一种蘑菇养殖环境自动监测与分组调控装置的制作方法

文档序号:15493464发布日期:2018-09-21 21:07阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及蘑菇养殖环境监测领域,尤其是一种蘑菇养殖环境自动监 测与分组调控装置。



背景技术:

在蘑菇的养殖过程中,蘑菇的生长需要在湿度较大,温度恒定的环境下进 行,同时蘑菇在生长中不断地吸收氧气放出二氧化碳,加上菇房中培养料的分 解也放出二氧化碳,菇房内的环境如若做不到实时监测以及及时有效的通风、 加湿,便会使小菇变黄死掉,正在生长的子实体也会生长很慢,甚至死亡,为 解决这一问题,实用新型名称为一种蘑菇种植的调节管理系统专利,公开(公告) 号:CN205787971U,上述专利检测蘑菇房内的环境参数,并通过对应数值使执 行终端工作以调节相应的环境量,但当菇房面积较大、不易布线或少布线、同 一类型或不同类型的调节设备过多时,上述专利很难保证单点测量的菇房环境 参数精度高,也难保证可以同时启动多个同一类型或不同类型的调节设备使蘑 菇的生长处于最合适的生长状态。

因此对于不同规模化的养殖室而言,在无需大量布线的情况下,菇房环境 的无线多点测量以及对多个排气扇、雾化装置等设备做到无线分组调控的方式 正是发明人要解决的问题。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型目的是提供一种蘑菇养殖环境自动监测 与分组调控装置,该装置通过射频模块组建数据传输网,可对多个不同类型的 调节设备进行分组控制,利用分布在菇房内各个位置的无线监测节点与无线调 控节点做到自动监测与调控于一体,使蘑菇生长环境调节到最合适状态,其丢 包率低,通信方式性能稳定,养殖户可根据养殖规模大小选取节点数量,便于 在不同规模化的养殖室普及使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种蘑菇养殖环境自动 监测与分组调控装置,该装置由一个控制面板和多个结构相同的监测节点及调

与现有技术相比,本实用新型一种蘑菇养殖环境自动监测与分组调控装置 具有以下有益效果是:

1.本实用新型的节点供电无需重新布线,在原有电路上取电即可,施工方 便。

2.本实用新型相比于电力线通信方式节点与节点、节点与控制面板之间采 用无线通信方式,节省了电力线,同时相比于Zigbee模块采用低功耗、价格更 便宜的NRF系列射频模块,使无线组网成本更低。

3.本实用新型可根据实际情况通过触屏点击添加/删除节点,且每个节点地 址对应的编号采用十六进制编码,使之组网的节点数量大大增加,其使用灵活 性以及扩展性适用于不同的养殖规模。

4.本实用新型相比于单点测量采用无线分布式多点测量,并可在不需布线的 情况下对多个不同类型的调节设备分组控制,同时为增加节点间的通信距离, 降低丢包率,同一分组内数据可进行相互转发。

综上所述,本实用新型使用方便灵活,工作过程无需人工干预,通信稳定, 可满足在无需大量布线的情况下,对不同规模菇房环境的无线多点测量以及对 多个类型调节设备的分组调控的需求。

附图说明

图1为本实用新型电路原理框图;

图2为本实用新型监测节点电路原理框图;

图3为本实用新型调控节点电路原理框图;

图4为本实用新型菇房环境参数设置流程图;

图中,1.控制面板,1-1.微控制器一,1-2.射频模块一,1-3.显示模块,1-4. 声光告警模块,1-5.电源模块一;2.监测节点,2-1.微控制器二,2-2.射频模块 二,2-3.温湿度检测模块,2-4. CO2浓度检测模块,2-5.电源模块二;3.调控节 点,3-1.微控制器三,3-2.射频模块三,3-3.继电器模块,3-4.电源模块三。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型,应理解这些实施例仅用于 说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实 用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型做各种改动或修改, 这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

【实施例1】

如图所示的一种蘑菇养殖环境自动监测与分组调控装置,包括控制面板(1) 和多个结构相同的监测节点(2)与调控节点(3),控制面板(1)与监测节点 (2)和调控节点(3)之间采用无线方式连接;所述控制面板(1)包括微控制 器一(1-1),显示模块(1-3)、声光告警模块(1-4)分别与微控制器一(1-1) 的信号输出端连接,射频模块一(1-2)与微控制器一(1-1)的通信串口端连 接,电源模块一(1-5)中的一路5V直流输出端与声光告警模块(1-4)电源端 连接,另一路3.3V输出端与微控制器一(1-1)、显示模块(1-3)、射频模块 一(1-2)电源端连接;所述监测节点(2)包括微控制器二(2-1),温湿度检 测模块(2-3)、CO2浓度检测模块(2-4)微控制器二(2-1)的信号输入端连 接,射频模块二(2-2)与微控制器二(2-1)的通信串口端连接,电源模块二 (2-5)中的一路5V直流输出端与温湿度检测模块(2-3)、CO2浓度检测模块(2-4)电源端连接,另一路3.3V输出端与微控制器二(2-1)、射频模块二(2-2) 电源端连接;所述调控节点(3)包括微控制器三(3-1),继电器模块(3-3) 与微控制器三(3-1)的信号输出端连接,射频模块三(3-2)与微控制器三(3-1) 的串口端连接,电源模块三(3-4)中的一路5V直流输出端与继电器模块(3-3) 电源端连接,另一路3.3V输出端与微控制器三(3-1)、射频模块三(3-2)电 源端连接。

【实施例2】

本实施例中,所述微控制器一(1-1)、微控制器二(2-1)和微控制器三 (3-1)均为面向工业、运算速度快的32位的ARM芯片STM32F103VE;所述用 于组网的射频模块一(1-2)、射频模块二(2-2)射频模块三(3-2)均为低功 耗的NRF系列射频模块;所述显示模块(1-3)由3.2寸TFT带触摸液晶屏及驱 动电路组成,并在点击设置的过程中实时进行语音播报;所述声光告警模块 (1-4)由语音合成芯片SYN6288和三个红绿双色发光二极管组成,三个红绿 双色发光二极管分别指示当前菇房温度、湿度、CO2浓度状态,红色为异常状态, 绿色为正常状态;所述温湿度检测模块(2-3)为高精度数字型SHT20;所述CO2浓度检测模块(2-4)为模拟量输出的的MG811;所述继电器模块(3-3)为松 下5V单刀双掷继电器;所述电源模块一(1-5)、电源模块二(2-5)和电源模 块三(3-4)均为接入市电经VC-DC变换双路输出5V和3.3V直流电源。

【实施例3】

本装置在使用时,首先根据养殖规模的大小以及现场情况确定监测节点(2) 和调控节点(3)的安装位置和数量,然后将分布不同位置监测节点(2)的电 源模块二(2-5)的输入端接入市电中;由于调控节点(3)分别要控制多个排 气扇或雾化装置,故控制排气扇调控节点(3)电源模块三(3-4)的输入端接 入排气扇所接市电中,同时将该调控节点(3)的继电器模块(3-3)接入排气 扇回路中,控制雾化装置的调控节点(3)电源模块三(3-4)的输入端接入雾 化装置市电中,同时将该调控节点(3)的继电器模块(3-3)接入雾化装置回 路中;养殖户根据适合蘑菇生长的环境参数,通过控制面板(1)上的显示模块 (1-3)屏幕点击设置菇房内温度、湿度、CO2浓度的标准值,同时将监测节点 (2)以及调控节点(3)提前编好的ID号分为三组,分布在不同位置的监测节 点(2)为组1,连接排气扇的调控节点(3)为组2,连接雾化装置的调控节点 (3)为组3,通过点击将绑定信息与分组信息存储到微控制器一(1-1)内部的 FLASH中,控制面板(1)在通信距离允许的范围内可安装在菇房外或便于观察 的地方。

【实施例4】

工作时,先由分布在菇房内组1的各个监测节点(2)将温湿度检测模块(2-3) 采集到的温湿度以数字量形式送往微控制器二(2-1),同时CO2浓度检测模块 (2-4)将菇房内的CO2浓度转化为0-3.3V模拟量送往微控制器二(2-1)的一 路ADC模数转换通道,微控制器二(2-1)得到菇房内的温度、湿度、CO2浓度数 据,将其封装成数据包,通过射频模块二(2-2)将数据包以无线射频方式送往 至控制面板(1),控制面板(1)通过射频模块一(1-2)得到不同ID号监测节点 (2)的数据包后进行数据处理,通过显示模块(1-3)实时滚动显示当前数据; 微控制器一(1-1)通过分析比对,若CO2浓度检测值高于设定标准值,控制面 板(1)控制声光告警模块(1-4)上指示CO2浓度状态的双色发光二极管显示红 光,并播放告警语音,微控制器一(1-1)通过射频模块一(1-2)将控制指令 通过无线方式发送至位于组2的调控节点,组2中调控节点(3)的微控制器三 (3-1)通过自身连接的射频模块三(3-2)收到控制指令,发送低电平信号给 其连接的继电器模块(3-3),使继电器闭合令排气扇开始工作,并将收到的控 制指令通过射频模块三(3-2)转发至组2内的其他调控节点(3);若湿度检 测低于设定标准值,控制面板(1)控制声光告警模块(1-4)上指示湿度状态 的双色发光二极管显示红光,并播放告警语音,微控制器一(1-1)通过射频模 块一(1-2)将控制指令通过无线方式发送至位于组3的调控节点,组3中调控 节点(3)的微控制器三(3-1)通过自身连接的射频模块三(3-2)收到控制指 令,发送低电平信号给其连接的继电器模块(3-3),使继电器闭合令雾化装置 开始工作,并将收到的控制指令通过射频模块三(3-2)转发至组3内的其他调 控节点(3);若检测值同时超标,控制面板中微控制器一(1-1)通过射频模 块一(1-2)将控制指令通过无线方式发送至位于组2的调控节点(3)与组3 的调控节点(3),并控制声光告警模块(1-4)上指示参数状态的发光二极管 均显示红色同时播放告警语音;待各检测值均正常时,显示模块(1-3)实时显 示当前数据,声光告警模块(1-4)上指示参数状态的发光二极管均显示绿色, 控制面板中微控制器一(1-1)通过射频模块一(1-2)将控制指令通过无线方 式发送至位于组2的调控节点(3)或组3的调控节点(3)使排气扇或雾化装 置停止工作。

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