本實用新型涉及蔬菜大棚種植系統技術領域，尤其涉及一種大棚種植智能管控裝置。

背景技術：

現代農業追求對農作物環境的全方位控制，所以溫室大棚的出現使植物生長環境得到最優化控制，人們不受季節限制隨時可以吃到新鮮的反季節蔬菜，提高了人們的生活水平，但是現在的蔬菜大棚往往面積很大，人工控制難度較高，現有技術中，人們配套大棚使用灌溉系統、施肥系統等管理設備對大棚的種植管理起到了有效幫助，但是仍然存在智能化程度不高的問題，大部分還是需要人工來采集數據、啟動設備，而且需要管理人員長時間守候在大棚中，增加了人工成本，管理效率低下。因此，我們迫切需要一種人工成本低、智能化程度高，可以有效地提高作物生長效果，同時能夠實現遠程操控，在蔬菜大棚種植過程中實用性高的蔬菜大棚種植裝置。

技術實現要素：

針對上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種大棚種植智能管控裝置，與現有技術相比，智能化程度高，可以在大棚的種植過程中對作物進行自動檢測，同時能自動根據檢測結果采取相應的措施，方便地通過手機對各種蔬菜所需的不同最佳參數進行智能化設置管理，遠程監控操作，實現蔬菜高效快速成長，大大增強了實用性。

本實用新型解決技術問題的技術方案為：一種大棚種植智能管控裝置，包括管理人員隨身攜帶的移動終端以及設置在大棚內的中心控制模塊、數據檢測模塊、供電模塊、供水模塊和執行機構模塊，所述的中心控制模塊包括單片機和繼電器，所述的數據檢測模塊的輸出端與單片機的輸入端連接，所述單片機的輸出端與繼電器的控制端連接，所述繼電器的觸點開關設置在執行機構模塊的供電線路中，所述供電模塊分別與中心控制模塊和執行機構模塊電連接，所述執行機構模塊包括水泵、澆灌電磁閥以及噴淋電磁閥，所述供水模塊包括水箱、澆灌管路以及噴淋管路，所述水泵的進水口與水箱相連接，水泵的出水口分別與澆灌管路和噴淋管路相連接，所述澆灌電磁閥設置在澆灌管路中，所述噴淋電磁閥設置在噴淋管路中。

進一步地，所述的數據檢測模塊包括用于檢測棚內光照強度并將信號傳送至單片機的光強傳感器，用于檢測空氣溫濕度并將信號傳送至單片機的空氣溫濕度傳感器，用于檢測土壤溫濕度并將信號傳送至單片機的土壤溫濕度傳感器，用于檢測棚內空氣中CO₂濃度并將信號傳送至單片機的CO₂濃度檢測儀，用于檢測土壤中各種有機質與微量元素并將信號傳送至單片機的土壤肥料測試儀，用于檢測土壤pH值并將信號傳送至單片機的土壤pH傳感器，以及設置在水箱內用于檢測水箱內液位并將信號傳送至單片機的浮位計，所述的數據檢測模塊設置有多個并分布在大棚內不同區域。

進一步地，所述執行機構模塊還包括設置在大棚內部的地熱線和LED補光燈，所述的地熱線和LED補光燈的供電電路中分別設置有繼電器的觸點開關。

進一步地，所述繼電器包括第一時間繼電器、第二時間繼電器、第一電磁繼電器和第二電磁繼電器，所述的第一時間繼電器、第二時間繼電器、第一電磁繼電器和第二電磁繼電器的控制端分別與單片機的輸出端連接，所述第一時間繼電器的第一常開觸點開關和第二常開觸點開關分別設置在水泵和澆灌電磁閥的供電線路中，所述第二時間繼電器的第一常開觸點開關和第二常開觸點開關分別設置在水泵和噴淋電磁閥的供電線路中，且第一時間繼電器的第一常開觸點開關和第二時間繼電器的第一常開觸點開關并聯設置在水泵的供電線路中，所述第一電磁繼電器的常開觸點開關設置在地熱線的供電線路中，所述第二電磁繼電器的常開觸點開關設置在LED補光燈的供電線路中。

進一步地，所述LED補光燈為紅藍光交替LED燈。

進一步地，所述供水模塊還包括設置在水箱內的過濾器，所述的過濾器與水泵的進水口相連接。

進一步地，所述水箱內盛放的水為營養水。

進一步地，所述的供電模塊包括電源和電源開關，所述電源通過開關電源分別與中心控制模塊和執行機構模塊電連接。

進一步地，所述土壤溫濕度傳感器的檢測周期為一小時，所述空氣溫濕度傳感器的檢測周期為一小時，土壤溫濕度傳感器與空氣溫濕度傳感器之間的檢測周期交錯且間隔為半小時，所述噴淋管工作時的出水時長為5s，所述澆灌管工作時的出水時長為10s。

進一步地，所述移動終端包括安裝有APP軟件的智能手機，所述單片機還連接有數據存儲模塊和WIFI模塊，所述單片機通過WIFI模塊接入WIFI網絡與智能手機相連。

本實用新型的有益效果：

1.本實用新型智能化程度高，能在大棚的種植過程中有效地對作物進行自動檢測，同時根據檢測結果自動采取相應的措施，可以方便地通過手機對各種蔬菜所需的不同最佳參數進行智能化設置管理，遠程監控設置操作，實現蔬菜高效快速成長，大大增強了實用性。

2.通過光強傳感器可以有效地實現對作物接受光照程度進行監控，并可以通過單片機智能控制在光照強度較弱時打開LED補光燈，空氣溫濕度傳感器可以有效地檢測大棚內空氣溫濕度，噴淋管路可以在溫度較高或濕度較低時自動噴淋降溫或增濕，溫度較低時LED補光燈亮燈還可以增加大棚內溫度，土壤溫濕度傳感器有效地對土壤內溫濕度進行檢測，當濕度較低時，澆灌管路可以在智能控制下自動出水澆灌，當溫度較低時，單片機控制地熱線工作使土壤溫度到達適宜范圍內，提高了實用性。

3.水箱內設置了過濾器，有效防止雜質阻塞管路，浮位計的設置使水箱內水位能實時顯示到移動終端，方便在缺少時及時補充。

4.紅藍光交替的LED補光燈更加有助于植物的生長，增強了實用性。

5.土壤溫濕度傳感器與空氣溫濕度傳感器的檢測周期為一小時，且周期交錯間隔為半小時，有效地防止了因土壤溫濕度與環境溫濕度的偏差使噴淋管路與澆灌管同時出水而導致水量過多，且分開工作可以用一個水泵完成工作，降低了成本，所述噴淋管路工作時的出水時長為10s，澆灌管工作時的出水時長為 5s，防止了一次出水過多，增強了適用性。

6.通過CO₂濃度檢測儀以及土壤pH傳感器檢測到的棚內空氣中CO₂濃度與土壤pH值數據能即時傳送至單片機并顯示到移動終端，可以即時讓種植人員知曉并采取相應措施，通過土壤肥料測試儀能檢測土壤中各種有機質與微量元素并將信號傳送至單片機，單片機通過與數據存儲模塊內數據作對比，自動生成最佳比例配比的營養水數據并顯示到移動終端中，大大增強了實用性。

7.數據檢測模塊設置有多個并分布在棚內不同區域中，可以更加準確地檢測大棚內的各項數據，更加有利于作物的生長。

8.單片機連接有數據存儲模塊和WIFI模塊，所述單片機通過WIFI模塊接入WIFI網絡與移動終端相連，可以使大棚的控制裝置接入網絡，中心控制模塊能直接從數據存儲模塊中調取數據并通過網絡與移動終端實現數據的互換，移動終端可以隨時隨地進行遠程的智能化管理，修改適時參數，大大提高了裝置的實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖；

圖2為本實用新型中各部件的連接原理示意圖；

圖3為本實用新型的中心控制模塊控制執行機構模塊的控制原理圖。

圖中，數據檢測模塊1、光強傳感器11、空氣溫濕度傳感器12、浮位計13、土壤溫濕度傳感器14、CO₂濃度檢測儀15、土壤pH傳感器16、土壤肥料測試儀 17、中心控制模塊、單片機21、繼電器22、WIFI模塊3、移動終端4、供電模塊5、電源51、電源開關52、供水模塊6、水箱61、過濾器62、澆灌管路63、噴淋管路64、執行機構模塊7、LED補光燈71、水泵72、澆灌電磁閥73、噴淋電磁閥74、地熱線75、數據存儲模塊8。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結合附圖來詳細解釋本實用新型的實施方式。

如圖1至圖3所示，一種大棚種植智能管控裝置，包括數據檢測模塊1、光強傳感器11、空氣溫濕度傳感器12、浮位計13、土壤溫濕度傳感器14、CO₂濃度檢測儀15、土壤PH傳感器16、土壤肥料測試儀17、中心控制模塊、單片機 21、繼電器22、WIFI模塊3、移動終端4、供電模塊5、電源51、電源開關52、供水模塊6、水箱61、過濾器62、澆灌管路63、噴淋管路64、執行機構模塊7、 LED補光燈71、水泵72、澆灌電磁閥73、噴淋電磁閥74、地熱線75、數據存儲模塊8，所述的數據檢測模塊1的輸出端與中心控制模塊2中的單片機21的輸入端連接，所述單片機21的輸出端與繼電器22的控制端連接，所述繼電器 22的觸點開關設置在執行機構模塊7的供電線路中，所述供電模塊5分別與中心控制模塊2和執行機構模塊7電連接，所述水泵72的進水口與供水模塊6中的水箱61相連接，水泵72的出水口分別與澆灌管路63和噴淋管路64相連接，所述澆灌電磁閥73設置在澆灌管路63中，當土壤濕度較低時，澆灌管路63可以在智能控制下自動出水澆灌，所述噴淋電磁閥74設置在噴淋管路64中，可以在溫度較高或濕度較低時自動噴淋降溫或增濕。

所述的數據檢測模塊1包括用于檢測棚內光照強度并將信號傳送至單片機 21的光強傳感器11，可以有效地實現對作物接受光照程度進行監控并通過單片機21智能控制，用于檢測空氣溫濕度并將信號傳送至單片機21的空氣溫濕度傳感器12，可以有效地檢測大棚內空氣溫濕度，用于檢測土壤溫濕度并將信號傳送至單片機21的土壤溫濕度傳感器14，有效地對土壤內溫濕度進行檢測，用于檢測棚內空氣中CO₂濃度并將信號傳送至單片機21的CO2濃度檢測儀15，用于檢測土壤pH值并將信號傳送至單片機21的土壤pH傳感器16，檢測到的棚內空氣中CO₂濃度與土壤pH值數據能即時傳送至單片機21并顯示到移動終端 4，可以即時讓種植人員知曉并采取相應措施，用于檢測土壤中各種有機質與微量元素并將信號傳送至單片機21的土壤肥料測試儀17，能檢測土壤中各種有機質與微量元素并將信號傳送至單片機21，單片機21通過與數據存儲模塊8內數據作對比，自動生成最佳比例配比的營養水數據并顯示到移動終端4中，以及設置在水箱61內用于檢測水箱61內液位并將信號傳送至單片機21的浮位計13，使水箱61內水位能實時顯示到移動終端4，方便在缺少時及時補充，所述的數據檢測模塊1設置有多個并分布在大棚內不同區域，數據檢測模塊1設置有多個并分布在棚內不同區域中，可以更加準確地檢測大棚內的各項數據，更加有利于作物的生長。

所述執行機構模塊7還包括設置在大棚內部的地熱線75和LED補光燈71，在光照強度較弱時打開LED補光燈71，溫度較低時LED補光燈71亮燈還可以增加大棚內溫度，所述的地熱線75和LED補光燈71的供電電路中分別設置有繼電器的觸點開關，當土壤溫度較低時，單片機21控制地熱線75工作使土壤溫度到達適宜范圍內，所述LED補光燈71為紅藍光交替LED燈，更加有助于植物的生長。

所述繼電器22包括第一時間繼電器、第二時間繼電器、第一電磁繼電器和第二電磁繼電器，所述的第一時間繼電器、第二時間繼電器、第一電磁繼電器和第二電磁繼電器的控制端分別與單片機21的輸出端連接，所述第一時間繼電器的第一常開觸點開關和第二常開觸點開關分別設置在水泵72和澆灌電磁閥73 的供電線路中，所述第二時間繼電器的第一常開觸點開關和第二常開觸點開關分別設置在水泵72和噴淋電磁閥74的供電線路中，且第一時間繼電器的第一常開觸點開關和第二時間繼電器的第一常開觸點開關并聯設置在水泵72的供電線路中，所述第一電磁繼電器的常開觸點開關設置在地熱線75的供電線路中，所述第二電磁繼電器的常開觸點開關設置在LED補光燈71的供電線路中。

所述供水模塊6還包括設置在水箱61內的過濾器62，有效防止雜質阻塞管路，所述的過濾器62與水泵72的進水口相連接，所述水箱61內盛放的水為營養水。

所述的供電模塊5包括電源51和電源開關52，所述電源通過開關電源分別與中心控制模塊2和執行機構模塊7電連接。

所述土壤溫濕度傳感器14的檢測周期為一小時，所述空氣溫濕度傳感器12 的檢測周期為一小時，土壤溫濕度傳感器14與空氣溫濕度傳感器12之間的檢測周期交錯且間隔為半小時，有效地防止了因土壤溫濕度與環境溫濕度的偏差使噴淋管路64與澆灌管同時出水而導致水量過多，且分開工作可以用一個水泵 72完成工作，降低了成本，所述噴淋管工作時的出水時長為5s，所述澆灌管工作時的出水時長為10s，防止了一次出水過多，所述移動終端4包括安裝有APP 軟件的智能手機，所述單片機21還連接有數據存儲模塊8和WIFI模塊3，所述單片機21通過WIFI模塊3接入WIFI網絡與智能手機相連，可以使大棚的控制裝置接入網絡，中心控制模塊2能直接從數據存儲模塊8中調取數據并通過網絡與移動終端4實現數據的互換，移動終端4可以隨時隨地進行遠程的智能化管理，修改適時參數。

該裝置智能化程度高，能在大棚的種植過程中有效地對作物進行自動檢測，同時根據檢測結果自動采取相應的措施，可以方便地通過手機對各種蔬菜所需的不同最佳參數進行智能化設置管理，遠程監控設置操作，實現蔬菜高效快速成長，大大增強了實用性。

該裝置在使用時，將移動終端4通過WIFI模塊3與中心控制模塊2中的單片機21進行互聯網綁定，打開電源開關52接通電源51，在移動終端4中選擇大棚內對應種植的植物，該種植物的最佳生長參數范圍自動從預先存入數據的數據存儲模塊8中調取并顯示在移動終端4上，此時數據檢測模塊1中的光強傳感器11對外部光照條件進行檢測，檢測實時數據顯示在移動終端4上，并與數據存儲庫中的參數范圍作對比，當光照較弱時，單片機21通過控制繼電器22 中的第二電磁繼電器工作進而對應打開LED補光燈71，并自動調節所需亮度，直至外部的光強傳感器11檢測到光照強度達到所種植作物的生長參數適宜范圍時，執行機構模塊7中的LED補光燈71自動關閉。

中心控制模塊2中的單片機21控制空氣溫濕度傳感器12每一小時檢測一次大棚內空氣溫濕度，并與數據存儲庫中的參數范圍作對比，當溫度過高時，單片機21通過繼電器22中的第二時間繼電器進而控制水泵72與噴淋電磁閥74 工作，水泵72通過過濾器62從水箱61中引入營養水，水泵72中的營養水通過噴淋電磁閥74傳輸到供水模塊6中的噴淋管路64，并自動噴淋到大棚內10s，當溫度過低時，單片機21通過通過控制繼電器22中的第二電磁繼電器進而打開LED補光燈71，通過燈管的發熱進行升溫，當大棚內被檢測空氣濕度低于最佳生長范圍下限時，噴淋管路64進行噴淋5s，直至噴淋結束，當噴淋過程中檢測到空氣溫濕度位于最佳范圍中的最佳值時，噴淋結束同時空氣溫濕度傳感器 12結束檢測。

半小時后，土壤溫濕度傳感器14進行土壤溫濕度的檢測，并與數據存儲庫中的參數范圍作對比，當土壤中溫度過低時，單片機21控制繼電器22中的第一電磁繼電器工作，地熱線75開始工作，直至土壤溫濕度傳感器14對土壤溫濕度的檢測符合生長范圍，當土壤中濕度過低時，單片機21通過控制繼電器22 中的第一時間繼電器工作，進而控制水泵72與澆灌電磁閥73工作，水泵72中的營養水通過澆灌電磁閥73傳輸到澆灌管路63，并澆灌到到種植大棚內5s，直至澆灌結束后，當澆灌過程中檢測到土壤濕度位于最佳范圍中的最佳值時，澆灌結束同時土壤溫濕度傳感器14結束檢測，當土壤溫度過高或濕度過高時，可分別采用澆灌管路與地熱線75降溫除濕，半小時后空氣溫濕度傳感器12又開始檢測，按周期循環。

CO2濃度檢測儀15將檢測到的棚內CO₂濃度通過單片機21顯示到移動終端 4中，使用人員即時觀察數據并作出改善措施，利用硫酸與碳酸鹽反應產生二氧化碳等，土壤肥料測試儀17將檢測到的土壤中各種有機質與微量元素信息發送至單片機21，單片機21將數據與數據存儲模塊8中數據作出對比并給出最佳配比方案顯示到移動終端4中，土壤pH傳感器16將檢測到的棚內土壤pH值通過單片機21發送到移動終端4的實時數據中，種植人員作出改善措施，施用石灰或硫酸亞鐵等。

當使用人員需要手動進行作物的種植時，可以在移動終端4上實時數據頁面中選擇關閉噴淋開關、光照開關與澆灌開關，當使用人員需要按照自身經驗進行作物的種植時，也可通過在種植大棚的實時數據頁面中選擇查看當前設置按鈕，進而設定不同于數據存儲庫中的生長參數范圍并保存，進而使裝置按照新的參數范圍進行偏差計算，當設置有誤，可選擇恢復默認設置。

上述雖然結合附圖對實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。