温室无土水培控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种智能控制技术，特别是一种温室无土水培控制系统。
【背景技术】
[0002] 目前，社会上大部分农民还在沿用人工值守的方法来看管蔬菜大棚，浪费了大量 的人力、物力，而且蔬菜大棚的环境控制并不理想，往往因为温湿度控制不当造成作物减 产，从而给菜农带来了极大的损失。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种温室无土水培控制系统，包括环境因素等级列 表、测量模块、A/D模块、控制模块、D/A模块、执行模块、风光互补发电系统。所述环境因素 等级列表将各环境因素数值按大小排列并划分等级且记录；所述测量模块用于获得影响农 作物生长的实时环境因素，并将该环境因素数值对应于环境因素等级列表中的等级，并发 送环境等级信号；所述A/D模块用于接收环境等级信号，并将信号转换成输入数字信号；所 述控制模块用于接收数字信号并处理发送指令信号；所述D/A模块将指令信号转换为模拟 信号并发送；所述执行模块根据D/A模块发送的指令工作；所述每一输入数字信号与一环 境等级信号匹配；所述风光互补发电系统包括温室、风力发电机、太阳能电池、充电电池组、 控制模块、备用电源、负载，所述控制模块选择风力发电或太阳能发电或电池组发电或备用 电源发电驱动执行模块运行。
[0004] 根据本实用新型的一个方面，所述控制模块包括接收模块、阈值模块、比较模块、 指令产生模块、发送模块。所述接收模块用于接收输入数字信号；所述阈值模块用于存储适 合农作物生长的环境因素的范围并依照环境因素等级列表转化为一等级；所述比较模块用 于将数字信号代表的等级与最优环境因素范围所代表的等级进行比较，若前等级未与后等 级重合，发出触发信号；所述指令产生模块在触发信号的驱动下发出指令信号；所述发送 模块将指令信号发送至D/A模块；所述指令信号的产生满足：数字信号代表的等级与最优 环境因素范围所代表的等级做差，每一指令信号与一差值匹配。
[0005] 根据本实用新型的另一个方面，所述控制模块包括选择模块、整流稳压模块、逆变 器模块、电量检测模块。所述选择模块选择对负载的供电方式；所述整流稳压模块将风力 发电机提供的交流电和/或太阳能电池提供的直流电转化成直流48V电压，一路提供给逆 变器模块，一路储存于充电电池组中；逆变器模块将直流48V电压逆变成220V电压；电量 检测模块充电电池组电量。
[0006] 控制模块选择对负载的供电方式如下：当有负载工作时优先采用风光发电供给负 载；当风光发电有多余电能时发电装置给充电电池组充电；当风光发电不能满足负载需求 时，充电电池组输出给负载供电；若风光发电无法满足负载需求且充电电池组处于低电压 时，控制模块启动备用电源对负载供电，并对充电电池组充电。
[0007] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：（1)通过各模块之间的相互配合，可 以实现大棚内无人监管即可完成农作物的培养工作；(2)设立符合农作物生长的环境因素 作为最优环境因素，当生长环境未落入最优环境因素的范围内，通过控制模块驱动执行模 块调整农作物生长环境；（3)风光互补发电装置以风光互补发电为主，备用电机很少启动， 最大程度地减少消耗；(4)在风光互补发电装置提供电力的同时，温室中的农作物生长环 境可以维持在一稳定的适合农作物生长的状态。
[0008] 下面结合说明书附图对本实用新型做进一步描述。
【附图说明】
[0009] 图1是温室无土水培智能系统原理结构图。
[0010] 图2是辅控系统和执行系统组合原理结构图。
[0011] 图3是本实用新型温室无土水培控制系统原理结构图。
[0012] 图4是主控系统能够原理结构图。
[0013] 图5是温室之间水冷循环连接示意图。
【具体实施方式】
[0014] -种温室无土水培控制系统，包括环境因素等级列表、测量模块、A/D模块、控制模 块、D/A模块、执行模块、风光互补发电系统。所述环境因素等级列表将各环境因素数值按大 小排列并划分等级且记录；所述测量模块用于获得影响农作物生长的实时环境因素，并将 该环境因素数值对应于环境因素等级列表中的等级，并发送环境等级信号；所述A/D模块 用于接收环境等级信号，并将信号转换成输入数字信号；所述控制模块用于接收数字信号 并处理发送指令信号；所述D/A模块将指令信号转换为模拟信号并发送；所述执行模块根 据D/A模块发送的指令工作；所述每一输入数字信号与一环境等级信号匹配；所述风光互 补发电系统包括温室、风力发电机、太阳能电池、充电电池组、控制模块、备用电源、负载，所 述控制模块选择风力发电或太阳能发电或电池组发电或备用电源发电驱动执行模块运行。
[0015] 所述控制模块包括接收模块、阈值模块、比较模块、指令产生模块、发送模块。所 述接收模块用于接收输入数字信号；所述阈值模块用于存储适合农作物生长的环境因素的 范围并依照环境因素等级列表转化为一等级；所述比较模块用于将数字信号代表的等级与 最优环境因素范围所代表的等级进行比较，若前等级未与后等级重合，发出触发信号；所述 指令产生模块在触发信号的驱动下发出指令信号；所述发送模块将指令信号发送至D/A模 块；所述指令信号的产生满足：数字信号代表的等级与最优环境因素范围所代表的等级做 差，每一指令信号与一差值匹配。
[0016] 所述D/A模块接收指令信号产生电压值，每一电压值与一指令信号匹配。
[0017] 执行模块中设有比较电路，根据电压值确定执行模块的工作速度。
[0018] 为了更好的配合农作物的生长，本实用新型所述的温室无土水培控制系统用于下 述温室无土水培智能系统中。
[0019] 结合图1，一种温室无土水培智能系统，包括一主控系统、若干辅控系统，若干执行 系统、若干监测系统，及通过网格定位划分的若干温室。所述每一温室中设置一套辅控系 统、一套执行系统和一个监测系统。主控系统与辅控系统之间建立指控链路和信息传输链 路，所有辅控系统接受主控系统的控制，辅控系统之间未建立联系。同一温室中的执行系统 与辅控系统之间建立指控关系，执行系统接受辅控系统的控制进行工作。监测系统与主控 系统之间建立信息传输链路。
[0020] 结合图1，所述温室根据网格进行定位。所有温室所在地域设置为一整体坐标系， 将不同温室根据网格划分为独立区域，每一区域中仅有唯一的温室。
[0021] 结合图2，所述辅控系统包括辅控处理器、光照传感器、温度传感器、空气湿度传感 器、氧含量检测仪。不同辅控系统的每一模块均具有唯一的IP地址。所述各传感器和氧含 量检测仪分别检测温室中光照强度、湿度、温度，以及营养液中氧含量等影响农作物生长的 因素，并将数据汇至辅控处理器进行运算。
[0022] 结合图2,所述执行系统包括补光模块、温度调节模块、湿度调节模块，以及制氧模 块。所述补光模块当阳光不足时提供备用光源；所述温度调节模块调整温室内的温度；所 述适度调节模块调节温室内湿度；所述制氧模块增加营养液中的氧含量。
[0023] 结合图3,所述辅控处理器包括环境因素等级列表、信号接收模块、A/D模块、运算 处理模块、D/A模块，信号发射模块。所述环境因素等级列表将各环境因素数值按大小排列 并划分等级且记录；所述信号接收模块接收传感器或氧含量检测仪发送的数据；所述A/D 模块将接收到的模拟信号转换为数字信号；所述运算处理模块根据数字信号判断该温室中 环境是否有利于植物生长，当不利于植物生长时，发出控制信号给执行系统，驱动执行系统 调整生长环境；所述D/A模块将控制信号转换为模拟信号，本实用新型采用电压值来驱动 执行系统。
[0024] 本实用新型中辅控处理器发射不同的电压值驱动执行系统工作，每一电压值对应 执行系统每一模块的工作效率。相应的，对农作物生长环境中的温度、湿度、光照强度和营 养液含氧量也做等级划分，当传感器或测量仪测得的数据落入某一等级范围内，A/D模块输 出不同的数字信号，运算处理模块根据数字信号得出当前温室环境参数，并与最佳生长环 境