一种温室远程监控系统的制作方法
【专利摘要】一种温室远程监控系统，涉及分布式数字控制技术领域。包括数据采集与监视节点、数字I/O模块和无线传感器网络模块，数据采集监视节点无线连接数字I/O模块和无线传感器网络模块。该分布式远程监控系统，实现了对温室系统的分布式远程控制，具有一定的实用价值。
【专利说明】
一种温室远程监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及分布式数字控制技术领域，特别涉及一种温室远程监控系统。
【背景技术】
[0002]长期以来，自动化水平低、管理落后是困扰我国温室生产的主要难题。而温室产业在设施农业中已经成为应用最为广泛、研究投入最多和具有广阔的发展前景的重要组成部分，是现代农业的重要标志。在温室生产中引入温室环境智能控制技术，有利于进一步提高劳动生产率、提高产品质量、提高经济效益，有利于继续健全技术服务体系、提升温室管理的科学水平。将对温室产业的跨越式发展起到巨大的推动作用。
[0003]网络组态软件WebAccess是以计算机网络方式构成监控系统的，在系统中根据各个计算机的功能分配，分别承担数据的采集、处理、存储、管理、显示、操作、报警、报表、趋势等功能，这些数据通过网络在各个子系统的计算机之间传送，并通过子系统计算机连接到系统中的各个自动化设备，形成分布式控制系统(DCS)，实现对整个系统的监控。温室环境系统是一个多变量、大惯性、非线性系统，目前各种温室控制方法都有一定的局限性，模糊控制具有较好的响应速度，但稳态精度欠佳，PID稳态精度较好，但易产生超调。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提出一种温室远程监控系统，其设计合理、利用PID与模糊控制两种方法联合进行控制、具有很好的应用前景。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种温室远程监控系统，包括工程节点WEB服务器、客户端服务器和监控节点网络，其技术要点是:所述得监控节点网络进一步包括:
[0006]数据采集与监视节点，是用于接收采集到的温室内的温度信息，与设定标准温度比较，若误差在模糊控制所要求的范围内，则采用模糊控制调节温室内温度;若误差在PID控制所要求的范围内，则采用PID控制调节温室内温度的装置；
[0007]数字I/O模块，在作为输入设备的情况下，是用于接收温室内调控设备的起停信号的装置;在作为输出设备的情况下，是用于发送温室内调控设备起停所需的控制信号的装置；
[0008]无线传感器网络模块，是用于采集温室内的温度和湿度信息，并用于将数据上传的装置；
[0009]数据采集监视节点无线连接数字I/O模块和无线传感器网络模块。
[0010]数据采集与监视节点采用RS232/485协议与数字I/O模块和无线传感器网络模块进行通讯。
[0011]温室内调控设备包括排风机、加热器、天窗、卷帘、遮阳网及保温幕。
[0012]本实用新型的优点及有益效果是:该温室远程监控系统，利用数据采集与监视节点，
[0013]综合使用PID和模糊控制两种调控方法对温室内环境进行调控，在实际温度与设定值比较误差较大时使用模糊控制，误差较小时使用PID控制，能较好的避免两种方法各自的缺点，两者结合后使温室内温度调控取得了较好的效果。该分布式远程监控系统，实现了对温室系统的分布式远程控制，具有一定的实用价值。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型的温室远程监控系统结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图1和【具体实施方式】对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。
[0017]本实施例中的温室远程监控系统，包括工程节点WEB服务器1、客户端2和监控节点网络3，工程节点WEB服务器1、客户端2(可设置多个)与监控节点网络3经Inter网络进行通讯，其中，监控节点网络3进一步包括:数据采集与监视节点(SCADA节点)4(可设置多个)、网关及路由器5、数字I/O模块6及无线传感器网络模块7，数据采集与监视节点4采用RS232/485协议与数字I/O模块6进行通讯，数据采集与监视节点4经网关及路由器5与无线传感器网络模块7进行通讯。
[0018]数据采集与监视节点4，用于接收采集到的温室内的温度信息，与设定标准温度比较，若误差在模糊控制所要求的范围内，则采用模糊控制调节温室内温度;若误差在PID控制所要求的范围内，则采用PID控制调节温室内温度。SCADA节点为安装有组态软件webaccess监控节点版的便携式计算机，该便携式计算机与环境因子监测设备、调控设备及连接总线一起构成监控节点网络。温室内调控设备包括用于使温室温度降低的排风机、用于对温室进行加热的加热器、天窗、卷帘、遮阳网及保温幕，用户可根据需要自行选择和设置。
[0019]本实施例中的网关及路由器5型号为ADAMISSOZjDAMjSlOZjDAMjSSOZ是无线传感器网络协调器网关，支持RS-422/485和USB接口，室外范围可达1000米，主要用于无线传感器终端与上位机的连接与组网；ADAM-2510Z是无线传感器网络路由器，用于扩展无线传感器网络，连接无线传感器终端与协调器。
[0020]数字I/O模块6，在作为输入设备的情况下，用于接收温室内调控设备的起停信号，；在作为输出设备的情况下，用于发送温室内调控设备起停所需的控制信号的，型号为ADAM-4050 ο
[0021 ]无线传感器网络模块7，用于采集温室内的温度和湿度信息，并用于将数据上传给数据采集与监视节点4。本实施例采用无线传感器网络模块7作为环境因子监测设备使用，型号为ADAM-203 IZ、ADAM-2017PZ，其中，ADAM-203 IZ支持802.15.4协议，支持2*AA锂电池供电，户外传输可达110米，内置温度与湿度传感器输入，精度满足温室测控要求，ADAM-2031Z主要用于采集光照强度等模拟量输入信号。
[0022]本实施例中温室远程监控系统的工作过程如下:首先由无线传感器网络模块7采集温室内的温度和湿度等信息，经网络上传给数据采集与监视节点4，数据采集与监视节点4将采集到的温度与设置好的阈值进行比较，若误差在模糊控制的阈值范围内，则发出指令信号给数字I/O模块6，来控制调控设备的开启和关闭；若误差在PID控制的阈值范围内，则发出指令信号给数字I/O模块6，来控制调控设备的开启和关闭，通过调节，使温室保持在植物生长所需要的温度环境下。而经无线传感器网络模块7采集到的温度和其他环境信息最终被上传并存储至工程节点WEB服务器I，供客户端2访问。
[0023]虽然以上描述了本发明的【具体实施方式】，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
【主权项】
1.一种温室远程监控系统，包括工程节点WEB服务器、客户端服务器和监控节点网络，其特征在于:所述得监控节点网络进一步包括: 数据采集与监视节点，是用于接收采集到的温室内的温度信息，与设定标准温度比较，若误差在模糊控制所要求的范围内，则采用模糊控制调节温室内温度;若误差在PID控制所要求的范围内，则采用PID控制调节温室内温度的装置； 数字I/O模块，在作为输入设备的情况下，是用于接收温室内调控设备的起停信号的装置;在作为输出设备的情况下，是用于发送温室内调控设备起停所需的控制信号的装置；无线传感器网络模块，是用于采集温室内的温度和湿度信息，并用于将数据上传的装置； 数据采集监视节点无线连接数字I/O模块，数据采集监视节点经网关及路由器与无线传感器网络模块连接。2.如权利要求1所述的温室远程监控系统，其特征在于:数据采集与监视节点采用RS232/485协议与数字I/O模块和无线传感器网络模块进行通讯。3.如权利要求1所述的温室远程监控系统，其特征在于:温室内调控设备包括排风机、加热器、天窗、卷帘、遮阳网及保温幕。
【文档编号】G05D27/02GK205563323SQ201620089960
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】张志霞, 王铁良, 许童羽, 吕学品, 徐静
【申请人】沈阳农业大学