所述固定板的下端面，所述固定板、连接块以及辅助块设置在所述封闭槽内。

所述的过滤机构包括过滤板、过滤孔、刮拭板、转动轴、固定块、转动锥齿轮、安装槽以及过滤支链，所述的过滤板固定安装在所述进气孔内，所述过滤板位于所述封闭板的右侧方向上，所述过滤板左右端面上沿其平面均匀开设有若干所述过滤孔，所述过滤板右侧端面中部处固定有固定块，所述固定块内开设有安装槽，所述转动轴右端焊接有转动锥齿轮，且位于所述安装槽内，所述转动轴左端沿其侧壁周向均匀焊接有刮拭板，所述转动轴通过轴承固定在固定块和过滤板内，所述转动锥齿轮连接有过滤支链，所述过滤板右侧方向上设置有调温机构。

所述的风扇机构包括连接杆、安装块、固定轴、扇叶、一号锥齿轮、二号锥齿轮、安装轴以及风扇支链，所述的安装块设置在所述进气孔的轴线方向上，所述安装块通过连接杆固定在所述进气孔的侧壁上，所述安装块位于所述调温机构的右侧方向上，所述的安装块左右端面开设有贯通的安装孔，所述固定轴通过轴承固定所述安装块上的安装孔内，所述固定轴两端穿过安装孔，所述固定轴左端焊接有一号锥齿轮，所述固定轴右端侧壁周向均匀固定有扇叶，所述大棚墙体内从前往后通过轴承固定有多个所述安装轴，所述安装轴穿过竖直方向上的所述进气孔内，所述安装轴上套设有多个二号锥齿轮，所述二号锥齿轮与所述一号锥齿轮相啮合连接，所述安装轴上连接有风扇支链。

优选的，所述的调温机构包括固定杆、冷却管以及加热管，所述进气孔内设置有冷却管和加热管，所述冷却管和所述加热管均通过固定杆固定安装在所述进气孔侧壁上。

优选的，所述的过滤支链包括传动锥齿轮、传动轴、连接轴、一号链轮、一号传动链以及清扫电机，所述转动锥齿轮通过啮合连接方式与传动锥齿轮相啮合，位于大棚墙体最上方进气孔内的安装槽顶部的所述传动锥齿轮焊接在传动轴上，所述传动轴通过轴承固定在所述大棚墙体内，所述安装槽底部的传动锥齿轮与其相邻下方安装槽顶部的传动骓驰轮通过连接轴相焊接固定，所述连接轴通过轴承固定在所述大棚墙体内，所述传动轴上端套设有一号链轮，多个所述一号链轮通过一号传动链相啮合连接，一个所述传动轴上端通过联轴器与清扫电机输出端相连接，所述清扫电机通过电机座固定在所述大棚墙体内。

优选的，所述的风扇支链包括二号链轮、二号传动链以及转动电机，所述安装轴上端套设有二号链轮，多个所述安装轴上的二号链轮通过二号传动链相连接，一个所述安装轴上端通过联轴器与转动电机输出端线连接，所述转动电机通过电机座固定在所述大棚墙体内。

优选的，所述的刮拭板位于过滤板的侧壁端面上安装有便于清理过滤孔的硬毛刷。

优选的，所述的中控机构包括中央控制模块、温度控制模块、气缸控制模块、电机控制模块以及传感器控制模块，所述的温度控制模块、、气缸控制模块、电机控制模块以及传感器控制模块均通过电连接方式与所述中央控制模块连接，所述冷却管和加热管均与温度控制模块电连接，所述升降气缸与气缸控制模块电连接，所述清扫电机和转动电机均与电机控制模块电连接，所述温度传感器、风速传感器以及光照传感器均与传感器控制模块电连接。

(三)有益效果

1.本发明提供了一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，可以解决农业养护管理过程中所存在的以下难题：a.目前市场中关于农业大棚的通风装置，大多是通过人工进行调节，工作强度较大，其中大棚内的环境基本是凭借人为经验掌控，没有通过智能化系统对农产品进行实时监测；b.目前现有的大多通风装置并没有对从外界传输到大棚内的风的温度进行调节，调节到对农产品生长环境最佳的温度；c.目前的通风装置仅能进行通风，并不能有效的控制风速，避免风速过大影响农产品生产，风速过小不能有效通风。

2.本发明设计的封闭机构能够有效的控制通风装置对大棚内的通风状况，利用连接块和辅助块将各个封闭板固定连接在一起并固定在固定板上，然后通过升降气缸带动固定板上下移动，实现封闭板对进气孔和出气孔的打开关闭以及半开状态，实现对大棚内风速监控，确保为最佳风速。

3.本发明设计的过滤机构能够将外界风带来的杂物脏物以及灰尘等过滤掉，利用过滤板上的过滤孔将灰尘杂物等过滤掉，同时当过滤孔被堵住时，在清扫电机的带动下，实现转动轴转动带动刮拭板转动，从而使得刮拭板上的硬毛刷将过滤板刷干净，同时硬毛刷将堵住的过滤孔疏通，将其中的灰尘杂物等排出掉。

4.本发明设计的调温机构，将加热管和冷却管固定在进气孔内，在不同季节时，外界吹进大棚的风的温度不同，为确保风的温度对农产品生长环境最佳，通过加热管和冷却管对风进行加热或者冷却，达到最佳的温度。

5.本发明设计的风扇机构，大棚内的农产品需要定期进行通风，当外界风速过小时，并不能有效的对农产品通风，通过风扇机构，使得大棚内的通风速度加快，达到最佳的生长环境，通过转动电机带动安装轴转动，同时通过二号链轮和二号传动链实现多个安装轴同步转动，安装轴通过两个锥齿轮啮合带动风扇转动，实现加大大棚内的通风速度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明说明书附图1的A向局部放大图；

图3是本发明说明书封闭机构的侧视剖视图；

图4是本发明说明书附图2的B向局部放大图；

图5是本发明说明书过滤支链的侧视剖视图；

图6是本发明说明书风扇支链的侧视剖视图；

图7是本发明的(电气)示意图。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例进行说明。在此过程中，为确保说明的明确性和便利性，我们可能对图示中线条的宽度或构成要素的大小进行夸张的标示。

另外，下文中的用语基于本发明中的功能而定义，可以根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，这些用语基于本说明书的全部内容进行定义。

如图1至图7所示，一种基于物联网控制的智慧农业养护管理系统，包括大棚墙体1、进气孔2、出气孔3、封闭机构4、过滤机构5、调温机构6以及风扇机构7，所述大棚墙体1左侧壁上从前往后以及从上往下等间距开设有进气孔2，所述大棚墙体1右侧壁上从前往后以及从上往下等间距开设有出气孔3，所述进气孔2和出气孔3内设置有封闭机构4，所述进气孔2内安装有过滤机构5、调温机构6以及风扇机构7，所述大棚墙体1上设置有中控机构，所述封闭机构4、过滤机构5、调温机构6以及风扇机构7均与中控机构电连接，所述进气孔2内设置有风速传感器，所述大棚墙体1内设置有温度传感器和光照传感器。

所述的封闭机构4包括封闭槽41、封闭板42、连接块43、辅助块44、固定板45以及升降气缸46，所述的大棚墙体1左右侧壁上开设有封闭槽41，所述封闭板42滑动安装在所述进气孔2内，所述封闭板42可以在所述封闭槽41内滑动，位于最上方所述进气孔2内的所述封闭板42上端固定连接有连接块43，所述连接块43上端固定在固定板45上，两个位于上下方邻近的所述封闭板42通过辅助块44相连接固定，所述大棚墙体1左右侧壁上的封闭槽41内从前往后等间距固定安装有升降气缸46，所述升降气缸46安装在最上方两个所述封闭板42之间，所述升降气缸46输出端固定在所述固定板45的下端面，所述固定板45、连接块43以及辅助块44设置在所述封闭槽41内；具体工作时，通过中控机构控制升降气缸46启动，升降气缸46带动固定板45上移，固定板45带动固定在其下端的连接块43上移，进而带动多个封闭板42上移，从而将封闭槽41打开，实现进气孔2和出气孔3与外界的连通，确保对大棚内的农产品进行有效的通风，当风速传感器检测的风速过大时，中控机构控制升降气缸46启动，进而将封闭板42下移，将封闭槽41盖住部分面积，减小进气孔2的通风速度，当光照传感器检测到光照强度过大时，中控机构控制升降气缸46，使得封闭板42将封闭槽41堵住，不再进行通风。

所述的过滤机构5包括过滤板51、过滤孔52、刮拭板53、转动轴54、固定块55、转动锥齿轮56、安装槽57以及过滤支链58，所述的过滤板51固定安装在所述进气孔2内，所述过滤板51位于所述封闭板42的右侧方向上，所述过滤板51左右端面上沿其平面均匀开设有若干所述过滤孔52，所述过滤板51右侧端面中部处固定有固定块55，所述固定块55内开设有安装槽57，所述转动轴54右端焊接有转动锥齿轮56，且位于所述安装槽57内，所述转动轴54左端沿其侧壁周向均匀焊接有刮拭板53，所述的刮拭板53位于过滤板51的侧壁端面上安装有便于清理过滤孔52的硬毛刷521，所述转动轴54通过轴承固定在固定块55和过滤板51内，所述转动锥齿轮56连接有过滤支链58，所述过滤板51右侧方向上设置有调温机构6；所述的过滤支链58包括传动锥齿轮581、传动轴582、连接轴583、一号链轮584、一号传动链585以及清扫电机586，所述转动锥齿轮56通过啮合连接方式与传动锥齿轮581相啮合，位于大棚墙体1最上方进气孔2内的安装槽57顶部的所述传动锥齿轮581焊接在传动轴582上，所述传动轴582通过轴承固定在所述大棚墙体1内，所述安装槽57底部的传动锥齿轮581与其相邻下方安装槽57顶部的传动骓驰轮通过连接轴583相焊接固定，所述连接轴583通过轴承固定在所述大棚墙体1内，所述传动轴582上端套设有一号链轮584，多个所述一号链轮584通过一号传动链585相啮合连接，一个所述传动轴582上端通过联轴器与清扫电机586输出端相连接，所述清扫电机586通过电机座固定在所述大棚墙体1内。

具体工作时，当外界风通过进气孔2进入后，通过过滤板51将风中的灰尘和杂物等过滤掉，使得进入大棚内的风干净清爽，当过滤孔52被堵住时，中控机构控制清扫电机586启动，清扫电机586带动传动轴582转动，同时传动轴582上的一号链轮584转动，通过一号传动链585带动多个一号链轮584转，从而使得多个传动轴582转动，转动轴54通过转动锥齿轮56和传动锥齿轮581啮合传动，使得转动轴54转动，带动转动轴54上的刮拭板53转动，使得刮拭板53上的硬毛刷521清扫过滤板51以及疏通过滤孔52，与此同时转动轴54通过转动锥齿轮56与下方的连接轴583上的传动锥齿轮581啮合，使得连接轴583转动，从而实现下方的刮拭板53同步转动，进而对过滤板51以及过滤孔52进行清扫。

所述的风扇机构7包括连接杆71、安装块72、固定轴73、扇叶74、一号锥齿轮75、二号锥齿轮76、安装轴77以及风扇支链78，所述的安装块72设置在所述进气孔2的轴线方向上，所述安装块72通过连接杆71固定在所述进气孔2的侧壁上，所述安装块72位于所述调温机构6的右侧方向上，所述的安装块72左右端面开设有贯通的安装孔，所述固定轴73通过轴承固定所述安装块72上的安装孔内，所述固定轴73两端穿过安装孔，所述固定轴73左端焊接有一号锥齿轮75，所述固定轴73右端侧壁周向均匀固定有扇叶74，所述大棚墙体1内从前往后通过轴承固定有多个所述安装轴77，所述安装轴77穿过竖直方向上的所述进气孔2内，所述安装轴77上套设有多个二号锥齿轮76，所述二号锥齿轮76与所述一号锥齿轮75相啮合连接，所述安装轴77上连接有风扇支链78；所述的风扇支链78包括二号链轮781、二号传动链782以及转动电机783，所述安装轴77上端套设有二号链轮781，多个所述安装轴77上的二号链轮781通过二号传动链782相连接，一个所述安装轴77上端通过联轴器与转动电机783输出端线连接，所述转动电机783通过电机座固定在所述大棚墙体1内；具体工作时，当进气孔2内的风速过小时，风速传感器将信息传输给中控机构，中控机构控制转动电机783启动，转动电机783带动安装轴77转动，使得安装轴77上的二号链轮781转动，通过二号传动链782带动多个二号链轮781同步转动，从而使得多个安装轴77转动，安装轴77上套设有多个二号锥齿轮76，二号锥齿轮76通过啮合传动带动一号锥齿轮75转动，进而带动固定轴73同步转动，从而使得扇叶74转动，实现对大棚内的通风速度加大。

所述的调温机构6包括固定杆61、冷却管62以及加热管63，所述进气孔2内设置有冷却管62和加热管63，所述冷却管62和所述加热管63均通过固定杆61固定安装在所述进气孔2侧壁上；具体工作时，冷却管62和加热管63固定安装在进气孔2内，当温度传感器检测到大棚内的温度过高时，中控机构控制冷却管62，对从外界进入到大棚内的风进行有效降温，从而调节大棚内的温度，当温度传感器检测到大棚内的温度过低时，中控机构控制加热管63，对外界进入到大棚内的风进行升温，调节大棚内的温度，确保达到最佳状态。

所述的中控机构包括中央控制模块、温度控制模块、气缸控制模块、电机控制模块以及传感器控制模块，所述的温度控制模块、、气缸控制模块、电机控制模块以及传感器控制模块均通过电连接方式与所述中央控制模块连接，所述冷却管62和加热管63均与温度控制模块电连接，所述升降气缸46与气缸控制模块电连接，所述清扫电机586和转动电机783均与电机控制模块电连接，所述温度传感器、风速传感器以及光照传感器均与传感器控制模块电连接；中央控制模块可以为单片机或者PLC，通过中央控制模块对中控机构各模块进行精准控制，提高基于物联网控制的智慧农业养护管理系统的智能化，同时提高了稳定性和及时性，其中温度控制模块控制大棚内的温度变化，此处用于控制加热管63和冷却管62的工作，气缸控制模块控制气缸的启停，此处用于控制升降气缸46的工作，电机控制模块控制电机的启停，此处用于控制清扫电机586和转动电机783的工作，传感器控制模块用于接收传感器的信息，此处用于接收温度传感器、风速传感器以及光照传感器的检测信息。

本发明在工作时的使用步骤：

第一步：通过中控机构控制升降气缸46启动，升降气缸46通过封闭机构4将进气孔2和出气孔3打开，大棚开始通风；

第二步：当过滤板51和过滤孔52堵住时，通过过滤机构5对过滤板51和过滤孔52进行清扫；

第三步：当大棚内的温度不是农产品生长的最佳环境时，通过调温机构6对风进行加热或者冷却来调节大棚内温度；

第四步：风速过小时，影响大棚的通风效果，通过风扇机构7加快大棚内的气体流通，实现良好的通风。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。