一种智能温室大棚的测控方法及测控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及温室大棚自动控制领域，具体来说，涉及一种智能温室大棚的测控方法及测控装置。
【背景技术】
[0002]随着社会和经济的发展，人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多，人均耕地面积很少，如何提高农作物产量，实行耕地面积利用率的最大化十分重要。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的限制。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的限制，能使不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对农作物的生长影响不大，部分或完全摆脱了农作物对自然条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益，温室大棚技术越来越普及。成为农民增收的主要手段。
[0003]但对于传统温室大棚，种植户需要依据自己的经验判断去决定是否灌溉、通风、升温、照明灯，不仅易受主观因素影响随机性太大，而且完全手动操作控制，耗时耗力。
[0004]为了提高单位面积上农作物的产量，国内外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段，调节农作物生长所需的各种环境条件，主要有温度、土壤湿度、光照、二氧化碳浓度这4个环境参数，从而使农作物处于最佳的生长环境中，进而最大幅度地提高农作物的产量。比较通用的形式是:上位机和下位机之间采用集中控制、有线互联的方式。其原理是首先由下位机采集数据，然后通过串口传送到上位机中进行信息处理，接着把处理完的结果传给下位机，最后再由下位机根据处理完的结果发出控制命令。
[0005]然而，集中控制方法过多地依赖于PC上位机，一旦上位机出问题，整个系统就要瘫痪。再者，传统的有线互联的方式只能适用于面积较小且单一的温室，对于面积较大且多个处于不同地方的温室进行控制往往不能实现。
[0006]
【发明内容】
[0007]技术问题:本发明所要解决的技术问题是:本发明提供一种智能温室大棚的测控方法，可提高温室大棚的智能化程度和农作物种植的科学性、提高温室大棚农作物产量；同时还提供一种智能温室大棚的测控装置，采用分布式测控模块自带逻辑判断和执行功能，提高测控的灵活性、准确性和可靠性。
[0008]技术方案:为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是:
一种智能温室大棚的测控方法，该方法包括以下步骤:
SlO向上位机发送阈值设定信息请求，并接收上位机反馈的阈值设定信息；
S20将从温室大棚中采集的信息，与阈值设定信息进行比较，根据比较结果，对温室大棚环境进行调节； S30每隔时间T，返回步骤10)，直至结束测控。
[0009]作为优选例，所述的SlO中，阈值设定信息请求包含农作物种类信息、种植信息和地域信息。
[0010]作为优选例，所述的SlO中，上位机接收阈值设定信息请求后，将上位机的时间信息加入阈值设定信息请求中，向远程服务器发送请求，并获取阈值设定信息。
[0011]作为优选例，所述的远程服务器中存储阈值设定信息表，阈值设定信息表中含有农作物种类信息、种植信息、地域信息、时间信息、温度信息、土壤湿度信息、光照信息、二氧化碳浓度信息；远程服务器接收阈值设定信息请求后，根据农作物种类信息、地域信息和时间信息，在阈值设定信息表中查找对应的温度信息、土壤湿度信息、光照信息、二氧化碳浓度信息，并将这些信息反馈给上位机。
[0012]作为优选例，所述的温度信息包括最佳温度值Topt、最高温度限值Tmax和最低温度限值Tmin，土壤湿度信息包括最佳土壤湿度值Hopt、最大湿度限值Hmax和最低湿度限值Hmin ;光照信息包括最佳亮度值Lopt、最高亮度限值Lmax和最低亮度限值Lmin ;二氧化碳浓度信息包括最佳二氧化碳浓度值Copt、最高二氧化碳浓度限值Cmax和最低二氧化碳浓度限值Cmin。
[0013]作为优选例，所述的S20中，从温室大棚中采集的信息包括温度T、土壤湿度H、光照亮度L、二氧化碳浓度C中的一种或任意组合。
[0014]作为优选例，所述的S20中，对温室大棚环境进行调节的具体过程为:将采集的温度T与Tmax和Tmin比较，若T〈Tmin，则开启加热器加热，直到加热到最佳温度值Topt，则停止加热；若T>Tmax，则开启制冷机制冷，直到制冷到最佳温度值Topt，则停止制冷；若Tmin彡T彡Tmax,则保持温度不变；将采集的土壤湿度H与Hmax和Hmin比较，若H〈Hmin，则开启水栗灌溉，直到湿度大于或等于最佳湿度值Hopt，停止水栗灌溉；若H>Hmax，则关闭水栗；若Hmin彡H彡Hmax,则保持土壤湿度不变；将采集的光照亮度L与Lmax和Lmin比较，若L〈Lmin，则调高灯光亮度，直到亮度达到最佳亮度Lopt ;若L>Lmax，则调低灯光亮度，直到亮度达到最佳亮度Lopt ;若Lmin ^ Lmax，则保持光照亮度不变；将采集的二氧化碳浓度C与Cmax和Cmin比较，若C〈Cmin，则开启二氧化碳产生机，直到二氧化碳浓度达到最佳浓度Copt ;若OCmax则开启通风机排风，直到二氧化碳浓度达到最佳浓度Copt ;若Cmin彡C彡Cmax，则保持二氧化碳浓度不变。
[0015]作为优选例，所述的S30中，T=5s。
[0016]一种智能温室大棚的测控装置，该测控装置包括η个温度测控模块，m个光照测控模块、P个土壤湿度测控模块、S个二氧化碳浓度测控模块、上位机和远程服务器；n、m、P、s均为大于I的整数；每个温度测控模块包括温度传感器、温度控制装置、第一单片机和第一 WIFI通信模块；温度传感器通过IIC串口协议与第一单片机相连，用于定时采集温室大棚内监测点的温度；温度控制装置通过光耦隔离电路与第一单片机GP1相连，用于调节温室大棚内的温度，温度控制装置包括加热器和制冷机；第一 WIFI通信模块通过UART串口协议与第一单片机相连，用于传输数据；第一单片机用于控制温度传感器、温度控制装置和第一 WIFI通信模块的工作逻辑；每个光照测控模块包括光照亮度传感器、可调亮度照明装置、第二单片机和第二 WIFI通信模块；光照亮度传感器通过SPI串口协议与第二单片机相连，用于定时采集温室大棚内监测点的光照亮度；可调亮度照明装置通过光耦隔离电路与第二单片机GP1相连，用于调节温室大棚内的光照亮度；第二 WIFI通信模块通过UART串口协议与第二单片机相连，用于传输数据；第二单片机用于控制温度传感器、温度控制装置和第二 WIFI通信模块的工作逻辑；每个土壤湿度测控模块包括土壤湿度传感器、灌溉水栗、第三单片机和第三WIFI通信模块，土壤湿度传感器通过IIC串口协议与第三单片机相连，用于定时采集温室大棚内监测点的土壤湿度；灌溉水栗通过继电器隔离电路与第三单片机GP1相连，用于调节土壤湿度；第三WIFI通信模块通过UART串口协议与第三单片机相连，用于传输数据；第三单片机用于控制温度传感器、温度控制装置和第三WIFI通信模块的工作逻辑；二氧化碳测控模块包括二氧化碳浓度传感器、二氧化碳控制装置、第四单片机和第四WIFI通信模块，二氧化碳浓度传感器通过SPI串口协议与第四单片机相连，用于定时采集温室大棚内监测点的二氧化碳浓度；二氧化碳控制装置通过继电器隔离电路与单片机GP1相连，用于调节温室大棚内的二氧化碳浓度；二氧化碳控制装置包括二氧化碳