大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明揭示了一种大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法，包括供水模块、分流模块、通讯模块和主控制器，分流模块内包含一个或多个分流单元，每个分流单元内均设有浸种催芽箱和分控制器，所述供水模块通过水管与分流模块内各个分流单元的浸种催芽箱相连，从而向各个浸种催芽箱供水和回水，且该水管上设有水泵，所述供水模块和主控制器电连接，所述主控制器和通讯模块内电连接，所述通讯模块与分流模块中各个分控制器电连接。本发明采用主控与分控相结合结构，在同一生产设备内可完成浸种、高温破胸、催芽和固芽降温作业，工艺过程连续，自动化程度高，生产效率高，适合大型工厂化生产使用。
【专利说明】
大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法，属于农业育种设备。
【背景技术】
[0002]水稻是我国的主要的粮食作物。水稻的芽种生产是水稻生产的基础，芽种质量的好坏，直接影响着水稻的产量与质量，它与人民的生活与社会的稳定息息相关。我国北方有大量农业区，然而因为北方，特别是东北地区春季温度低，在寒地水稻春季育种作业时，水稻育种催芽非常困难，且不方便。且目前，水稻种植存在以下弊端:①传统的人工浸种、催芽方法，往往出芽率低，达不到要求;②目前我国的农户多以小型化芽种生产为主，芽种生产设备虽然具有一定的智能化，但存在生产效率低的问题;③国内大中型水稻芽种生产基本采用人工盐水选种和静态浸种催芽的生产方法，这种生产方法存在着受热、受氧不均等问题，导致芽种齐度不够，难以达到理想的的工艺技术要求。
[0003]因此，针对大规模生产和工厂化生产，设计出一种大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法，是很有意义的技术课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决现有技术存在的上述问题，从而提供一种大规模水稻芽种生产控制系统及其控制方法，，达到催芽方便、催芽质量好、产量大、自动化程度高、操作劳动强度低、实现水稻催芽生产工厂化的目的。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种水稻芽种生产控制系统，包括供水模块、分流模块、通讯模块和主控制器，分流模块内包含一个或多个分流单元，每个分流单元内均设有浸种催芽箱和分控制器，所述供水模块通过水管与分流模块内各个分流单元的浸种催芽箱相连，从而向各个浸种催芽箱供水和回水，且该水管上设有水栗，所述供水模块和主控制器电连接，所述主控制器和通讯模块电连接，所述通讯模块与分流模块中各个分控制器电连接。
[0006]进一步地，上述水稻芽种生产控制系统，其中:所述供水模块包括热水箱、冷水箱和加热装置，所述热水箱和冷水箱之间通过管道相连通，且热水箱和冷水箱之间的水管上设有水栗，所述加热装置与热水箱之间通过管道相连，且加热装置与热水箱管道上设有循环水栗;所述热水箱与主控制器之间连接有液位检测装置和温度检测装置，所述冷水箱与主控制器之间连接有温度检测装置，所述供水模块中各个管道上的水栗以及供水模块与分流模块之间相连的管道上的水栗均与主控制器电连接。
[0007]进一步地，上述水稻芽种生产控制系统，其中:所述热水箱上还设有一条散热管道，该散热管道前后两端均与热水箱相连通，且该散热管道上设有水栗，该水栗也与主控制器电连接。
[0008]更进一步地，上述水稻芽种生产控制系统，其中:所述分流模块中的各个分流单元还设有锅炉，所述浸种催芽箱包括箱体、循环栗和喷淋，所述锅炉安装于箱体的下方，所述箱体内靠近底面的位置设有分隔板，该分隔板的下侧部分与箱体底面和侧壁构成隔层，所述分隔板上设有通孔，使得分隔板上侧部分与隔层相连通，所述喷淋安装于箱体内侧顶部的四周，另设有一水管，该水管的一端与喷淋相连通，另一端与隔层相连通，且该水管上设有循环栗，该循环栗与分控制器相连，另设有温度检测装置和液位检测装置，所述温度检测装置和液位检测装置连接于箱体和分控制器之间。
[0009]再进一步地，上述水稻芽种生产控制系统，其中:所述通讯模块包括交换机、无线路由器以及客户端，所述交换机与主控制器之间通过网线相连，且交换机与各个分控制器之间通过网线相连，所述交换机上设有ZigBee调节器，且交换机与无线路由器之间通过网线相连，所述客户端与主控制器和分控制器之间以无线网络的方式连接。
[0010]更进一步地，上述水稻芽种生产控制系统，其中:所述客户端为电脑和/或手机，所述电脑上设有无线网卡。
[0011]本发明还公开了一种水稻芽种生产控制系统的控制方法，包括以下步骤:
[0012](I)浸种:将经过选种的合格袋装种子装入浸种催芽箱，主控制器控制加热装置对水进行加热，供水模块水通过注水管和水栗向浸种催芽箱供水，保证浸种催芽箱内的水完全浸没种子，且保证水温在12 °C以下，浸种时间为8?12天；
[0013](2)高温破胸:浸种催芽箱内的水通过回水管和水栗回流至供水模块中，保留少部分水，通过分控制器控制浸种催芽箱上的水栗和喷淋，使得浸种催芽箱的水循环流动，同时控制锅炉对浸种催芽箱的水进行加热，水流循环时间为22?26小时，浸种催芽箱内水温控制在30?40 °C;
[0014](3)催芽:主控制器控制热水箱和冷水箱中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱内的水量，分控制器控制水流循环，并控制浸种催芽箱内的水温，水流循环时间为8?12小时，浸种催芽箱内水温控制在25?30°C；
[0015](4)固芽降温，主控制器控制热水箱和冷水箱中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱内的水量，浸种催芽箱内水温控制在常温。
[0016]本发明突出的技术效果主要体现在:(I)本发明采用主控与分控相结合结构，在同一生产设备内可完成浸种、高温破胸、催芽和固芽降温作业，工艺过程连续，自动化程度高，、生产效率高，适合大型工厂化生产使用；(2)供水模块中热水箱与冷水箱相连通，且通过控制器、温度检测装置和液位检测装置很好地控制水温和水流量，根据不同生产情况可以向浸种催芽箱内提供不同温度和不同量的水，保证水稻芽种催芽作业的效率和质量；(3)分流模块中浸种催芽箱内的水在喷淋喷洒过程中保证水沿箱体内壁流下，并通经锅炉加热，通过循环栗循环流通，在维持箱内温度的同时保证芽种不会被水覆盖；(4)通讯模块分为有线通讯和无线通讯，主控制器通过交换机和网线与各分控制器相连，便于和分控制器之间通讯，保证了通讯过程中的高效性和稳定性；另，还设有客户端，客户端与主控制器之间可以无线通讯，便于对整个系统进行监控和调整，在主控制器和分控制器之间有线通讯发生故障时，可以通过客户端对整个系统进行控制。
【附图说明】
[0017]图1是本发明水稻芽种生产控制系统示意图；
[0018]图2是本发明水稻芽种生产控制系统供水模块示意图；
[0019]图3是本发明水稻芽种生产控制系统分流模块示意图；
[0020]图4是本发明水稻芽种生产控制系统通讯模块示意图；
[0021 ]图5是浸种催芽箱示意图。
[0022]图中，各附图标记的含义为:I一供水模块，11一热水箱，12—冷水箱，13—加热装置，14一温度检测装置，15—液位检测装置，2—分流模块，21—浸种催芽箱，211—箱体，212—分隔板，213—隔层，214—通孔，22—分控制器，23—锅炉，24—喷淋，25—液位监测装置，26一温度检测装置，3一通讯模块，31 —电脑，32一手机，33一交换机，34一无线路由器，
4一主控制器。
【具体实施方式】
[0023]以下通过附图结合【具体实施方式】，对本发明做进一步详细说明。
[0024]如图1所示，本发明水稻芽种生产控制系统，包括供水模块1、分流模块2、通讯模块3和主控制器4，分流模块2内包含一个或多个分流单元，每个分流单元内均设有浸种催芽箱21和分控制器22，通讯模块3包括交换机33和无线路由器34，供水模块I通过注水管和回水管与分流模块2内各个分流单元的浸种催芽箱21相连，从而向各个浸种催芽箱21供水和回水，且注水管和回水管上均设有水栗，且供水模块I和主控制器4电连接。主控制器4和通讯模块3内的交换机33通过网线连接，且通讯模块3内的交换机33通过网线与分流模块2内各个分控制器22连接。
[0025]如图2所示，供水模块I包括热水箱11、冷水箱12和加热装置13，热水箱11和冷水箱12之间通过注水管和回水管两根水管相连通，且热水箱11和冷水箱12之间的水管上均设有水栗，所述加热装置13与热水箱11之间通过管道相连，且加热装置13与热水箱11之间的管道上设有循环水栗。热水箱11与主控制器4之间连接有液位检测装置15和温度检测装置14，冷水箱与主控制器4之间也连接有温度检测装置14。所述热水箱11上还设有一条散热管道，该散热管道前后两端均与热水箱11相连通，且该散热管道上设有散热用的水栗，所述供水模块I内各个管道上的水栗以及供水模块I与分流模块2之间的管道上的水栗均与主控制器4电连接(图中未示出)。
[0026]为了保证热水和冷水之间的温差不过大，热水箱11和冷水箱12相连通，打开注水管上的水栗，冷水箱12中的冷水通过注水管进入热水箱11中，同时打开加热装置13与热水箱11之间的水栗，通过加热装置13加热即可获得热水，当需要降低温度时，关闭加热装置13与热水箱11之间的水栗和注水管上的水栗，冷水箱12内的冷水与热水箱11中的热水混合，降低水温，同时还可打开回水管上的水栗和散热管道上的水栗，便于散热；热水箱11和冷水箱12和主控制器4之间均设置有温度检测装置14，便于控制水的温度，且热水箱11与主控制器4之间设有液位检测装置15便于监控热水箱内的水量，从而在向浸种催芽箱供水时精确控制水的流量和温度
[0027]如图3及图5所示，分流模块内包括一个或多个分流单元，每个分流单元包括分浸种催芽箱21、分控制器22和锅炉23，浸种催芽箱21包括箱体211、循环栗和喷淋24，所述锅炉23安装于箱体211的下方，箱体211内靠近底面的位置设有分隔板212，分隔板212的下侧部分与箱体211底面和侧壁构成隔层213，分隔板212上设有通孔214，使得分隔板212上侧部分与隔层213相连通。所述喷淋24安装于箱体211内侧顶部的四周，另设有一水管，该水管的一端与喷淋24相连通，另一端与隔层213相连通，且该水管上设有循环栗，循环栗与分控制器22相连。所述喷淋24的喷头平均排布，保证出水时箱体211内壁温度的均匀性。供水模块I和各个浸种催芽相21之间通过注水管和回水管相连，注水管和回水管与箱体211相连通，且箱体211与水稻芽种生产控制系统的分控制器22之间连接有液位检测装置25和温度检测装置26，便于控制浸种催芽箱21内的水温和水量。
[0028]供水模块I通过注水管流入箱体211内或者通过回水管箱体211内的水流出，箱体211内的水通过通孔214流入箱体211底部的隔层213内，箱体211的底部的锅炉23对隔层213内的水进行加热，并通过循环栗将水抽至喷淋24中，水从喷淋24流出，使得水从箱体211内壁流下，再次通过通孔214流入箱体211底部的隔层213内，上述过程往复循环。液位检测装置25和温度检测装置26便于检测箱体211内水的温度和水量，整个过程通过分控制器22、液位检测装置25、温度检测装置26以及循环栗之间相互配合完成。
[0029]如图4所示，通讯模块3包括交换机33、无线路由器34以及客户端，所述交换机33与主控制器4之间通过网线相连，且交换机33与各个分控制器之间通过网线相连，所述交换机33上设有ZigBee调节器，且交换机33与无线路由器之间通过网线相连，无线路由器34与天线相连。所述客户端为电脑31和/或手机32，电脑31上设有无线网卡，该无线网卡与天线相连，从而使得电脑31或手机32与主控制器4和分控制器22之间以无线网络的方式连接，便于和主控制器4和分控制器22之间进行无线通讯。
[0030]主控制器4通过网线与交换机33相连，交换机33通过网线与分控制器22相连，从而使得主控制器4和分控制器22之间进行有线通讯。交换机33上设有ZigBee调节器，且交换机33与无线路由器34相连，使得客户端与主控制器4，客户端与分控制器22之间进行无线通讯。
[0031]本发明的控制方法包括以下步骤:
[0032]—、浸种:将经过选种的合格袋装种子装入浸种催芽箱21，主控制器4控制加热装置13对水进行加热，供水模块水I通过注水管和水栗向浸种催芽箱21供水，保证浸种催芽箱21内的水完全浸没种子，且保证水温在12 °C以下，浸种时间为8?12天；
[0033]二、高温破胸:浸种催芽箱21内的水通过回水管和水栗回流至供水模块I中，保留少部分水，通过分控制器22控制浸种催芽箱21上的水栗和喷淋24，使得浸种催芽箱21的水循环流动，同时控制锅炉23对浸种催芽箱21的水进行加热，水流循环时间为22?26小时，浸种催芽箱21内水温控制在30?40 °C ；
[0034]三、催芽:主控制器4控制热水箱11和冷水箱12中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱21内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱21内的水量，分控制器22控制水流循环，并控制浸种催芽箱21内的水温，水流循环时间为8?12小时，浸种催芽箱21内水温控制在25?30 °C;
[0035]四、固芽降温，主控制器4控制热水箱11和冷水箱12中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱21内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱21内的水量，浸种催芽箱21内水温控制在常温。
[0036]当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种【具体实施方式】，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
【主权项】
1.一种水稻芽种生产控制系统，其特征在于:包括供水模块、分流模块、通讯模块和主控制器，分流模块内包含一个或多个分流单元，每个分流单元内均设有浸种催芽箱和分控制器，所述供水模块通过水管与分流模块内各个分流单元的浸种催芽箱相连，从而向各个浸种催芽箱供水和回水，且该水管上设有水栗，所述供水模块和主控制器电连接，所述主控制器和通讯模块电连接，所述通讯模块与分流模块中各个分控制器电连接。2.根据权利要求1所述的水稻芽种生产控制系统，其特征在于:所述供水模块包括热水箱、冷水箱和加热装置，所述热水箱和冷水箱之间通过管道相连通，且热水箱和冷水箱之间的水管上设有水栗，所述加热装置与热水箱之间通过管道相连，且加热装置与热水箱管道上设有循环水栗;所述热水箱与主控制器之间连接有液位检测装置和温度检测装置，所述冷水箱与主控制器之间连接有温度检测装置，所述供水模块中各个管道上的水栗以及供水模块与分流模块之间相连的管道上的水栗均与主控制器电连接。3.根据权利要求2所述的水稻芽种生产控制系统，其特征在于:所述热水箱上还设有一条散热管道，该散热管道前后两端均与热水箱相连通，且该散热管道上设有水栗，该水栗也与主控制器电连接。4.根据权利要求1所述的水稻芽种生产控制系统，其特征在于:所述分流模块中的各个分流单元还设有锅炉，所述浸种催芽箱包括箱体、循环栗和喷淋，所述锅炉安装于箱体的下方，所述箱体内靠近底面的位置设有分隔板，该分隔板的下侧部分与箱体底面和侧壁构成隔层，所述分隔板上设有通孔，使得分隔板上侧部分与隔层相连通，所述喷淋安装于箱体内侧顶部的四周，另设有一水管，该水管的一端与喷淋相连通，另一端与所述隔层相连通，且该水管上设有循环栗，该循环栗与分控制器电连接，另设有温度检测装置和液位检测装置，所述温度检测装置和液位检测装置连接于箱体和分控制器之间。5.根据权利要求1所述的水稻芽种生产控制系统，其特征在于:所述通讯模块包括交换机、无线路由器以及客户端，所述交换机与主控制器之间通过网线相连，且交换机与各个分控制器之间通过网线相连，所述交换机上设有ZigBee调节器，且交换机与无线路由器之间通过网线相连，所述客户端与主控制器和分控制器之间以无线网络的方式连接。6.根据权利要求5所述的水稻芽种生产控制系统，其特征在于:所述客户端为电脑和/或手机，所述电脑上设有无线网卡。7.—种水稻芽种生产控制系统的控制方法，其特征在于:采用权利要求1所述的水稻芽种生产控制系统，所述分流模块包括分浸种催芽箱、分控制器和锅炉，所述浸种催芽箱上设有一循环管道，该管道上设有一循环栗，所述分控制器与该循环栗相连，所述锅炉安装于浸种催芽箱底部，包括以下步骤: (1)浸种:将经过选种的合格袋装种子装入浸种催芽箱，主控制器控制加热装置对水进行加热，供水模块水通过注水管和水栗向浸种催芽箱供水，保证浸种催芽箱内的水完全浸没种子，且保证水温在12 °C以下，浸种时间为8?12天； (2)高温破胸:浸种催芽箱内的水通过回水管和水栗回流至供水模块中，保留少部分水，通过分控制器控制浸种催芽箱上的水栗和喷淋，使得浸种催芽箱的水循环流动，同时控制锅炉对浸种催芽箱的水进行加热，水流循环时间为22?26小时，浸种催芽箱内水温控制在 30 ?40 °C; (3)催芽:主控制器控制热水箱和冷水箱中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱内的水量，分控制器控制水流循环，并控制浸种催芽箱内的水温，水流循环时间为8?12小时，浸种催芽箱内水温控制在25?30°C;(4)固芽降温，主控制器控制热水箱和冷水箱中的水混合降低水温，同时通过注水管向浸种催芽箱内注入冷水，并通过回水管控制浸种催芽箱内的水量，浸种催芽箱内水温控制在常温。
【文档编号】A01C1/02GK106063408SQ201610377611
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月31日 公开号201610377611.7, CN 106063408 A, CN 106063408A, CN 201610377611, CN-A-106063408, CN106063408 A, CN106063408A, CN201610377611, CN201610377611.7
【发明人】张溪, 金焱云
【申请人】宁波丰吉双可电子有限公司