卷帘机智能控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卷帘机领域，具体涉及一种卷帘机智能控制器。
【背景技术】
[0002]目前，温室大棚已经在各类农产品、观赏植物等的种植中得到了广泛的应用，而卷帘机的出现极大地推动了温室大棚的机械化程度。温室大棚在使用过程中，白天通过卷帘机收起草帘或保温被，吸收太阳光的照射，使大棚内的温度升高；晚上气温较之白天低，需要通过卷帘机铺设草帘或保温被，来对大棚进行保温。
[0003]传统的卷帘机在管理方面很多是人工干预管理，定时开关，由于缺少对卷帘机运行状态进行监测，管理手段偏弱，难以脱离人工监测调整，实现自动控制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种卷帘机智能控制器，通过对卷帘机运行状态进行监测，能够实现卷帘机控制的全自动化。
[0005]为此目的，本发明提出一种卷帘机智能控制器，包括:
[0006]佩戴式监测设备和电机管理保护设备；其中，
[0007]所述佩戴式监测设备通过套圈套挂在卷帘机的卷轴上，用于测量卷帘机运行参数和环境参数，并传输给所述电机管理保护设备；
[0008]所述电机管理保护设备安装在所述卷帘机的电机上，用于根据所述佩戴式监测设备传输的数据，对所述卷帘机进行控制。
[0009]本发明实施例所述的卷帘机智能控制器，利用佩戴式监测设备测量卷帘机运行参数和环境参数，利用电机管理保护设备根据所述佩戴式监测设备测量到的卷帘机运行参数和环境参数对卷帘机的电机进行控制，能够实现卷帘机控制的全自动化。
【附图说明】
[0010]图1为本发明卷帘机智能控制器一实施例的结构示意图；
[0011]图2为图1中的佩戴式监测设备的侧视图；
[0012]图3为图1中的电机管理保护设备一实施例的方框结构示意图；
[0013]图4为图1中的佩戴式监测设备一实施例的方框结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0015]图1为本发明卷帘机智能控制器一实施例的结构示意图，图中I为佩戴式监测设备，2为卷帘机的卷轴，3为中间推拉模式的卷帘机的电机，4为温室，5为一侧推拉模式的卷帘机的电机，6为电机管理保护设备，7为移动设备，8为无线网桥，9为远程PC ;图2为图1中的佩戴式监测设备的侧视图，图中10为套圈，11为佩戴式监测设备壳体，12为超声波测距探头，13为环境测量透窗。
[0016]如图1所示，本实施例公开一种卷帘机智能控制器，包括:
[0017]佩戴式监测设备I和电机管理保护设备6 ;其中，
[0018]所述佩戴式监测设备I通过套圈10套挂在卷帘机的卷轴2上，用于测量卷帘机运行参数和环境参数，并传输给所述电机管理保护设备6 ;
[0019]所述电机管理保护设备6安装在所述卷帘机的电机上，用于根据所述佩戴式监测设备I传输的数据，对所述卷帘机进行控制。
[0020]本发明由佩戴式监测设备和电机管理保护设备组成，适用于卷帘机和卷膜机的智能控制。如图1所示，佩戴式监测设备利用重力原理，利用套圈套挂在卷帘/膜机的卷轴一侧(一侧推拉模式)或者两侧(中间推拉模式)，运行过程中基本保持重心在下，不随卷轴翻转，在卷帘/膜机运动或静止过程中测量其三轴加速度、气压、卷轴离地面高度、倾斜度及空气温湿度、光照度等参数，并可以通过433M无线方式与安装在电机上的电机管理保护设备通讯。电机管理保护设备负责电机用电状态的监测、电机的控制，以确保电机处于安全状态。同时该设备可以通过WIFI网络与移动设备通讯实现移动设备现场控制，亦能通过无线网桥进入网络实现远程控制管理，适用于大规模温室群，成本较低，便于推广。
[0021]本发明实施例所述的卷帘机智能控制器，利用佩戴式监测设备测量卷帘机运行参数和环境参数，利用电机管理保护设备根据所述佩戴式监测设备测量到的卷帘机运行参数和环境参数对卷帘机的电机进行控制，能够实现卷帘机控制的全自动化。
[0022]可选地，参看图2，在本发明卷帘机智能控制器的另一实施例中，所述佩戴式监测设备包括:
[0023]壳体11、超声波测距探头12和气压传感器；其中，
[0024]所述超声波测距探头12位于所述壳体11底部，用于测量所述卷轴离地面的距离，得到第一距离，并传输给所述电机管理保护设备，
[0025]所述气压传感器，用于采集环境气压值，并计算所述卷轴离地面的距离，得到第二距离，并传输给所述电机管理保护设备，
[0026]所述电机管理保护设备，还用于在所述第二距离与第一距离的差值在预设的第一范围内时，将所述第一距离作为所述卷轴离地面的距离，在在所述第二距离与第一距离的差值在预设的第二范围内时，进行报警。
[0027]如图2所示为图1中的佩戴式监测设备的侧视图，本发明实施例采用高度实现卷帘/膜机定位，超声波测距测量卷轴离地面的距离，气压传感器用于补偿超声波测距，主要防止被测距地面情况受到意外改变，可以设置当两种高度差值超过3米进行报警。本发明通过气压传感器和超声波探头测距，结构简单、准确，不易发生意外。
[0028]可选地，在本发明卷帘机智能控制器的另一实施例中，所述佩戴式监测设备，还包括:
[0029]倾角传感器(位于套圈顶部)，用于实时测量所述卷轴与水平面的夹角，并传输给所述电机管理保护设备，其中，
[0030]所述电机管理保护设备，包括:处理器和电机驱动电路，
[0031 ] 所述电机驱动电路采用双向可控硅与电机供电线路连接，
[0032]所述处理器，用于在所述卷轴与水平面的夹角大于第一数值或者连续增加时，利用正弦脉冲宽度调制(SPffM)控制所述双向可控硅的开闭，并通过调整所述双向可控硅的开闭频率调节所述电机的速度，直至所述卷轴与水平面的夹角不再连续增加，且在预设的第三范围内。
[0033]本发明实施例中，倾角传感器用于测量卷轴与水平位置的角度，当测量角度连续出现增加情况或角度值超过第一数值(第一数值可以为5度)时(角度为正时为未卷到位，角度为负为卷过位)，可以通过对电机降速1/2返回，并监测角度和角度变化情况，如果未能有效则降速1/4返回，继续监测变化，如果问题未能解决则采用2倍速度返回，即以1/2速度变速前进来调整角度，直到角度值不再连续增加，或者小于2度，即误差要求内。
[0034]参看图3，智能电机管理保护设备可以采用三相计量芯片ADE7854监测电机供电电压、电流、功率(有功功率，视在功率)、测量电能质量(如短时低压或高压检测、短时高电流变化监测、供电线路电压周期测量以及相位电压与电流之间的角度测量等)；电机驱动电路采用双向可控硅与电机供电部分连接，控制电机开闭及调速；无线433M模块用于与佩戴式运动监测设备通讯；WIFI模块用于网络接入或直接和移动设备通讯；高精度实时时钟芯片为系统提供准确时间；看门狗电路用于避免电机开闭受到干扰，确保监测电路工作稳定；外接开关接口连接外部开关，实现电机直接干预控制；设备直接从三相电中取电，获得供电电压；核心处理器采用MSP430FR5969用于信息采集、通讯、电机监测、控制管理等。
[0035]可选地，在本发明卷帘机智能控制器的另一实施例中，所述佩戴式监测设备，还包括:
[0036]第一温度传感器、湿度传感器和光照传感器；其中，
[0037]所述壳体上开有环境测量透窗，
[0038]所述第一温度传感器透过所述环境测量透窗采集环境温度数据，并传输给所述处理器，
[0039]所述湿度传感器透过所述环境测量透窗采集环境湿度数据，并传输给所述处理器，
[0040]所述光照传感器(位于套圈顶部)，用于采集环境光照数据，并传输给所述处理器，
[0041]所述处理器，还用于在所述第一温度传感器连续两次采集的环境温度数据或者所述湿度传感器连续两次采集的环境湿度数据或者所述光照传感器连续两次采集的环境光照数据的变化量大于第二数值时，通过所述电机驱动电路驱动所述电机运转，以关闭所述卷帘机。
[0042]本发明实施例中，温湿度、光照传感器主要用于测量室外环境变化，当温湿度，光照变化较大时，则需要关闭卷帘/膜机。本发明能够根据本地气候条件智能自动管理卷帘/膜电机。
[0043]可选地，在本发明卷帘机智能控制器的另一实施例中，所述佩戴式监测设备，还包括:
[0044]加速度计磁力计芯片，用于测量所述佩戴式监测设备晃动方向的加速度，并确定出风向，在所述佩戴式监测设备晃动方向的加速度大于第三数值时，且风向与应用卷帘机的通风口相对时，通过所述电机驱动电路驱动所述电机运转，以关闭卷帘机。
[0045]如图4所示，佩戴式运动监测设备采用低功耗设计，锂电池供电，低功耗MCU获取传感器数据并作出状态分析；加速度计磁力计芯片HML5883用于测量三个方向的速度、加速度，能够实现电机速度监测，从而能够用于电机调速；超声波测距模块KS108用于测量卷轴离地面距离；倾角传感器ADXL345用于测量卷轴相对水平的角度；气压传感器MS5611用于高度测量，以补偿超声波测量受外界干扰；温、湿度和光照传感器SHT25/ISL29013用于测量外部环境为电机管理保护设备控制提供决策依据；433M无线通讯模块用于与电机管理保护设备通讯。
[0046]本发明实施例中，当外界有较大风时会使佩戴式监测设备运动，可以监测到加速度，从而可以计算出风向，当风向与温室通风口相对时，同时加速度超过第三数值(比如3g)则主动关闭卷帘/膜机减少高风速对温室结构以及内