一种温室大棚一体化控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种温室大棚一体化控制系统，属于设施大棚环境调控的技术领域。

背景技术：

温室大棚属于设施农业的建筑设施。农业生产一般都会受到季节性限制，温室大棚则为农作物生长提供了适宜的生长环境，大大提高了作物的生产效率和产量。

随着农业物联网技术的发展，信息化与农业生产的融合，推动了我国农业生产精细化的发展，为现代化农业的发展提供了前所未有的机遇。设施温室大棚作是现代化农业发展的典型应用案例，在普通日光温室的基础上，将农业物联网技术应用到温室大棚中，通过安装大量传感器节点构成监测网络，结合自动化控制技术，实现了对温室大棚中的空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分等环境因子的自动监测与控制。

我国对于温室大棚控制系统的研究起步较晚，控制系统智能化程度低、成本高，很难在国内大范围推广；同时，国内大部分温室控制系统都属于单一参数控制模式，没有考虑到各参数之间的相互影响，自动控制效果不理想。

中国专利公告号205787871U公开了一种新型温室大棚控制系统，该系统提高了温室大棚的自动化程度，省时省力，解决了传统的温室大棚种植，其自动化程度低，其温室环境检测不全面的问题。但是，该系统的控制模式单一，不能很好的适应现有技术中温室大棚自动控制的发展需求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种温室大棚一体化控制系统。

本实用新型的技术方案为：

一种温室大棚一体化控制系统，包括棚内设备、主控制器、通信模块、本地控制模块、触摸屏模块和电源管理模块；所述通信模块、本地控制模块、触摸屏模块和电源管理模块分别与所述主控制器连接；棚内设备通过通信模块与主控制器通信。

优选的，所述棚内设备包括湿帘降温设备、喷雾降温设备、遮阳网、卷膜、大棚卷帘、和棚内参数采集节点。

进一步优选的，所述棚内参数采集节点包括，空气温度采集节点、空气湿度采集节点、CO₂浓度采集节点、光照强度采集节点、土壤温度采集节点和土壤含水量采集节点。

优选的，所述触摸屏模块为北京昆仑通态的液晶屏，型号TPC1061Ti；所述本地控制模块为STM32单片机。

优选的，所述通讯模块为433M无线模块、以太网模块、GPRS模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块、ZigBee模块或红外通信模块。所述通信模块用于跟温室大棚内的设备进行通信，对数据信息进行加密处理，并将数据信息传至主控制器。加密处理用到的加密算法包括TEA算法、MD5算法。

优选的，所述主控制器与所述通信模块通过SPI总线连接；主控制器与所述本地控制模块、触摸屏模块、电源管理模块通过GPIO口连接。

优选的，所述主控制器为AM3505。主控制器用于接收并解析来自所述通信模块、本地控制模块、触摸屏模块传来的数据信息，同时在自动控制模式下进行温室大棚环境自我调控。通过手动操作所述本地控制模块向温室大棚内的相关设备发送控制指令，设备接收到控制指令后进行相应的动作，同时向所述主控制器发送状态信息；通过所述触摸屏模块可进行参数设置，并将设置好的参数信息传至主控制器，同时所述触摸屏模块也可进行设备的操作。

通过本地控制模块上的按键开关或者触摸屏模块生成控制指令，并将所述控制指令传送到主控制器；

优选的，所述温室大棚一体化控制系统还包括可移动设备，所述可移动设备通过通信模块与主控制器通信；所述可移动设备为手机、PDA或电脑。

所述触摸屏模块，用于人机交互对话，显示主控制器发来的温室大棚环境参数信息、设备运行状态信息，并且通过触摸屏进行设备操作、参数设置；通过触摸屏选择本地控制、远程控制以及自动控制三种运行模式；所述远程控制模式是指通过可移动设备来操作温室大棚内的设备，所述自动控制模式是指主控制器根据采集到的温室大棚环境信息和建立好的自动控制算法，进行环境信息自我调控，所述自动控制算法包括PID控制、模糊控制、解耦控制、神经网络控制、非线性控制、自适应控制。

优选的，所述电源管理模块通过电力线连接到220V或380V交流电源；所述电源管理模块分别与所述通信模块、本地控制模块、触摸屏模块连接。

优选的，所述主控制器通过通信模块连接有服务器。

优选的，所述主控制器、通信模块、本地控制模块、触摸屏模块和电源管理模块设置在控制柜内。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型所述温室大棚一体化控制系统可选择本地控制、远程控制、自动控制三种模式对温室大棚内的环境进行调控；在自动控制模式下，能实时监测温室大棚内的环境信息，并根据不同作物的生长信息，进行温室大棚环境信息自我调控；在本地和远程控制模式下，用户可通过实时查看温室大棚内的环境信息，手动控制大棚内的设备，以达到调节大棚内环境参数信息的目的；大大提高了作物产量，减少劳动生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型所述温室大棚一体化控制系统的部分结构示意图；

图2为本实用新型所述温室大棚一体化控制系统的部分内部结构示意图；

其中，101、控制柜；102、触摸屏模块；103、按键开关；104、供电系统；201、主控制器；202、通信模块；203、本地控制模块；204、电源管理模块。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1

如图1-2所示。

一种温室大棚一体化控制系统，包括棚内设备、主控制器201、通信模块202、本地控制模块203、触摸屏模块102和电源管理模块204；所述通信模块202、本地控制模块203、触摸屏模块102和电源管理模块204分别与所述主控制器201连接；棚内设备通过通信模块202与主控制器201通信。

实施例2

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述棚内设备包括湿帘降温设备、喷雾降温设备、遮阳网、卷膜、大棚卷帘、和棚内参数采集节点。

实施例3

如实施例2所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述棚内参数采集节点包括，空气温度采集节点、空气湿度采集节点、CO₂浓度采集节点、光照强度采集节点、土壤温度采集节点和土壤含水量采集节点。

实施例4

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述触摸屏模块为北京昆仑通态的液晶屏，型号TPC1061Ti；所述本地控制模块为STM32单片机。

实施例5

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述通讯模块为433M无线模块。所述通信模块用于跟温室大棚内的设备进行通信，对数据信息进行加密处理，并将数据信息传至主控制器。加密处理用到的加密算法包括TEA算法、MD5算法。

实施例6

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述主控制器201与所述通信模块202通过SPI总线连接；主控制器201与所述本地控制模块203、触摸屏模块102、电源管理模块204通过GPIO口连接。

实施例7

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述主控制器201为AM3505。主控制器201用于接收并解析来自所述通信模块202、本地控制模块203、触摸屏模块102传来的数据信息，同时在自动控制模式下进行温室大棚环境自我调控。通过手动操作所述本地控制模块203向温室大棚内的相关设备发送控制指令，设备接收到控制指令后进行相应的动作，同时向所述主控制器201发送状态信息；通过所述触摸屏模块102可进行参数设置，并将设置好的参数信息传至主控制器201，同时所述触摸屏模块102也可进行设备的操作。

通过本地控制模块203上的按键开关或者触摸屏模块102生成控制指令，并将所述控制指令传送到主控制器201；

实施例8

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述温室大棚一体化控制系统还包括可移动设备，所述可移动设备通过通信模块202与主控制器201通信；所述可移动设备为手机。

所述触摸屏模块102，用于人机交互对话，显示主控制器201发来的温室大棚环境参数信息、设备运行状态信息，并且通过触摸屏进行设备操作、参数设置；通过触摸屏选择本地控制、远程控制以及自动控制三种运行模式；所述远程控制模式是指通过可移动设备来操作温室大棚内的设备，所述自动控制模式是指主控制器根据采集到的温室大棚环境信息和建立好的自动控制算法，进行环境信息自我调控，所述自动控制算法为PID控制。

实施例9

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述电源管理模块(济南晶恒电子有限责任公司，型号UP05012030B，实现220V交流电转5V和24V直流电)通过电力线连接到220V交流电源；所述电源管理模块分别与所述通信模块、本地控制模块、触摸屏模块连接。

实施例10

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述主控制器201通过通信模块202连接有服务器。

实施例11

如实施例1所述的温室大棚一体化控制系统，所不同的是，所述主控制器201、通信模块202、本地控制模块203、触摸屏模块102和电源管理模块204设置在控制柜内101。