一种智能温室大棚的测控方法及测控装置的制造方法_2

文档序号:8942531阅读:来源:国知局
产生机和通风机;第四WIFI通信模块通过UART串口协议与第四单片机相连,用于传输数据;第四单片机用于控制温度传感器、温度控制装置和第四WIFI通信模块的工作逻辑;PC上位机通过TCP/IP协议与远程服务器相连。
[0017]作为优选例,所述的η个温度测控模块均匀分布在温室大棚中,并分别通过各自的第一 WIFI通信模块与上位机无线通信连接;m个光照测控模块均匀分布在温室大棚中,并分别通过各自的第二 WIFI通信模块与上位机无线通信连接;p个土壤湿度测控模块均匀分布在温室大棚中,并分别通过各自的第三WIFI通信模块与上位机无线通信连接;s个二氧化碳浓度测控模块均匀分布在温室大棚中,并分别通过各自的第四WIFI通信模块与上位机无线通信连接。
[0018]有益效果:与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
1、现有的固定阈值自动控制式温室大棚或者需要实际经验手动调节环境阈值的温室大棚,各地域各时段各种作物生长环境条件的差异性很大,固定阈值控制方式的科学性不高。相比之下,本发明实施例设计了一种采用上位机、WIFI通信和分布式测控模块相结合的智能温室大棚测控方法和装置,上位机通过Internet连接到布置在远程服务器上的阈值设定信息表,能够针对本区域、本时段及具体种植作物种类,动态地调节农作物生长所需的各项环境参数,能使农作物生长更好,产量更高。阈值设定信息表中包含的作物生长环境信息,是随不同的时间信息而变化的,即作物在不同的生长周期,对应设置不同的环境参数。2、已有的集中自动控制式温室大棚系统,过多地依赖于上位机,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。相比之下,本发明实施例中采用多个测控模块与PC上位机之间采用了分布式独立运行,分布式测控模块自带逻辑判断和执行功能,使得该系统的灵活性和稳定性都得到了显著提高。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例中测控方法的流程图;
图2是本发明实施例中测控方法的一个循环流程图;
图3是本发明实施例中测控装置的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图,对本发明实施例的技术方案进行具体说明。
[0021]如图1和图2所示,本发明实施例的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。作为优选,T=5s。当然T还可以为其他值,例如1s或者15s。
[0022]上述测控方法,通过步骤S30,不断循环进行步骤SlO和S20,直至结束测控。这样能够实现对温室大棚环境的不断调节,使环境适合农作物的生长。
[0023]作为优选例,阈值设定信息请求包含农作物种类信息、地域信息和种植信息。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。地域信息是指农作物生长所处的地区。种植信息是指农作物在该地区的种植时间。
[0024]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、地域信息、种植信息、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、种植信息、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。每一种农作物在某一地域和某一时间以及某生长周期,对应设置相应的温度信息、土壤湿度信息、光照信息和二氧化碳浓度信息。这样,不同的农作物在不同的地域和不同的时间,对应设置不同的环境信息。生长周期可以根据种植信息和时间信息获取。计算时间信息和种植信息之间的时间段,可以测算农作物所处的生长周期。
[0025]环境信息包括温度信息、土壤湿度信息、光照信息和二氧化碳浓度信息。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。
[0026]上述优选例中,可以将不同农作物在不同地域、不同的时间和不同的生长周期,对应的环境信息分别存储在远程服务器的阈值设定信息表中。当远程服务器接收到阈值设定信息请求后,根据农作物种类信息、地域信息、种植信息和时间信息,从阈值设定信息表中选取对应的环境信息,并推送给上位机。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]上述优选例中,温室大棚中布设了多个温度测控模块、多个光照测控模块、多个土壤湿度测控模块和多个二氧化碳浓度测控模块。当通过判断,某个测控模块需要调节环境参数时,则该测控模块自动控制进行调节,而不需要进行调节的测控模块则不进行调节。这样采用分布式,对温室大棚中各监测点分别进行监控以及调节。与现有的整体监控和整体调节相比,本实施例更加精确的实现了对温室大棚环境的监控以及调节。
[0030]与传统温室大棚相比,本实施例的装置能实现科学全自动调节温室大棚的环境参数,提高了温室大棚的智能化程度和科学性、降低了种植户的经验要求、提高了温室大棚农作物产量。阈值设定信息表中含有农作物种类信息、地域信息、种植信息、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。根据农作物种类信息、种植信息、地域信息和时间信息,在阈值设定信息表中查找对应农作物的温度信息、土壤湿度信息、光照信息、二氧化碳浓度信息。根据种植信息和时间信息可以计算农作物的生长周期。不同的生长周期,农作物的温度信息、土壤湿度信息、光照信
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