一种节能大棚自动控温装置的制作方法

文档序号:12020435阅读:256来源:国知局

本发明涉及大棚农业领域,尤其涉及一种节能大棚自动控温装置。



背景技术:

大棚农业方兴未艾,目前许多蔬菜、瓜果等移栽作物都采用温室大棚育苗或生产,为使幼苗的生长有一个均匀化湿度环境,其加湿装置多采用自动喷淋。目前的喷淋装置具有多种型式,但由于距离过长或者流体力学设计不好等原因,喷淋不能顾及远近作物,导致水资源不能充分利用,作物不能得到良好的浇灌或者局部缺少、局部过量浇灌等问题。

目前调温调湿的装置较为复杂且成本较高。调温方面目前各种能量使用方式,不一而足。能量的转换效率、调温的准确性,都需要符合农业因时制宜、因地制宜的原则,并不是任何大棚调温系统在任一大棚都适用。而针对适用性、调控准确性等方面进行控制结构上的改造,是技术上的重点和难点。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种节能大棚自动控温装置,使作物的调温反馈及时,并且因地制宜,自动定制调温方案,灵活高效,以克服现有技术中存在的问题。

为了实现以上目的,本发明的技术方案是:

一种节能大棚自动控温装置,包括中心控制器、执行器、通风口、电热丝、供电模块、温度监测器、湿度指示报警器,所述供电模块包括太阳能板、电能存储、附加电源、外部电源,所述温度监测器和湿度指示报警器向后连接中心控制器,中心控制器向后连接执行器,执行器控制开合机构,对大棚的通风口进行开度控制,执行器控制电热丝的发热及发热功率,电热丝的发热功耗由功耗记录器记录,执行器控制平移机构,对太阳能板相对大棚顶部遮掩度进行调节,进而调节进光量;所述太阳能板向后连接电能存储,所述电能存储连接附加电源,附加电源与外部电源合并后,共同对自动控温装置的供电模块以外的部件供电。

作为优选,所述自动控温装置还包括历史数据处理器,所述历史数据处理器采集温度监测器、湿度指示报警器、平移机构、开合机构、功耗记录器中的信号,且历史数据处理器连接中心控制器。历史数据处理器大大增强了调节的反馈性和灵活性,且进行数字化处理,高效先进。

进一步,所述温度监测器、湿度指示报警器、平移机构、开合机构、功耗记录器的信号在传导到历史数据处理器前统一处理为数字信号,历史数据处理器通过数字信号处理。数字信号不易失真,传输和处理准确,比模拟信号更为清晰可靠。

作为优选,所述湿度指示报警器仅设置高报警和高高报警,高报警的湿度为预设标准湿度的105~115%,高高报警的湿度为预设标准湿度的115%以上。

作为优选,所述通风口在大棚的对向两侧开设若干。通风口在对向两侧开设容易排湿。

作为优选,平移机构、开合机构为电机带动丝杆、齿轮或阻尼滑动机构的结构。电机带动的以上机构运行稳定,可靠。

作为优选,所述电热丝在作物的地面附近和上方分别布置,且沿着作物均匀布置。电热丝加热具有快速的特点,布置的好还影响到环境升温的均匀性。

本发明的有益效果在于:本发明结构紧凑,功能强大。各个控制环节的模块环环相扣,较为严谨,执行器的机构可靠,控制简便;太阳能的利用和转化节省了电能;历史数据处理器功能强大,能够根据历史控制各机构的参数推断出当地的条件,从而反馈计算出下一步合适的调节值,且使用时间越久结果越精确、调节越精准。本发明的控温装置节能环保,控制系统不甚复杂,但功能强大,反馈机制和数据处理可靠而智能,真正实现了“智能控制”。

附图说明

图1是本发明实施例的结构框图。

图中:1-中心控制器,2-执行器,21-开合机构,22-平移机构,3-通风口,4-电热丝,41-功耗记录器,5-供电模块,51-太阳能板,52-电能存储,53-附加电源,6-温度监测器,7-湿度指示报警器,8-历史数据处理器,9-外部电源。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例作简单地介绍。

如图1,一种节能大棚自动控温装置,包括中心控制器1、执行器2、通风口3、电热丝4、供电模块5、温度监测器6、湿度指示报警器7、历史数据处理器8,所述供电模块5包括太阳能板51、电能存储52、附加电源53、外部电源9,中心控制器1为基于plc或dcs的控制系统,所述通风口3在大棚的对向两侧开设若干,所述温度监测器6和湿度指示报警器7连接中心控制器1并将结果反馈至中心控制器,所述湿度指示报警器7设置正位指示、高报警和高高报警,正位指示的湿度为预设标准湿度的95~105%,高报警的湿度为预设标准湿度的105~115%,高高报警的湿度为预设标准湿度的115%以上,若到高报警或高高报警控制器1即控制执行器2动作;中心控制器1向后连接执行器2,执行器2控制3个部分:(1)执行器2控制开合机构21,对大棚的通风口3进行开度控制;(2)执行器2控制电热丝4的发热与否及发热功率,电热丝4的发热功耗由功耗记录器41记录,所述电热丝4在作物的地面附近和上方分别布置,且沿着作物均匀布置;(3)执行器2控制平移机构22,对太阳能板51相对大棚顶部的遮掩度进行调节,进而调节进光量,太阳能板的平移对其接收阳光面积不影响,平移机构22、开合机构21为电机带动丝杆、齿轮或阻尼滑动机构的结构;所述太阳能板51向后连接电能存储52,所述电能存储52连接附加电源53,附加电源53与外部电源9合并后,共同对自动控温装置的供电模块5以外的部件供电,在电量充足的时候,由附加电源53供电,电能不足(阴雨天等)时由外部电源9补足;

中心控制器1控制执行器2动作的方法:实时监测控制且温度和湿度独立控制;温度监测器6监测某一时刻温度过高时,中心控制器1控制执行器2,减小平移机构22开度,减光,并加大开合机构21开度,增加通风量,如有必要,启动大棚内本有的喷淋系统进行降温;当监测到温度过低,则减小开合机构21开度、增大平移机构22开度,同时执行器2开启电热丝4,加热,如此反复地负反馈后温度趋于一致;而平移机构22的开度增大或减小,也可通过手动调节,以快速反应天气变化;湿度在通常情况下为稳定值,且大棚内一般保持较高的湿度(一般都比环境湿度大),当湿度过高时,湿度指示报警器7指示较高的湿度并进行高报警或高高报警,这就导致中心控制器1增加开合机构21的开度,一般是开至最大,一段时间后湿度向外界环境散发而降低,回复到预设标准湿度的95~105%后控制器1减小开合机构21开度,实现了湿度调节;

所述历史数据处理器8采集温度监测器6、湿度指示报警器7、平移机构22、开合机构21、功耗记录器41中的信号,且历史数据处理器8连接中心控制器1,所述温度监测器6、湿度指示报警器7、平移机构22、开合机构21、功耗记录器41的信号在传导到历史数据处理器8前统一处理为数字信号,历史数据处理器8通过数字信号处理,具体数字信息为平移幅度(m)、开合角度(°)、温度(℃)、湿度(相对温度的湿度,%)、功耗(功耗,kwh,每天平均功率,kw),处理后得到曲线图,并根据预先设定的程序(程序根据作物生长规律定制),判断下一步应该调节的可靠温度,从而设定标准的温度范围值,再行动态控制,使作物始终在良好的温度范围内;而记录超过一定时间(可按作物季数确定,如3~5季),在以往几季中所表现出的特征,经过专业人员研究,推断出下一步的计划,并调整、改写程序参数。

以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员而言,在不脱离本发明原理的前提下,所做出的若干改进或等同替换,均视为本发明的保护范围,仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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