溫室無土水培控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種智能控制技術(shù)，特別是一種溫室無土水培控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，社會上大部分農(nóng)民還在沿用人工值守的方法來看管蔬菜大棚，浪費了大量 的人力、物力，而且蔬菜大棚的環(huán)境控制并不理想，往往因為溫濕度控制不當(dāng)造成作物減 產(chǎn)，從而給菜農(nóng)帶來了極大的損失。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種溫室無土水培控制系統(tǒng)，其特征在于，包括一主 控系統(tǒng)、溫室，所述溫室為兩個以上，且每個溫室中設(shè)有一輔控系統(tǒng)、一監(jiān)測系統(tǒng)、一執(zhí)行系 統(tǒng)和一溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)，每一輔控系統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立指控型鏈路和信息傳輸鏈路，每 一監(jiān)測系統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立信息傳輸鏈路，每一溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立指控型 鏈路，每一溫室中的輔控系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)之間建立指控型鏈路。所述輔控系統(tǒng)采集農(nóng)作物 生長環(huán)境信息，并調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境；所述監(jiān)測系統(tǒng)采集農(nóng)作物生長信息；所述執(zhí)行系統(tǒng) 在輔控系統(tǒng)的驅(qū)動下調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長的環(huán)境；所述相鄰溫室的溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)通過電子 開關(guān)連接；所述主控系統(tǒng)接收輔控系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)發(fā)送的信息，并比較獲得最適宜農(nóng)作物 生長的環(huán)境，控制輔控系統(tǒng)調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境；所述主控系統(tǒng)接收輔控系統(tǒng)發(fā)送的信息并 控制電子開關(guān)的導(dǎo)通。
[0004] 所述溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)為水冷循環(huán)管，其與外不水庫連接，每一水冷循環(huán)管有兩 種工作模式：
[0005] 模式一，每一溫室的水冷循環(huán)管作用于該溫室；
[0006] 模式二，相鄰溫室間的水冷循環(huán)管導(dǎo)通作用于該溫室和相鄰溫室。
[0007] 所述主控系統(tǒng)包括接收模塊、比較模塊、判斷模塊和指令發(fā)送模塊。所述接收模塊 接收每一溫室中輔控系統(tǒng)傳輸?shù)母鱾鞲衅骱蜋z測儀的信息，以及接收每一溫室中監(jiān)測系統(tǒng) 的信息；所述比較模塊比較所有監(jiān)測系統(tǒng)傳來的植物生長信息，從中選擇生長最優(yōu)的植物 所在的溫室，并提取該溫室生長環(huán)境參數(shù)；所述判斷模塊判斷同一時間進行升溫和降溫工 作的溫室是否為相鄰溫室，若是，產(chǎn)生聯(lián)通該相鄰溫室間電子開關(guān)的信號；所述指令發(fā)送模 塊根據(jù)所選取的溫室，向其他溫室發(fā)送控制命令，將各溫室中農(nóng)作物生長環(huán)境調(diào)整為與所 選出溫室的環(huán)境參數(shù)相同；所述指令發(fā)送模塊向選取的電子開關(guān)發(fā)送信號。
[0008] 所述輔控系統(tǒng)包括環(huán)境因素等級列表、測量模塊、A/D模塊、控制模塊、D/A模塊、 執(zhí)行模塊。所述環(huán)境因素等級列表將各環(huán)境因素數(shù)值按大小排列并劃分等級且記錄；所述 測量模塊用于獲得影響農(nóng)作物生長的實時環(huán)境因素，并將該環(huán)境因素數(shù)值對應(yīng)于環(huán)境因素 等級列表中的等級，并發(fā)送環(huán)境等級信號；所述A/D模塊用于接收環(huán)境等級信號，并將信號 轉(zhuǎn)換成輸入數(shù)字信號；所述控制模塊用于接收數(shù)字信號并處理發(fā)送指令信號；所述D/A模 塊將指令信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并發(fā)送；所述執(zhí)行模塊根據(jù)D/A模塊發(fā)送的指令工作；所述 每一輸入數(shù)字信號與一環(huán)境等級信號匹配。
[0009] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：（1)通過各模塊之間的相互配合，可 以實現(xiàn)大棚內(nèi)無人監(jiān)管即可完成農(nóng)作物的培養(yǎng)工作；(2)設(shè)立符合農(nóng)作物生長的環(huán)境因素 作為最優(yōu)環(huán)境因素，當(dāng)生長環(huán)境未落入最優(yōu)環(huán)境因素的范圍內(nèi)，通過控制模塊驅(qū)動執(zhí)行模 塊調(diào)整農(nóng)作物生長環(huán)境；（3)通過比較各溫室中農(nóng)作物生長狀況，確定某一溫室的生長環(huán) 境最有利于農(nóng)作物，進而主控系統(tǒng)控制輔控系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行系統(tǒng)做出統(tǒng)一調(diào)節(jié)；(4)本實用 新型通過電子開關(guān)使得多個溫室的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)形成統(tǒng)一整體，當(dāng)相鄰的溫室一個進行升 溫工作、一個進行降溫調(diào)節(jié)，升溫的溫室可以運用降溫溫室水冷循環(huán)管排除的水流溫度，輔 助進行升溫，進而實現(xiàn)降低能耗的目的。
[0010] 下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步描述。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型溫室無土水培空系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 圖2是本實用新型輔控系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組合原理結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖3是本實用新型溫室無土水培控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
[0014] 圖4是本實用新型主控系統(tǒng)能夠原理結(jié)構(gòu)圖。
[0015] 圖5是本實用新型溫室之間水冷循環(huán)連接示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 一種溫室無土水培控制系統(tǒng)，包括一主控系統(tǒng)、溫室，所述溫室為兩個以上，且每 個溫室中設(shè)有一輔控系統(tǒng)、一監(jiān)測系統(tǒng)、一執(zhí)行系統(tǒng)和一溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)，每一輔控系 統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立指控型鏈路和信息傳輸鏈路，每一監(jiān)測系統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立信息傳輸鏈 路，每一溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)與主控系統(tǒng)建立指控型鏈路，每一溫室中的輔控系統(tǒng)與執(zhí)行系 統(tǒng)之間建立指控型鏈路。所述輔控系統(tǒng)采集農(nóng)作物生長環(huán)境信息，并調(diào)節(jié)植物生長環(huán)境；所 述監(jiān)測系統(tǒng)采集農(nóng)作物生長信息；所述執(zhí)行系統(tǒng)在輔控系統(tǒng)的驅(qū)動下調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長的環(huán) 境；所述相鄰溫室的溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)通過電子開關(guān)連接；所述主控系統(tǒng)接收輔控系統(tǒng)和 檢測系統(tǒng)發(fā)送的信息，并比較獲得最適宜農(nóng)作物生長的環(huán)境，控制輔控系統(tǒng)調(diào)節(jié)植物生長 環(huán)境；所述主控系統(tǒng)接收輔控系統(tǒng)發(fā)送的信息并控制電子開關(guān)的導(dǎo)通。
[0017] 所述溫度調(diào)節(jié)輔助系統(tǒng)為水冷循環(huán)管，其與外不水庫連接，每一水冷循環(huán)管有兩 種工作模式：
[0018] 模式一，每一溫室的水冷循環(huán)管作用于該溫室；
[0019] 模式二，相鄰溫室間的水冷循環(huán)管導(dǎo)通作用于該溫室和相鄰溫室。
[0020] 所述主控系統(tǒng)包括接收模塊、比較模塊、判斷模塊和指令發(fā)送模塊。所述接收模塊 接收每一溫室中輔控系統(tǒng)傳輸?shù)母鱾鞲衅骱蜋z測儀的信息，以及接收每一溫室中監(jiān)測系統(tǒng) 的信息；所述比較模塊比較所有監(jiān)測系統(tǒng)傳來的植物生長信息，從中選擇生長最優(yōu)的植物 所在的溫室，并提取該溫室生長環(huán)境參數(shù)；所述判斷模塊判斷同一時間進行升溫和降溫工 作的溫室是否為相鄰溫室，若是，產(chǎn)生聯(lián)通該相鄰溫室間電子開關(guān)的信號；所述指令發(fā)送模 塊根據(jù)所選取的溫室，向其他溫室發(fā)送控制命令，將各溫室中農(nóng)作物生長環(huán)境調(diào)整為與所 選出溫室的環(huán)境參數(shù)相同；所述指令發(fā)送模塊向選取的電子開關(guān)發(fā)送信號。
[0021] 所述輔控系統(tǒng)包括環(huán)境因素等級列表、測量模塊、A/D模塊、控制模塊、D/A模塊、 執(zhí)行模塊。所述環(huán)境因素等級列表將各環(huán)境因素數(shù)值按大小排列并劃分等級且記錄；所述 測量模塊用于獲得影響農(nóng)作物生長的實時環(huán)境因素，并將該環(huán)境因素數(shù)值對應(yīng)于環(huán)境因素 等級列表中的等級，并發(fā)送環(huán)境等級信號；所述A/D模塊用于接收環(huán)境等級信號，并將信號 轉(zhuǎn)換成輸入數(shù)字信號；所述控制模塊用于接收數(shù)字信號并處理發(fā)送指令信號；所述D/A模 塊將指令信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并發(fā)送；所述執(zhí)行模塊根據(jù)D/A模塊發(fā)送的指令工作；所述 每一輸入數(shù)字信號與一環(huán)境等級信號匹配。
[0022] 所述控制模塊包括接收模塊、閾值模塊、比較模塊、指令產(chǎn)生模塊、發(fā)送模塊。所 述接收模塊用于接收輸入數(shù)字信號；所述閾值模塊用于存儲適合農(nóng)作物生長的環(huán)境因素的 范圍并依照環(huán)境因素等級列表轉(zhuǎn)化為一等級；所述比較模塊用于將數(shù)字信號代表的等級與 最優(yōu)環(huán)境因素范圍所代表的等級進行比較，若前等級未與后等級重合，發(fā)出觸發(fā)信號；所述 指令產(chǎn)生模塊在觸發(fā)信號的驅(qū)動下發(fā)出指令信號；所述發(fā)送模塊將指令信號發(fā)送至D/A模 塊；所述指令信號的產(chǎn)生滿足：數(shù)字信號代表的等級與最優(yōu)環(huán)境因素范圍所代表的等級做 差，每一指令信號與一差值匹配。
[0023] 所述D/A模塊接收指令信號產(chǎn)生電壓值，每一電壓值與一指令信號匹配。
[0024] 執(zhí)行模塊中設(shè)有比較電路，根據(jù)電壓值確定執(zhí)行模塊的工作速度。
[0025] 具體的，下面通過是實力對本實用新型做進一步描述。
[0026] 結(jié)合圖1，一種溫室無土水培智能系統(tǒng)，包括一主控系統(tǒng)、若干輔控系統(tǒng)，若干執(zhí)行 系統(tǒng)、若干監(jiān)測系統(tǒng)，及通過網(wǎng)格定位劃分的若干溫室。所述每一溫室中設(shè)置一套輔控系 統(tǒng)、一套執(zhí)行系統(tǒng)和一個監(jiān)測系統(tǒng)。主控系統(tǒng)與輔控系統(tǒng)之間建立指控鏈路和信息傳輸鏈 路，所有輔控系統(tǒng)接受主控系統(tǒng)的控制，輔控系統(tǒng)之間未建立聯(lián)系。同一溫室中的執(zhí)行系統(tǒng) 與輔控系統(tǒng)之間建立指控關(guān)系，執(zhí)行系統(tǒng)接受輔控系統(tǒng)的控制進行工作。監(jiān)測系統(tǒng)與主控 系統(tǒng)之間建立信息傳輸鏈路。
[0027] 結(jié)合圖1，所述溫室根據(jù)網(wǎng)格進行定位。所有溫室所在地域設(shè)置為一整體坐標(biāo)系， 將不同溫室根據(jù)網(wǎng)格劃分為獨立區(qū)域，每一區(qū)域中僅有唯一的溫室。
[0028] 結(jié)合圖2，所述輔控系統(tǒng)包括輔控處理器、光照傳感器、溫度傳感器、空氣濕度傳感 器、氧含量檢測儀。不同輔控系統(tǒng)的每一模塊均具有唯一的IP地址。所述各傳感器和氧含 量檢測儀分別檢測溫室中光照強度、濕度、溫度，以及營養(yǎng)液中氧含量等影響農(nóng)作物生長的 因素，并將數(shù)據(jù)匯至輔控處理器進行運算。
[0029] 結(jié)合圖2,所述執(zhí)行系統(tǒng)包括補光模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、