一种用在日光温室上的中间控制系统的制作方法_2

文档序号:10157635阅读:来源:国知局
64]9、继电器单元
[0065]继电器单元包括5+m组继电器,其中,两组继电器与电机连接,分别用来控制电机输出轴的正转与反转;三组继电器与三个电磁阀连接,用来控制电磁阀的开闭;剩下的m组继电器用来作为扩展接口,1。
[0066]10、传感器单元
[0067]传感器单元包括三组传感器(还可以更多),该传感器为位置传感器,通过传感器接口与单片机连接。
[0068]位置传感器吸合时输出一个零电平信号,没吸合时输出一个24V的高电平信号,输出的信号分别送给单片机和控制电机的继电器。
[0069]三组传感器分别安装在日光温室的顶端、风口处和底端,用于判断卷帘的位置,其中,位于顶端的传感器和位于底端的传感器还对卷帘起到限位保护的作用。
[0070]当位于底端的传感器吸合上时,单片机和控制卷帘下降的继电器都能收到该传感器发来的低电平信号,此时单片机就命令该继电器不能再进行卷帘下降的操作。
[0071]相反,当位于顶端的传感器吸合上时,单片机就命令控制卷帘上升的继电器不能再进行卷帘上升的操作
[0072]单片机上的传感器接口可多预留几个出来,用来作为扩展接口。
[0073]11、光转设备
[0074]光转设备通过以太网接口与单片机连接,用于电脑和单片机之间相互通信。
[0075]12、红外遥控单元
[0076]红外遥控单元用于修改单片机的相关参数,其包括:红外遥控发射器和红外遥控接收器。
[0077]红外遥控接收器通过红外信号输入接口与单片机进行数据交换。
[0078]13、无线遥控单元
[0079]无线遥控单元用于从日光温室外面手动控制卷帘的打开和闭合,其包括:无线遥控发射器和无线遥控接收器。
[0080]无线遥控接收器通过无线遥控信号输入接口与单片机进行数据交换。
[0081]14、电机保护单元
[0082]电机保护单元与电机连接,用于对电机进行过流过压保护、缺相保护、失压保护、电压暂降保护。
[0083]接下来,介绍本实用新型的中间控制系统的优势、使用效果和带来的经济与社会效益。
[0084]—、优势
[0085]1、模块化构架、成本低廉、维护方便。
[0086]2、由于采用分散控制,上位机故障不影响下位机,下位机与下位机之间故障不扩散,从而大大减小了因局部故障造成系统崩溃的机率。
[0087]3、控制权下放,避免了服务器宕机造成网络瘫痪问题。
[0088]4、采用智能数字化传感器,能耗低、线路简单、监测准确。
[0089]5、传统模拟电路与现代数字电路相结合,双保险,提高了系统运行稳定和安全系数。
[0090]6、针对农业从业人员文化水平较低的情况下,系统设置单功能单按键操作,操作简便,容易控制,减少培训成本。
[0091]7、响应快速,能及时调整生产设施环境,有利应变突发天气变化(如急冰雹、大风、沙尘等灾害天气),减少恶劣天气对温棚及蔬菜的破坏。
[0092]二、使用效果
[0093]图2是一组温度数据对比图。
[0094]通过图2可以看到,温室温度实现了自动化的温度平衡,避免了太阳暴晒导致的温室内因温室效应导致的剧烈升温,在德令哈这种气温不高的地方,借助风口自然冷却,使温度曲线与设定的25°C非常接近,杜绝了中午高温现象出现,对农业生产具有重要的意义。
[0095]三、经济效益
[0096]1、节省人工:通过统计计算,利用本实用新型的中间控制系统可以减少50%的人力投入,在工作强度不增加的情况下,由原来一个人管理2个棚的通风灌溉变成管理4个棚。
[0097]2、提尚广量:自动化的全天无间隙控制,提供适宜作物生长的环境,大幅提尚果疏质量与产量,果蔬产量增产28%以上。
[0098]3、节约生产投入:通过精确控制使水电利用最大化,有效的控制了水资源和电能的浪费,降低成本。
[0099]四、社会效益
[0100]1、生态效益:棚内的环境更加接近蔬菜的最佳生长环境,不但增加蔬菜产量而且病虫害也大大降低,从而避免农药滥用带来的土壤结构失衡和环境污染,实现了高产、高效、生态、安全。
[0101]2、节约能源:自动化避免了人工操作不及时带来的电力、水源的浪费等,节约经济成本,增加经济效益,从能源和资源保护的角度看,也具有积极的社会效益。
[0102]3、实现规模温室反季节农业种植:自动化控制带来的人力节省和管理的统一,为公司化的大规模种植提供可靠保障,让技术人员从繁杂的劳动中解放出来,专心进行田间精细化管理成为可能。
[0103]综上所述,传统的全人工管理工作方式逐步向自动智能的方向发展。农业自动化的应用提高了生产效率,节约了投入成本,提高了产品收入,同时带动了农业自动化设备和软件编程的发展,有助于人们对自动化技术应用的了解和认识,对加强我国农业自动化技术的宣传推广工作、从示范走向普及、加速实现我国农业现代化具有积极的价值和意义。
[0104]需要说明的是,上述实施例不以任何形式限制本实用新型,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,包括: 单片机,与所述单片机信号连接的DC-DC电源、数据采集单元、时钟、显示器、继电器单元、传感器单元和光转设备,与所述显示器信号连接的控制面板,以及与所述继电器单元信号连接的电磁阀单元和电机, 所述数据采集单元包括:温度采集器、湿度采集器、CO2浓度采集器和光照强度采集器,所述采集器均安装在日光温室内,用于采集日光温室内的环境数据并将采集到的数据传输到单片机上; 所述电磁阀单元包括三个电磁阀,所述电磁阀分别安装于补光设备、补充0)2的设备和灌溉设备上,用于控制光照强度、0)2浓度和灌溉流量; 所述电机与继电器信号连接,由继电器控制输出轴的正转与反转,从而控制卷帘的打开和闭合; 所述继电器单元包括5+m组继电器,其中,两组继电器用来与电机连接,三组继电器用来与三个电磁阀连接,m组继电器用来作为扩展接口,m ^ I ; 所述传感器单元包括三组传感器,所述三组传感器分别安装在日光温室的顶端、风口处和底端,用于判断卷帘的位置。2.根据权利要求1所述的用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,所述单片机采用的是低功耗高性能高速度的PIC18系列单片机。3.根据权利要求1所述的用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,所述显示器采用的是液晶显示器。4.根据权利要求1、2或3所述的用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,还包括:红外遥控单元, 所述红外遥控单元用于修改单片机的相关参数,其包括:红外遥控发射器和红外遥控接收器,所述红外遥控接收器通过红外信号输入接口与单片机进行数据交换。5.根据权利要求1、2或3所述的用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,还包括:无线遥控单元, 所述无线遥控单元用于从日光温室外面手动控制卷帘的打开和闭合,其包括:无线遥控发射器和无线遥控接收器,所述无线遥控接收器通过无线遥控信号输入接口与单片机进行数据交换。6.根据权利要求1、2或3所述的用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,还包括:电机保护单元, 所述电机保护单元与电机连接,用于对电机进行过流过压保护、缺相保护、失压保护、电压暂降保护。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用在日光温室上的中间控制系统,其特征在于,包括:控制主板、DC-DC电源、数据采集单元、时钟、显示器、控制面板、继电器单元、电磁阀单元、电机、传感器单元、光转设备、红外遥控单元、无线遥控单元以及电机保护单元。本实用新型的有益之处在于:因为采用了单片机和数字化的数据采集器、位置传感器,所以能自动调温、自动灌溉、自动补光和自动补充CO2浓度,与实际日光温室结构和蔬菜生产具有很好的贴合性,保证了果蔬处于最佳成长环境,同时降低了人工成本;实用耐用,稳定可靠,操作简单易用。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN205068078
【申请号】CN201520881812
【发明人】夏国伟, 李玉梅, 段立伟, 郭忠, 韩琦, 张煜, 王国成, 夏乐德, 蒋继武, 孙海朝
【申请人】德令哈金丰农业开发有限责任公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月6日
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