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一种基于物联网的葡萄种植系统及方法与流程

来源：花匠小妙招时间：2025-06-23 17:17

本发明属于葡萄种植，具体涉及一种基于物联网的葡萄种植系统及方法。

背景技术：

1、葡萄为葡萄科葡萄属木质藤本植物，小枝圆柱形，有纵棱纹，无毛或被稀疏柔毛，叶卵圆形，圆锥花序密集或疏散，基部分枝发达，果实球形或椭圆形，花期4-5月，果期8-9月。葡萄是世界最古老的果树树种之一，葡萄的植物化石发现于第三纪地层中，说明当时已遍布于欧、亚及格陵兰。葡萄原产亚洲西部，世界各地均有栽培，世界各地的葡萄约95％集中分布在北半球。葡萄为著名水果，生食或制葡萄干，并酿酒，酿酒后的酒脚可提酒食酸，根和藤药用能止呕、安胎。

2、由于大棚具有对种植环境便于调节的优势，因此在大棚内对葡萄的种植得到广泛的推广和使用，现有的对葡萄种植的大棚，虽然可以对葡萄种植环境进行调节，但是无法对种植环境进行实时准确的监控，种植时需要作业人员对大棚内的环境条件进行预判，因此葡萄的种植受人为因素的影响，基于此，对葡萄种植管理进行改进。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的葡萄种植系统及方法，其能够解决在大棚内种植葡萄时，无法对大棚内的环境情况进行实时监测的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、一种基于物联网的葡萄种植系统，包括：

4、灌溉系统，包括施肥系统和滴灌系统，通过施肥系统便可以对葡萄种植时需要的肥料进行投放，从而满足葡萄生长时肥料的需求；通过滴灌系统便可以对葡萄种植需要的水分进行补充，从而满足葡萄生长时水分的需求。所述灌溉系统设置有水肥一体机，所述施肥系统通过水肥一体机实现对葡萄种植时的自动施肥，在灌溉一体机的作用下，将在水中稀释后的肥料投放于土壤中，使得肥料可以均匀的分布在土壤中，以便于葡萄生长时吸收，从而有助于葡萄的生长。所述滴灌系统通过水肥一体机实现对葡萄种植时的自动灌溉，在灌溉一体机的作用下，将水分均匀的投放于土壤中，从而使得土壤中的水分均匀分布，以便于葡萄生长时吸收，从而有助于葡萄的生长。

5、环境监控系统，用于对大棚内环境条件的实时监测。包括温度监控系统、湿度监控系统、光照监控系统和二氧化碳监控系统，从而实现了对葡萄种植时大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳强度的监测。

6、视频监控系统，用于对大棚内视频图像的监控，从而便于对葡萄的长势进行监测。包括图像采集系统、图像存储系统和图像识别系统，图像采集系统用于对大棚内的图像进行采集，从而获取葡萄的长势；图像存储系统用于对图像采集系统采集图像的存储，以便于后续的回看；图像识别识别用于图像的识别，以便准确的获取葡萄的长势。

7、预警管理系统，用于对大棚内监测数据的预警，从而确保葡萄生长的过程处在健康的环境中。包括预警识别系统和预警警示系统，预警识别系统用于对异常数据的识别，以便准确获取异常情况；预警警示系统用于对异常的警示，以便及时对异常情况进行调节。

8、物联网系统，通过物联网系统对大棚的环境数据进行监测和控制，从而使得对葡萄种植时的大棚情况进行自动调节。包括数据管理系统和物联网管理系统，数据管理系统用于对大棚内监测数据的管理，使得大棚环境的调整依据数据实现，从而确保对棚内环境的调节符合葡萄生长的需求。物联管理系统用于对大棚内环境的智能化调整。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述滴灌系统还包括肥料稀释罐，为了便于对肥料投放前的稀释，通过设置肥料稀释罐，将肥料投放于肥料稀释罐内，便可以在肥料稀释罐内对肥料进行稀释。所述肥料稀释罐内安装有搅拌装置，为了提高肥料在肥料稀释罐内稀释的速率，同时使得肥料稀释均匀，通过在肥料稀释罐内安装有搅拌装置，便可以通过搅拌装置进行搅拌。所述搅拌装置的出水口安装有输送管，在搅拌装置内稀释完成的肥料通过输送管输送。所述输送管远离搅拌装置的出水口的一端安装有输送泵，输送管输送的肥料水通过输送泵加压后进行输送。所述输送泵的出水口的管道上安装有灌溉网，通过输送泵将肥料水加压后输送至灌溉网，以便灌溉网将肥料水均匀的释放于土壤中。所述灌溉网包括输液母管和灌溉支管，在灌溉支管上安装有多个喷嘴，在喷嘴的作用下使得肥料水释放均匀。

10、在本发明的一个或多个实施例中，所述肥料稀释罐的进水口上安装有进水管，通过进水管便可向肥料稀释罐内提供水源。所述进水管上安装有旁路管，所述旁路管远离进水管的一端安装在输送管上，使得通过旁路管可以将水源提供至输送泵的入口处，使得输送泵将水加压后通过灌溉网向土壤提供水源，实现对葡萄的灌溉。所述旁路管上安装有开关阀，通过开关阀便可以控制旁路管的开关，使得灌溉时水源可以通过进水管输送至肥料稀释罐内提供给输送泵或通过旁路管直接提供给输送泵。

11、在本发明的一个或多个实施例中，所述湿度监控系统设置有湿度传感器，所述湿度传感器安装有多个，多个所述湿度传感器分别用于对大棚内空气的湿度和土壤中的湿度进行实时监测，从而便可以通过湿度传感器对大棚内空气和土壤中的湿度进行实时监测。所述温度监控系统设置有传感器，所述温度传感器安装有多个，多个所述温度传感器分别用于对大棚内控制的温度和土壤中的温度进行实时监测，从而便可以通过温度传感器对大棚内空气和土壤中的温度进行实时监测。温度和湿度对葡萄的生长影响至关重要，因此通过设置温度传感器和湿度传感器对大棚内的温度和湿度进行实时监测，从而通过监测数据的反馈可以实时对大棚内的温度和湿度进行调节。

12、在本发明的一个或多个实施例中，所述光照监控系统设置有光照传感器，所述光照传感器用于对大棚内的光照强度进行实时监测；所述二氧化碳监控系统设置有二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器用于对大棚内的二氧化碳强度进行实时监测。光照强度和二氧化碳对葡萄的甜度影响至关重要，因此通过设置光照传感器和二氧化碳传感器对大棚内的光照强度和二氧化碳浓度进行实时监测，从而通过监测数据的反馈可以实时对大棚内的光照强度和二氧化碳浓度进行调节。

13、在本发明的一个或多个实施例中，所述图像采集系统设置有摄像头，所述摄像头设置有多个，多个所述摄像头分别安装于大棚内，从而通过摄像头将大棚内的图像采集，摄像头设置的数量应与大棚匹配，以便实现对棚内葡萄生长的监测。所述图像存储系统用于对摄像头采集的数据进行存储，使得监控数据便于后期的查看。所述图像识别系统用于对摄像头采集的图像进行识别处理，以便通过图像识别系统对葡萄的长势进行准确的判断。

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述预警识别系统用于大棚内异常数据的识别，预警识别系统依据所有传感器监测的数据，从而对大棚内温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度等数据异常时做出识别。所述预警警示系统用于对异常数据的预警，当预警识别系统识别到异常数据时，预警警示系统便可以发出预警提示，从而便于对异常做出调整。

15、在本发明的一个或多个实施例中，所述数据管理系统包括数据采集系统、数据存储系统和数据处理系统，所述数据采集系统用于对传感器监测数据的采集，所述数据存储系统用于对传感器采集的数据的存储，所述数据处理系统用于对传感器采集数据的处理。通过数据管理系统对传感器采集的数据进行采集、存储和处理，从而实现通过传感器监测的数据对大棚内的环境进行调节。

16、在本发明的一个或多个实施例中，所述物联网管理系统包括数据管理器和智能管理器，所述数据管理器用于对数据管理系统提供硬件支撑。所述智能管理器用于对大棚内监测数据的分析、预警和调节，智能管理器依据数据管理器提供的数据，通过控制相应的设备，实现对大棚内温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度的调节。

17、一种基于物联网的葡萄种植系统的使用方法，所述使用方法包括：

18、s1、通过环境监控系统对大棚内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度进行实时监测，同时环境监测系统中的所有传感器监测到的数据传输于物联网系统，通过数据管理系统对采集的数据进行分析。

19、s2、数据管理系统采集到传感器监测的数据异常时，便会通过物联网管理系统对相关设备进行控制，从而实现对异常数据的调节；比如当温度传感器监测到大棚内控制的温度高时，便会通过物联网管理系统控制大棚上的通风机，通过通风的方式实现对大棚内温度的调节。

20、s3、通过视频监控系统对大棚内葡萄的长势等进行监控，以便及时依据葡萄的长势对种植条件进行调节，由于葡萄生长时不同的阶段对温度、湿度。光照度和二氧化碳浓度的需求不同，因此通过长势的分析以便对温度、湿度。光照度和二氧化碳浓度进行调节。

21、s4、数据管理系统识别到大棚内相关的数据异常时，预警管理系统会发出预警警示，当异常数据出现时，物联网管理系统会对异常数据进行调整，当异常短时间内没有消除时，会向作业人员发出预警，以便作业人员介入，从而对异常数据进行调节；

22、s5、当葡萄在在不同的生长阶段，需要向葡萄喷洒不同的肥料，依据视频监控系统获取的葡萄长势，通过物联网系统控制灌溉系统对葡萄进行施肥。

23、与现有技术相比，本发明设置有物联网系统，通过环境监控系统对葡萄生长所处的环境条件进行实时监测，以便物联网系统依据环境监控系统实时数据对环境进行调节，使得葡萄的每个生长阶段都处于有利的环境中，从而避免了作业人员对环境条件进行调整，使得葡萄生长环境的调整智能化，从而有利于葡萄的生长，提高葡萄的产量以及品质。