專利名稱：一種溫室環(huán)境智能控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境及自動控制系統(tǒng)和方法，特別是大規(guī)模溫室環(huán)境的各自獨立的環(huán)境氣候與水肥的實時控制、管理，涉及農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境智能控制領域。
背景技術：
溫室生產(chǎn)作為一種新的高效、優(yōu)質、大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，已在國內(nèi)外得到廣泛應用， 并已越來越成為師姐各國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個趨勢。然而，縱觀溫室生產(chǎn)關鍵技術——溫室環(huán)境計算機智能控制系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有系統(tǒng)普遍存在結構復雜、布局不合理的現(xiàn)象。目前溫室控制系統(tǒng)多采用兩級計算機分級控制結構，下級計算機控制器可以有一至多臺，每臺完成對各自溫室小區(qū)的實時控制，上級計算機則負責整個溫室群的集中監(jiān)控和操作；上下級計算機之間采用傳統(tǒng)的RS485串行網(wǎng)絡或以太網(wǎng)進行通信連接，這種結構既要求下級計算機具有很強的實時計算、實時控制的能力，又要求上下級之間具備大容量、 復雜的數(shù)據(jù)通信能力。而且因為溫室環(huán)境控制與灌溉控制期要求互不相同，需專門分別開發(fā)溫室環(huán)境控制器和灌溉控制器。由此，造成溫室控制系統(tǒng)開發(fā)制造成本高、安裝使用和維護不方便，影響了溫室生產(chǎn)的發(fā)展。因此，開發(fā)一種不降低性能而結構簡潔可靠，易于操作和維護的新型溫室環(huán)境與灌溉控制系統(tǒng)，是溫室技術推廣和進步的必由之路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是為克服現(xiàn)有的溫室集中監(jiān)控和操作系統(tǒng)結構復雜、開發(fā)制造成本高、安裝使用維護不方便等缺點，提供了一種溫室環(huán)境智能控制裝置，使其結構布局更合理，操作維護更方便，價格成本更低。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
一種溫室環(huán)境智能控制裝置，包括單元控制器、集中監(jiān)控系統(tǒng)，單元控制器和集中監(jiān)控系統(tǒng)通過無線傳感網(wǎng)絡相連；
所述單元控制器包括用于供電的電源模塊、微控制器、警示模塊和環(huán)境傳感器，其中， 電源模塊和環(huán)境傳感器分別與微控制器相連。所述集中監(jiān)控系統(tǒng)包括裝有可控制軟件的計算機、溫濕執(zhí)行模塊、PC104模塊，所述溫濕執(zhí)行模塊與PC104模塊相連，PC104模塊與計算機相連；
所述微控制器采用CC2530芯片集成所述溫濕執(zhí)行模塊為噴霧系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)。所述環(huán)境傳感器為溫度傳感器或濕度傳感器或光照度傳感器。所述無線傳感網(wǎng)絡采用網(wǎng)關節(jié)點設計RS232接口與DM9161芯片連接作為網(wǎng)絡物理層接口。本發(fā)明一種溫室環(huán)境智能控制裝置，通過各環(huán)境傳感器節(jié)點獲取環(huán)境數(shù)據(jù)并傳送至單元監(jiān)控系統(tǒng)中的微控制器，微控制器接收環(huán)境數(shù)據(jù)并進行實時處理后發(fā)送至PC104模塊，PC104模塊通過計算機對獲取的數(shù)據(jù)進行對比控制。
本發(fā)明采用以上技術方案具有以下有益效果
本發(fā)明成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監(jiān)測數(shù)據(jù)及時準確，智能程度搞，能有效解決傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)采用傳統(tǒng)通信方式所存在的安裝施工量大、工期長、成本高等缺點。


圖1為本發(fā)明結構框圖。圖2為本發(fā)明傳感器節(jié)點框圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的溫室環(huán)境智能控制裝置，由各個溫室環(huán)境監(jiān)控計算機、各種物理傳感器節(jié)點、綜合溫室控制計算機、各種執(zhí)行機構等組成。集中監(jiān)控計算機實現(xiàn)溫室監(jiān)控和管理人機界面、溫室控制策略與專家系統(tǒng)的實現(xiàn)。如圖2所示，溫度傳感器、濕度傳感器等物理傳感器采集溫室內(nèi)的環(huán)境和生物信息等各種物理參數(shù)，通過無線傳感器節(jié)點將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過專家系統(tǒng)一系列的算法策略進行控制執(zhí)行機構。系統(tǒng)傳感器可以測量的物理參量包括空氣溫度、空氣濕度、光照強度、二氧化碳濃度、土壤溫度、土壤濕度以及土壤養(yǎng)分等物理參量，可以根據(jù)不同作物生長要求的不同，靈活配置不同的傳感器網(wǎng)絡組，配置相對應的控制元件以及執(zhí)行機構。執(zhí)行機構包括空調、地表暖氣管道、加濕器、除濕器、生物燈、濕簾、換氣扇、二氧化碳氣瓶、噴霧系統(tǒng)、地下管道以及熱循環(huán)系統(tǒng)和施肥澆灌設備。溫室環(huán)境自動控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)靈活的軟件組態(tài)功能，可以對單元控制器應用連接情況、溫室設備使用情況以及實際連接的傳感器情況進行組態(tài)設置。使得控制系統(tǒng)可以自由靈活滴稍加配置就可以適應不同的溫室農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。也可以根據(jù)需要，經(jīng)過組態(tài)配置對溫室控制策略和控制算法進行選擇，針對不同的溫室環(huán)境、不同的栽培作物以及不同的生長季節(jié)等不同情況可以選擇不同的溫室控制策略。
權利要求
1.一種溫室環(huán)境智能控制裝置，其特征在于包括單元控制器、集中監(jiān)控系統(tǒng)；其中， 單元控制器和集中監(jiān)控系統(tǒng)通過無線傳感網(wǎng)絡相連；所述單元控制器包括用于供電的電源模塊、微控制器、警示模塊和環(huán)境傳感器，其中， 環(huán)境傳感器與微控制器相連接，微控制器與警示模塊相連接；所述集中監(jiān)控系統(tǒng)包括裝有可控制軟件的計算機、溫濕執(zhí)行模塊、PC104模塊，所述溫濕執(zhí)行模塊與PC104模塊相連，PC104模塊與計算機相連；各環(huán)境傳感器節(jié)點獲取環(huán)境數(shù)據(jù)并傳送至單元控制器中的微控制器，微控制器接收數(shù)據(jù)并進行實時處理后發(fā)送至PC104模塊，PC104模塊通過計算機對獲取的數(shù)據(jù)進行對比控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種溫室環(huán)境智能控制裝置，其特征在于所述溫濕執(zhí)行模塊為噴霧系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種溫室環(huán)境智能控制裝置，其特征在于所述微控制器采用CC2530芯片集成。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種溫室環(huán)境智能控制裝置，其特征在于所述環(huán)境傳感器為溫度傳感器或濕度傳感器或光照度傳感器。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種溫室環(huán)境智能控制裝置，其特征在于所述無線傳感網(wǎng)絡采用網(wǎng)關節(jié)點設計RS232接口與DM9161芯片連接作為網(wǎng)絡物理層接口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種溫室環(huán)境智能控制裝置，涉及農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境智能控制領域，包括單元控制器、集中監(jiān)控系統(tǒng)；其中，單元控制器和集中監(jiān)控系統(tǒng)通過無線傳感網(wǎng)絡相連；所述單元控制器包括用于供電的電源模塊、微控制器、警示模塊和環(huán)境傳感器，其中，環(huán)境傳感器與微控制器相連接，微控制器與警示模塊相連接；所述集中監(jiān)控系統(tǒng)包括裝有可控制軟件的計算機、溫濕執(zhí)行模塊、PC104模塊，所述溫濕執(zhí)行模塊與PC104模塊相連，PC104模塊與計算機相連。本發(fā)明成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監(jiān)測數(shù)據(jù)及時準確，智能程度搞，能有效解決傳統(tǒng)溫室監(jiān)控系統(tǒng)采用傳統(tǒng)通信方式所存在的安裝施工量大、工期長、成本高等缺點。
文檔編號G05B19/418GK102331753SQ201110142600
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權日2011年5月30日
發(fā)明者張自嘉, 楊常松, 王其, 王春燕 申請人:南京信息工程大學