專利名稱：智能溫室集群控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用在溫室控制上的控制系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
溫室大棚是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中最可靠的養(yǎng)殖、種植方法，能夠克服傳統(tǒng)的野外種植受天氣、季節(jié)、環(huán)境影響的弊端，在人為控制條件下能夠保持動(dòng)植物在恒定的條件下生長(zhǎng)發(fā)育，從而在一年四季都可以為市場(chǎng)提供動(dòng)植物農(nóng)牧產(chǎn)品。當(dāng)前實(shí)現(xiàn)大棚環(huán)境控制的技術(shù)，多數(shù)是通過溫度計(jì)和濕度計(jì)測(cè)量，人工調(diào)節(jié)溫度和濕度以達(dá)到特定參數(shù)，溫度調(diào)節(jié)方式主要是通風(fēng)散熱、封閉加熱等；濕度調(diào)節(jié)主要是人工灌溉?，F(xiàn)有的大棚環(huán)境控制技術(shù)缺點(diǎn)在于控制準(zhǔn)確度不高，并且耗費(fèi)人力，無法系統(tǒng)觀察和管理，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程管理。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型公開了一種智能溫室集群控制系統(tǒng)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室溫度、濕度的自動(dòng)控制以及遠(yuǎn)程管理，適用于農(nóng)業(yè)科研、花卉種植、育苗等對(duì)溫室環(huán)境控制要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:智能溫室集群控制系統(tǒng)，包括位于終端的上位機(jī)、位于溫室的工業(yè)控制器，所述上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制器連接，所述工業(yè)控制器上連接有安裝在溫室內(nèi)的傳感器和溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置。其中，通過所·述上位機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚的集群管理，在遠(yuǎn)程可以通過因特網(wǎng)訪問上位機(jī)，也就是說為了便于遠(yuǎn)程管理訪問，上述的上位機(jī)進(jìn)一步的還可以通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)端用戶在獲取權(quán)限允許的情況下，可以對(duì)上位機(jī)進(jìn)行訪問，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能溫室集群控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。通過采用組網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)溫室的集群管控；工業(yè)控制器通過傳感器收集溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，并通過溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)節(jié)；上位機(jī)則實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)控制器的管理控制。在本實(shí)用新型中，上位機(jī)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等是一個(gè)相對(duì)于位于溫室一端的工業(yè)控制器的概念，在具體的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上，為計(jì)算機(jī)(PC)或者服務(wù)器(Server)。其中，上位機(jī)與工業(yè)控制器可以通過多種方式連接，為了便于布線，降低組網(wǎng)難度，所述上位機(jī)連接有無線收發(fā)模塊，所述工業(yè)控制器連接有無線收發(fā)模塊，所述上位機(jī)與所述工業(yè)控制器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。通過上述方式，工業(yè)控制器的數(shù)據(jù)得以通過無線方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，不會(huì)像有線網(wǎng)絡(luò)那樣布置網(wǎng)線影響溫室內(nèi)的環(huán)境。其中，所述傳感器是采集溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的裝置，包括但不限于溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器，和/或其它任意需調(diào)節(jié)的溫室參數(shù)的傳感器(病蟲害、C02氣體濃度等)，具體的產(chǎn)品可以采用在工業(yè)領(lǐng)域任意可用的傳感器產(chǎn)品；所述溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置包括加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)，具體的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)上可以采用工業(yè)領(lǐng)域任意已有的此類產(chǎn)品，如力口熱器可以是紅外加熱器、半導(dǎo)體加熱器等，加濕器可以是具有微型淋孔的微淋浴頭等，風(fēng)機(jī)，例如風(fēng)扇、空調(diào)、換氣扇等均可，其它的溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置，例如調(diào)節(jié)光照采用LED燈、紫外燈、紅外燈等，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯而易見的。在本實(shí)用新型中，工業(yè)控制器可以是任意在工業(yè)領(lǐng)域已有的可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)參數(shù)控制的裝置，為以可編程邏輯控制器或單片機(jī)為核心的控制設(shè)備，例如基于可編程邏輯控制器(PLC)的工業(yè)控制設(shè)備，也可以是基于單片機(jī)(MCU)的嵌入式系統(tǒng)；還可以是復(fù)合電路，如由復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)和與其連接的繼電器組成。為了便于對(duì)工業(yè)控制器的快速調(diào)節(jié)和管理，所述工業(yè)控制器還連接有觸摸屏，便于操作人員在溫室現(xiàn)場(chǎng)管理查看數(shù)據(jù)。為了便于在遠(yuǎn)程觀看大棚內(nèi)的總體環(huán)境情況，在溫室還設(shè)有攝像頭，所述攝像頭通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。上述的網(wǎng)絡(luò)連接方式并不受到特別限制，尤其可以是無線連接方式，降低布線難度，即所述攝像頭連接有無線視頻發(fā)送路由器，所述上位機(jī)連接有無線視頻接收路由器，所述攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)以無線方式傳輸。為了實(shí)現(xiàn)溫室數(shù)據(jù)精確采集，實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測(cè)，為智能控制提供精確地運(yùn)行依據(jù)，所述上位機(jī)還連接有位于溫室外部的氣象站。所述連接方式采用有線或者無線均可，優(yōu)選的是氣象站連接無線收發(fā)模塊，上位機(jī)連接的無線收發(fā)模塊，氣象站的數(shù)據(jù)以無線方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。通過傳感器和氣象站可以精確、準(zhǔn)確的衡量溫室大棚的氣象環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室參數(shù)的更好調(diào)節(jié)。在本實(shí)用新型中，所 述無線連接包括通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接、2.4G無線網(wǎng)絡(luò)連接等，優(yōu)選的是WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接，成本低，效果好，覆蓋范圍大。通過上述改進(jìn)，本實(shí)用新型得以實(shí)現(xiàn)下述技術(shù)優(yōu)勢(shì):多個(gè)溫室大棚的多區(qū)域組網(wǎng)管理、組網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)多個(gè)種植區(qū)域的統(tǒng)一管理，針對(duì)有多個(gè)較大種植區(qū)域的農(nóng)業(yè)園區(qū)，更加方便管理者集中控制和管理，減少園區(qū)作業(yè)服務(wù)人員，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加規(guī)劃化、標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)降低園區(qū)管理成本；系統(tǒng)組網(wǎng)，多區(qū)域管理控制均由智能智能溫室集群控制系統(tǒng)完成，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)園區(qū)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控和設(shè)備的控制；可根據(jù)用戶需求，配置不同的傳感器和氣象站，來實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測(cè)，為智能控制提供精確地運(yùn)行依據(jù)；將采集的溫室現(xiàn)場(chǎng)情景，通過Internet網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)發(fā)給電腦，方便工作人員觀測(cè)、遠(yuǎn)程管理；采用工業(yè)控制器控制加熱器和加濕器工作、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。

圖1為本實(shí)用新型智能溫室集群控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖1，本實(shí)用新型的智能溫室集群控制系統(tǒng)，包括通過互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的上位機(jī)、與上位機(jī)對(duì)應(yīng)連接的位于溫室的工業(yè)控制器，其中，上位機(jī)為電腦，連接有無線收發(fā)模塊，工業(yè)控制器連接有無線收發(fā)模塊，使得上位機(jī)與工業(yè)控制器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。其中，工業(yè)控制器上連接有安裝在溫室內(nèi)的傳感器和溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置，傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等，溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置包括加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)
坐寸ο其中，工業(yè)控制器還連接有觸摸屏，便于操作人員在溫室現(xiàn)場(chǎng)管理查看數(shù)據(jù)。其中，在溫室大棚上設(shè)有高清攝像頭，攝像頭連接有無線視頻發(fā)送路由器，上位機(jī)連接有無線視頻接收路由器，攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)以無線方式傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。其中，還設(shè)有氣象站，氣象站連接著無線收發(fā)模塊，通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給 上位機(jī)。
權(quán)利要求1.智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于包括終端的上位機(jī)、位于溫室的工業(yè)控制器，所述上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制器連接，所述工業(yè)控制器上連接有安裝在溫室內(nèi)的傳感器和溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)程可通過因特網(wǎng)訪問上位機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)連接有無線收發(fā)模塊，所述工業(yè)控制器連接有無線收發(fā)模塊，所述上位機(jī)與所述工業(yè)控制器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器，所述溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置包括加熱器、加濕器、風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)控制器為以可編程邏輯控制器或單片機(jī)為核心的控制設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)控制器由復(fù)雜可編程邏輯器件和與其連接的繼電器組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)控制器還連接有觸摸屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于在溫室還設(shè)有攝像頭，所述攝像頭通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述攝像頭連接有無線視頻發(fā)送路由器，所述上位機(jī)連接有無線視頻接收路由器，所述攝像頭拍攝的數(shù)據(jù)以無線方式傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能溫室集群控制系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)還連接有位于溫室外部的氣象站。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能溫室集群控制系統(tǒng)，將工業(yè)控制器和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在溫室大棚的控制中，包括終端的上位機(jī)、位于溫室的工業(yè)控制器，所述上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制器連接，所述工業(yè)控制器上連接有安裝在溫室內(nèi)的傳感器和溫室環(huán)境調(diào)節(jié)裝置。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)還可以通過因特網(wǎng)連接遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)端用戶在獲取權(quán)限允許的情況下，可以對(duì)上位機(jī)進(jìn)行訪問，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能溫室集群控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。本實(shí)用新型的智能溫室集群控制系統(tǒng)利用工業(yè)控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫室環(huán)境的控制，并通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了溫室的集群控制，提高了溫室管控的自動(dòng)化程度，提高了操作效率。
文檔編號(hào)G05B19/418GK203133576SQ20132001407
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者蔣能林, 黃海, 張友生 申請(qǐng)人:蔣能林