一种大棚的自动化管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动化控制领域，具体涉及一种大棚的自动化管理系统。
【背景技术】
[0002]随着高分子聚合物一聚氯乙烯、聚乙烯的产生，塑料薄膜广泛应用于农业。日本及欧美国家于50年代初期应用温室薄膜覆盖温床获得成功，随后又覆盖小棚及温室也获得良好效果。我国于1955年秋引进聚氯乙烯农用薄膜，首先在北京用于小棚覆盖蔬菜，获得了早熟增产的效果。大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。
[0003]大棚的种类很多，包括蔬菜大棚、塑料大棚、透光塑料大棚、温室大棚、阳光板大棚、智能大棚、单栋温室、连栋温室、单屋面温室、双屋面温室、加温温室、不加温温室等等。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对上述问题，本发明提供了一种节约人力物力的大棚的自动化管理系统。
[0005]技术方案:本大棚的自动化管理系统包括上位机和下位机，所述的上位机包括设备控制管理模块、数据实施显示模块和数据管理模块；
[0006]所述的下位机为系统前端控制器，包括传感部分、数据采集控制部分和执行部分;
[0007]所述的传感部分包括土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、水汽传感器和空气流动传感器。
[0008]所述的执行部分包括光源设备、增温设备、降温设备、通风设备、灌水设备和二氧化碳补充设备。
[0009]所述的光源设备包括白炽灯、荧光灯或碘钨灯。
[0010]所述的增温设备由热水锅炉、供热管道和散热设备组成。
[0011]所述的降温设备由湿帘箱、循环水系统、轴流风机和控制系统组成；所述湿帘箱由箱体、湿帘、布水管和集水器组成。
[0012]所述灌水设备由水源、首部枢纽、输配水管道和灌水器组成。
[0013]所述的传感部分包括土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、水汽传感器和空气流动传感器。
[0014]所述的数据采集部分为16位单片机，采用MODBUS规约，具有PR485接口和RS232接口。
[0015]所述的数据采集控制部分和执行部分通过输入模块与数据采集控制部分相连接；数据采集控制部分与上位机相连接；所述的执行部分包括光源设备、热水式采暖设备、湿帘降温设备、通风设备、灌水设备和二氧化碳补充设备。
[0016]有益效果:本发明所提供的系统可根据温室内环境参数的变化，按照预先设定的条件对执行机构的设备进行全自动控制，
【具体实施方式】
:
[0017]本发明所述的系统采用上、下位机控制方案，下位机为系统前端控制器，实施对温室大棚环境参数的检测与环境调整机构的控制；上位机为系统监控计算机，采用可视化编程语言设计界面友好的环境监测与管理系统，实现对温室的监控与管理操作。
[0018]上位机系统:主要包括数据显示、设备控制管理、数据管理等功能。
[0019]数据实时显示模块:主要是将各种传感器实时采集到的环境参数、视频数据、设备运行状态进行显示，以满足人们对大棚环境监测的需求。
[0020]设备控制管理模块:该模块是整个系统的核心，通过该模块，用户可以控制整个大棚系统中的所有设备，并能查看任何一个大棚的实时工作情况，能对大棚中的异常情况进行实时远程控制与处理。并可通过手动/自动控制功能键切换大棚只能监控系统设备控制的方式。
[0021]数据管理模块:用户可通过访问系统服务器，远程检索回放站端的任意历史数据。系统提供了智能化快速检索回放历史数据的功能，可按时问、异常情况等进行检索，大大降低了检索时间和复杂程度，使用户可以迅速地查找到需要的历史资料。
[0022]下位机位于温室控制现场，主要由传感器、数据采集控制器和执行机构组成。下位机主要实现温室环境数据实时采集、处理与显示，以及对温室环境的调节，通过总线网络或无线通信模块，将监测的环境参数传输到上位PC机，并接受上位机的控制而产生控制决策，控制执行机构进行调节；具有脱机运行功能，可在上位机关机情况下独立工作，用户或者专家通过键盘预设环境参数及实时采集的环境参数，自主运行下位机决策程序，实现温室自动控制。
[0023]数据采集控制模块可以采集传感器的输出的信号，并能输出控制信号进行智能控制。我们采用DMG-1数据采集控制模块，该模块采用16位超低功耗单片机，单片机内部集成了所有外围电路，并在设计该产品时没有进行任何的扩展，具有较高的靠性和抗干扰能力，缩小了产品的体积。DMG-1数据采集控制模块采用MODBUS规约，该规约具有开放、文本易得、协议简单等优点。DMG-1数据采集控制模块具备RS485接口和RS232接口，在使用RS485接口时具有更高的通信速率和更远的通信距离。
[0024]传感器部分:传感器用来对温室内的温度、湿度、光照强度进行实时数据采集。根据温室作物生长特点和环境要求，选择精度较高、运行稳定，性价比较高的传感器是十分有必要的。本发明所采用的传感器如下:
[0025]土壤水分传感器由不锈钢探针和防水探头构成，可长期埋设于土壤和堤坝内使用，对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量。
[0026]土壤温度传感器用于检测土壤温度，一般使用的有效温度范围为10?40°C (土壤热容积较大，温度变化不很明显)，安装在大棚内土壤中，以测量作物的生长、发育的土壤温度及浇水后土壤温度变动情况。根据