本发明涉及一种温度控制系统，特别是涉及一种智能控制花坛温度的系统。
背景技术：
植物的生长需要适合的温度和湿度，现有的对花坛内植物生长的湿度的控制通常是通过定期的人工浇水的方式实现的，这种方式的浇水量控制精度低，且费时费力，劳动强度大，而花坛内植物生长的温度通常依赖于环境温度的变化，无法主动根据植物生长需要进行调节，所以一般植物很难保持在适宜的温度环境下生长，无法最大程度的满足植物生长的需要；因此，提供一种控制精确、省时省力、管理使用方便的花坛温湿度智能化控制系统是非常必要的。
现有技术如，中国发明授权专利文献，授权公告号cn103279155b，该发明公开了一种温度控制系统，该温度控制系统包括下位机和上位机，下位机是由avr单片机、温度传感器、led显示器、温度设置电路、温度加热电路组成；上位机是由pc机和交互软件组成；该系统可以根据用户需要的温度曲线，在上位机上输入温度和保持该温度的时间，下位机则实现该温度的梯度变化控制，该系统能够满足对不同时刻有不同温度要求的用户，反应灵敏，精度较高，但是该系统仅可以控制温度，所用电源需要外接电源，在外界电源无电情况下系统无法正常运行，而且在功能方面还具有完善空间。
技术实现要素：
本发明针对上述技术问题提供一种智能化控制花坛温度的系统，可控制花坛的温度和湿度，而且还设有报警、时间控制等功能，采用绿色能源为系统供电，可保持系统24h运行，且电力充足。
本发明针对上述技术问题所采取的技术方案为：一种智能化控制花坛温度的系统，包括上位机、与上位机连接的驱动模块和执行部件，上位机还连接有温度指示灯、电源模块、湿度指示灯和功能模块，电源模块由光伏板、蓄电池和外接电源组成，蓄电池为铅酸蓄电池，蓄电池的电解液由以下成分及重量份组成：羧甲基纤维素0.1~1份、气相二氧化硅0.2~6份、磷酸0.05~1.5份、三羟基聚醚0.01~0.03份、聚四氟乙烯乳液0.05~0.5份、无水硫酸钠0.5~2份、三聚磷酸二氢铝0.02~0.05份、硫酸亚锡0.01~1份、聚乙烯乳0.02~0.2份、硫酸35~50份、去离子水40~60份；本发明可对花坛内的温度、湿度进行检测并控制，通过合理的控制可改善花坛植物的温湿度，使植物保持最佳生长状态，电池容量保持长久,循环充电次数多,耐高低温稳定性好,其中三羟基聚醚和三聚磷酸二氢铝通过硫酸亚锡具有提高耐高低温稳定性的作用，可保持系统24h运行，且电力充足。
作为优选，驱动模块安置在花坛内的基质料表面或基质料底层中，花坛侧面设有挡水板，挡水板下方设有功能模块，执行部件安置在花坛上方，执行部件通过支架与花坛连接，驱动模块具有防水功能安置在花坛内的基质料表面或基质料底层中，通过防水板来防止功能模块被水淋湿，执行部件可对花坛全方位的控制湿度、温度，使植物尽量保持在最佳的生长状态。
作为优选，驱动模块、执行部件、功能模块均通过导线与上位机连接，可实现第一时间接收和传输数据，且导线具有防水功能，可避免漏电或各电子元件损坏。
作为优选，驱动模块由温度传感器和湿度传感器组成，检测花坛内的温度和湿度，在温度传感器或湿度传感器大于或小于特定值时，驱动模块将数据传输到上位机，上位机启动水泵或风扇或led灯进行控制温度或湿度。
作为优选，驱动模块由驱动模块a、驱动模块b、驱动模块c组成，驱动模块a连接有水泵，驱动模块b连接有风扇，驱动模块c连接有led灯，实现花坛内植物生长的温湿度进行自动控制，使植物尽量保持在最佳的生长状态。
作为优选，功能模块由报警模块、显示模块、存储模块、输入模块和时钟模块组成，实现花坛温湿度超过设定范围报警，显示花坛内温湿度数据，存储采集到的相关数据用于分析植物所需温湿度最佳条件，还可实现对执行部件的计时和时间控制。
作为优选，上位机为pc机，上位机根据驱动模块读取的温度控制参数采用pid温度控制算法控制执行部件，pid温度控制算法根据温度变化的快慢程度，来整定pid参数，在初始阶段，采用pd控制算法，实现快速升温，中期采用pid控制算法来进行过渡，后期采用pi控制算法，使温度尽快稳定至与温度控制参数一致，采用的pid温度控制计算发动态响应、反应时间快，可实现花坛内温湿度出现异常快速计算所需调节值，进行控温湿度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：使用者可根据需要设定温度在上位机上输入设定值及保持时间等相关数据，实现对花坛温湿度进行设定值的控制，在花坛内温湿度出现异常第一时间检测出来并通过上位机中的pid温度控制算法快速计算所需调节值，进行控温湿度，本发明采用绿色能源为系统供电，可保持系统24h运行，且电力充足，使用的蓄电池板栅和蓄电池壳不易腐蚀，蓄电池的自放电率低，且蓄电池耐高温、耐低温、耐充电、饱和和充电接受的性能强，电解液不易挥发，防冻效果好，蓄电池的循环使用寿命长不易出现漏电的情况，本发明通过合理的控制可改善花坛植物的温湿度，使植物保持最佳生长状态。
附图说明
图1为本发明一种智能化控制花坛温度的系统原理图；
图2为本发明一种智能化控制花坛温度的系统pid温度控制算法原理图；
图3为本发明一种智能化控制花坛温度的系统示意图；
图4为本发明一种智能化控制花坛温度的系统电源模块示意图。
附图标记说明：1执行部件；2支架；3驱动模块；4挡水板；5功能模块；6花坛；7上位机。
具体实施例
以下结合实施例和附图作进一步详细描述：
实施例1：
如图1~4所示，一种智能化控制花坛温度的系统，包括上位机7、与上位机7连接的驱动模块3和执行部件1，上位机7还连接有温度指示灯、电源模块、湿度指示灯和功能模块6，电源模块由光伏板、蓄电池和外接电源组成，蓄电池为铅酸蓄电池，蓄电池的电解液由以下成分及重量份组成：羧甲基纤维素0.1~1份、气相二氧化硅0.2~6份、磷酸0.05~1.5份、三羟基聚醚0.01~0.03份、聚四氟乙烯乳液0.05~0.5份、无水硫酸钠0.5~2份、三聚磷酸二氢铝0.02~0.05份、硫酸亚锡0.01~1份、聚乙烯乳0.02~0.2份、硫酸35~50份、去离子水40~60份；本发明可对花坛6内的温度、湿度进行检测并控制，通过合理的控制可改善花坛植物的温湿度，使植物保持最佳生长状态。
驱动模块3安置在花坛6内的基质料表面或基质料底层中，花坛侧面设有挡水板4，挡水板4下方设有功能模块5，执行部件1安置在花坛上方，执行部件1通过支架2与花坛6连接，驱动模块具有防水功能安置在花坛6内的基质料表面或基质料底层中，通过防水板4来防止功能模块5被水淋湿，执行部件1可对花坛6全方位的控制湿度、温度，，使植物尽量保持在最佳的生长状态。
驱动模块3、执行部件1、功能模块5均通过导线与上位机7连接，可实现第一时间接收和传输数据，且导线具有防水功能，可避免漏电或各电子元件损坏。
驱动模块3由温度传感器和湿度传感器组成，检测花坛内的温度和湿度，在温度传感器或湿度传感器大于或小于特定值时，驱动模块3将数据传输到上位机7，上位机7启动水泵或风扇或led灯进行控制温度或湿度。
驱动模块3由驱动模块a、驱动模块b、驱动模块c组成，驱动模块a连接有水泵，驱动模块b连接有风扇，驱动模块c连接有led灯，实现花坛内植物生长的温湿度进行自动控制，使植物尽量保持在最佳的生长状态。
功能模块6由报警模块、显示模块、存储模块、输入模块和时钟模块组成，实现花坛温湿度超过设定范围报警，显示花坛内温湿度数据，存储采集到的相关数据用于分析植物所需温湿度最佳条件，还可实现对执行部件的计时和时间控制。
上位机7为pc机，上位机7根据驱动模块3读取的温度控制参数采用pid温度控制算法控制执行部件1，pid温度控制算法根据温度变化的快慢程度，来整定pid参数，在初始阶段，采用pd控制算法，实现快速升温，中期采用pid控制算法来进行过渡，后期采用pi控制算法，使温度尽快稳定至与温度控制参数一致，采用的pid温度控制计算发动态响应、反应时间快，可实现花坛6内温湿度出现异常快速计算所需调节值，进行控温湿度。
实施例2：
如图1~4所示，一种智能化控制花坛温度的系统，包括上位机7、与上位机7连接的驱动模块3和执行部件1，上位机7还连接有温度指示灯、电源模块、湿度指示灯和功能模块6，电源模块由光伏板、蓄电池和外接电源组成，蓄电池为铅酸蓄电池，蓄电池的电解液由以下成分及优选重量份组成：羧甲基纤维素0.8份、气相二氧化硅3份、磷酸1.1份、三羟基聚醚0.02份、聚四氟乙烯乳液0.3份、无水硫酸钠1.2份、三聚磷酸二氢铝0.04份、硫酸亚锡0.08份、聚乙烯乳0.04份、硫酸38份、去离子水55份，驱动模块3安置在花坛6内的基质料表面或基质料底层中，花坛侧面设有挡水板4，挡水板4下方设有功能模块5，执行部件1安置在花坛上方，执行部件1通过支架2与花坛6连接，驱动模块3、执行部件1、功能模块5均通过导线与上位机7连接，驱动模块3由温度传感器和湿度传感器组成，驱动模块3由驱动模块a、驱动模块b、驱动模块c组成，驱动模块a连接有水泵，驱动模块b连接有风扇，驱动模块c连接有led灯，功能模块6由报警模块、显示模块、存储模块、输入模块和时钟模块组成，上位机7为pc机，上位机7根据驱动模块3读取的温度控制参数采用pid温度控制算法控制执行部件1，pid温度控制算法根据温度变化的快慢程度，来整定pid参数，在初始阶段，采用pd控制算法，实现快速升温，中期采用pid控制算法来进行过渡，后期采用pi控制算法，使温度尽快稳定至与温度控制参数一致，采用的pid温度控制计算发动态响应、反应时间快，可实现花坛6内温湿度出现异常快速计算所需调节值，进行控温湿度。
上述连接中如温度或湿度传感器原理或连接方式，水泵或风扇或led灯的安装等的常规连接或常规技术为本邻域技术人员所知晓的现有技术，在此不再详细赘述。
本发明蓄电池的电解液制备：
（1）向聚核硅朊电解液的专用缸或桶中注入500-550千克的去离子水；
（2）与此同时将搅拌泵或气搅拌装置打开，控制转速为800转/分钟~2500转/分钟，再向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内依次缓缓加入目标电解液重量百分比含量为0.01%-1.0%的硫酸亚锡和重量百分比含量为0.5%-2.0%的无水硫酸钠和重量百分比含量为0.01~0.03%的三羟基聚醚和重量百分比含量为0.02~0.05%的三聚磷酸二氢铝，然后让其充分均匀搅拌、溶解，时间为25-35分钟；
（3）然后将目标电解液中的气相二氧化硅、羧甲基纤维素分别按重量百分比含量为0.5%-5.0%、0.1%-1.0%依次缓缓加入到聚核硅朊电解液的专用缸或桶中，加入时间间隔为5~10分钟，全部加完后继续搅拌25~35分钟；
（4）开启冷却系统，将称好的450~500千克的浓硫酸分3~5次缓慢加入聚核硅朊电解液的专用缸或桶内，每次加入之后要测量温度，温度控制在60~72℃，全部加完后，继续搅拌，待温度降至40~50℃时，进行下一步骤；
（5）向聚核硅朊电解液的专用缸或桶内缓缓分别加入目标电解液重量百分比含量为0.05~0.5%的聚四氟乙烯乳液、重量百分比含量为0.02~0.2%的聚乙烯乳液和重量百分比含量为0.05~1.5%的磷酸，然后让其充分均匀搅拌，直至温度降为常温，得电解液；
（6）将上述配制好的电解液再与在25℃下密度为1.320g/cm3~1.335g/cm3的稀硫酸电解液按一定比例混合，混合后搅拌25~35分钟，测量电解液中的硫酸百分比含量，其含量控制在43.0~44.0%之间，即完成铅酸蓄电池电解液的配制。
pid温度控制算法的流程为：
令e(k)表示k时刻的误差，t(m)表示当前温度的温度保持时间，t(m-1)表示上一温度的温度保持时间，δe(k)=e(k)-e(k-1)，δe(k-1)=e(k-1)-e(k-2)；
（1）当|e(k)|>m1时，用定值输出来进行控制，输出u(k)为定值；
（2）当e(k)δe(k)>0或δe(k)=0时，若|e(k)|>m2，增强比例和微分的作用，输出u(k)=u(k-1)+k1{kp[e(k)-e(k-1)]+kd[δe(k)-δe(k-1)]}，若|e(k)|≤m2，输出u(k)=u(k-1)+kp[e(k)-e(k-1)]+kd[δe(k)-δe(k-1)]；
（3）当e(k)δe(k)<0，δe(k)δe(k-1)>0或者e(k)=0时，保持输出；
（4）当e(k)δe(k)<0，δe(k)δe(k-1)<0时，若|e(k)|>m2，输出u(k)=u(k-1)+k1{kp[e(k)-e(k-1)]+kd[δe(k)-δe(k-1)]}，若|e(k)|≤m2，输出u(k)=u(k-1)+k2kp[e(k)-e(k-1)]+kie(k)+kdt(m-1)/t(m)，此时用t(m-1)/t(m)表示温度的变化快慢；
（5）当|e(k)|<m3时，输出u(k)=u(k-1)+kp[e(k)-e(k-1)]+kie(k)；
其中k1为增益放大系数，k1>1；k2为抑制系数，k2<1；kp表示比例控制的系数，kd表示微分控制的系数，ki表示积分控制的系数；m1,m2,m3为设定的误差界限，m1>m2>m3>0。
本发明分别将温度传感器和湿度传感器设置在花坛6内的基质料表面和基质料底层中，通过输入模块可以对花坛内6的温湿度范围进行设定，温度传感器和湿度传感器用于检测花坛6内的温度和湿度，在温度传感器或湿度传感器大于或小于特定值时，上位机7根据需要启动或停止水泵、风扇或led灯，以对植物的生长的温湿度进行改善，从而实现花坛6内植物生长的温湿度进行自动控制，使植物尽量保持在最佳的生长状态，达到自动化、智能化控制的目的，省时省力；温度指示灯和湿度指示灯可以显示提醒花坛6内的温湿度范围；时钟模块用于计时和时间控制，使得上位机6对温度传感器和湿度传感器的数据定时采集，并通过分别通过显示模块和存储模块进行显示和存储；由于水泵、风扇等发生故障而导致花坛6内的温湿度超出设定的范围时，上位机7会发出信号启动警报模块，提醒工作人员及时处理；电源模块用于对整个系统进行供电，采用光伏板和蓄电池可有效节约能源，且在太阳能蓄电池电量不足时，基本不会出现蓄电池不足的情况，作为备用方案由上位机调整为外接电源供电。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。