基于Li‑Fi的温室大棚智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种温室大棚的控制系统，具体为基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统。

背景技术：

温室农业大棚因为受种植环境限制小、适用范围广、抗灾害能力强等特点，提高了农产品的产量与质量，能极大程度丰富人民物质生活。目前，我国温室大棚智能化程度越来越高，绝大多数智能温室大棚都是采用无线通信和有线通信，但无线网络技术信号不稳定，易受其它电磁信号干扰，有线通信技术种类太多，不利于推广。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统；采用光信号传输更加稳定规范，提高控制系统可靠性。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

本实用新型所述的基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统，其特征在于：所述的智能控制系统包括温室大棚、遮光系统、加温系统、降温体统、灌溉系统、开窗系统、以及感知部分；

本实用新型所述的遮光系统的主体为装于温室大棚一侧的遮光布，遮光布为遮光材料，展开后能够覆盖在整个温室大棚上；

本实用新型所述的加温系统采用电热采暖，主体为在温室大棚底边缠绕的电阻丝；降温系统的主体为装于温室大棚内的风机-湿布帘；加温系统和降温系统共同控制温室大棚内的温度；

本实用新型所述的灌溉系统采用喷灌方式，主体为均布于温室大棚内地面；开窗系统的主体为均布于温室大棚棚顶的窗户，通过控制电机控制温室大棚窗户的打开和关闭；开窗系统和灌溉系统用来调节温室大棚的湿度，CO₂浓度通过开窗系统来控制。

本实用新型所述的感知部分包括：温度感知单元、湿度感知单元、光照强度感知单元和CO₂浓度感知单元；所述温度传感器测量温室大棚内的温度，所述湿度传感器测量温室大棚内的湿度，所述光照强度传感器测量温室大棚内光照强度，所述CO₂浓度传感器测量温室大棚内的CO₂浓度。

本实用新型的信息传输部分是指实现传感器与智能应用部分之间数据通信的LED灯数据网络。各个传感器上都装有LED灯、频闪控制器和编码器，智能应用系统上都装有光敏二极管。感知部分采集参数与温室大棚环境要求比对，发出控制指令，通过LED灯发出的光信号传输给智能应用部分，控制相应系统动作。在上述每个系统上都装有光敏二极管，感知部分将控制信息转换成光信号传给光敏二极管；光敏二极管蒋光信号信息转换成电信号信息后传送至智能应用部分构成信息传输部分。

本实用新型所述的温度感知单元包括：温度传感器、第一编码器、第一LED频闪控制器及第一LED灯；所述的第一LED灯与第一LED频闪控制器相连接；温度传感器将检测到的温度信息传送至第一编码器，第一LED频闪控制器接收第一编码器的控制指令信息控制第一LED灯的工作。加温系统和降温系统上的光敏二极管接收第一LED灯的光信号信息将光信号信息转换成电信号信息后控制所述温室大棚的温度。

本实用新型所述的湿度感知单元包括：湿度传感器、第二编码器、第二LED频闪控制器和第二LED灯；第二LED灯与第二LED频闪控制器相连接；湿度传感器将检测到的湿度信息传送至第二编码器，第二LED频闪控制接收第二编码器的控制指令信息控制第二LED灯的工作。灌溉系统和开窗系统上的光敏二极管接收第二LED灯的光信号信息将光信号信息转换成电信号信息后控制所述温室大棚的湿度。

本实用新型所述的光照强度感知单元包括：光照强度传感器、第三编码器、第三LED频闪控制器和第三LED灯；第三LED灯与第三LED频闪控制器相连接，光照强度传感器将检测到的光照强度信息传送至第三编码器，第三LED频闪控制器接收第三编码器的控制指令信息控制第三LED灯的工作。加遮光系统上的光敏二极管接收第三LED灯的光信号信息将光信号信息转换成电信号信息后控制所述温室大棚的光照强度。

本实用新型所述的CO₂浓度感知单元包括：CO₂浓度传感器、第四编码器、第四LED频闪控制器和第四LED灯；第四LED灯与第四LED频闪控制器相连接，CO₂浓度传感器将检测到的CO₂浓度信息传送至第四编码器，第四LED频闪控制器接收第四编码器的控制指令信息控制第四LED灯的工作。开窗系统上的光敏二极管接收第四LED灯的光信号信息将光信号信息转换成电信号信息后控制所述温室大棚的CO₂浓度。

本实用新型的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本实用新型利用光信号控制加温系统、降温系统、灌溉系统、遮光系统的工作，调节温室大棚的温度、湿度、光照强度和CO₂浓度；

2、本实用新型采用光信号进行数据传输能提高系统工作稳定性，减少电磁干扰；

3、本实用新型各个传感器探测到的信号经过编码器传输给控制LED灯工作的频闪控制器使其控制LED快速闪烁，LED灯每秒闪烁数百万次，人眼无法察觉，不会对温室大棚内的工作人员眼睛造成损害，但光敏二极管能识别这些闪烁信号。

本实用新型具有结构新颖、装配简单、自动检测、自动调节、运行稳定等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本实用新型共有5幅附图,其中：

附图1为本实用新型基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统的结构示意图；

附图2为本实用新型中温度感知单元的结构示意图；

附图3为本实用新型中湿度感知单元的结构示意图；

附图4为本实用新型中光照强度感知单元的结构示意图；

附图5为本实用新型中CO₂浓度感知单元的结构示意图。

附图中：1、遮光布 2、热阻丝 3、风机—湿布帘 4、灌溉系统 5、窗户 6-1/6-2/6-3/6-4/6-5、光敏二极管 7、温度感知单元 8、湿度感知单元9、光照强度感知单元 10、CO₂浓度感知单元 11、温室大棚 12-1/12-2/12-3/12-4、LED灯 13-1/13-2/13-3/13-4、LED频闪控制器 14-1/14-2/14-3/14-4、编码器 15、温度传感器 16、湿度传感器 17、光照强度传感器 18、CO₂浓度传感器。

具体实施方式

本实用新型的具体实施例如附图所示，基于Li-Fi的温室大棚智能控制系统包括：温室大棚11、遮光系统、加温系统、降温体统、灌溉系统4、开窗系统、以及感知部分；

遮光系统的主体为装于温室大棚11一侧的遮光布1，遮光布1展开后能够覆盖在整个温室大棚11上；

加温系统的主体为在温室大棚11底边缠绕的电阻丝2；

降温系统的主体为装于温室大棚11内的风机-湿布帘3；

灌溉系统4的主体为均布于温室大棚11内地面；

开窗系统的主体为均布于温室大棚11棚顶的窗户5；

感知部分包括：温度感知单元、湿度感知单元、光照强度感知单元和CO₂浓度感知单元；

在上述每个系统上都装有光敏二极管，感知部分将控制信息转换成光信号传给光敏二极管；光敏二极管蒋光信号信息转换成电信号信息后传送至智能应用部分构成信息传输部分。

温度感知单元包括：温度传感器15、第一编码器14-1、第一LED频闪控制器13-1及第一LED灯12-1；所述的第一LED灯12-1与第一LED频闪控制器13-1相连接；温度传感器15将检测到的温度信息传送至第一编码器14-1，第一LED频闪控制器13-1接收第一编码器14-1的控制指令信息控制第一LED灯12-1的工作。

湿度感知单元包括：湿度传感器16、第二编码器14-2、第二LED频闪控制器13-2和第二LED灯12-2；第二LED灯12-2与第二LED频闪控制器13-2相连接；湿度传感器16将检测到的湿度信息传送至第二编码器14-2，第二LED频闪控制13-2接收第二编码器的控制指令信息控制第二LED灯12-2的工作。

光照强度感知单元包括：光照强度传感器17、第三编码器14-3、第三LED频闪控制器13-3和第三LED灯12-3；第三LED灯12-3与第三LED频闪控制器13-3相连接，光照强度传感器17将检测到的光照强度信息传送至第三编码器14-3，第三LED频闪控制器13-3接收第三编码器14-3的控制指令信息控制第三LED灯12-3的工作。

CO₂浓度感知单元包括：CO₂浓度传感器18、第四编码器14-4、第四LED频闪控制器13-4和第四LED灯12-4；第四LED灯12-4与第四LED频闪控制器13-4相连接，CO₂浓度传感器18将检测到的CO₂浓度信息传送至第四编码器14-4，第四LED频闪控制器13-4接收第四编码器14-4的控制指令信息控制第四LED灯12-4的工作。

以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其本实用新型的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。