卷簾機智能控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及卷簾機領(lǐng)域，具體涉及一種卷簾機智能控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，溫室大棚已經(jīng)在各類農(nóng)產(chǎn)品、觀賞植物等的種植中得到了廣泛的應(yīng)用，而卷簾機的出現(xiàn)極大地推動了溫室大棚的機械化程度。溫室大棚在使用過程中，白天通過卷簾機收起草簾或保溫被，吸收太陽光的照射，使大棚內(nèi)的溫度升高；晚上氣溫較之白天低，需要通過卷簾機鋪設(shè)草簾或保溫被，來對大棚進行保溫。
[0003]傳統(tǒng)的卷簾機在管理方面很多是人工干預(yù)管理，定時開關(guān)，由于缺少對卷簾機運行狀態(tài)進行監(jiān)測，管理手段偏弱，難以脫離人工監(jiān)測調(diào)整，實現(xiàn)自動控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種卷簾機智能控制器，通過對卷簾機運行狀態(tài)進行監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)卷簾機控制的全自動化。
[0005]為此目的，本發(fā)明提出一種卷簾機智能控制器，包括:
[0006]佩戴式監(jiān)測設(shè)備和電機管理保護設(shè)備；其中，
[0007]所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備通過套圈套掛在卷簾機的卷軸上，用于測量卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，并傳輸給所述電機管理保護設(shè)備；
[0008]所述電機管理保護設(shè)備安裝在所述卷簾機的電機上，用于根據(jù)所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對所述卷簾機進行控制。
[0009]本發(fā)明實施例所述的卷簾機智能控制器，利用佩戴式監(jiān)測設(shè)備測量卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，利用電機管理保護設(shè)備根據(jù)所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備測量到的卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對卷簾機的電機進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)卷簾機控制的全自動化。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明卷簾機智能控制器一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1中的佩戴式監(jiān)測設(shè)備的側(cè)視圖；
[0012]圖3為圖1中的電機管理保護設(shè)備一實施例的方框結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為圖1中的佩戴式監(jiān)測設(shè)備一實施例的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015]圖1為本發(fā)明卷簾機智能控制器一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中I為佩戴式監(jiān)測設(shè)備，2為卷簾機的卷軸，3為中間推拉模式的卷簾機的電機，4為溫室，5為一側(cè)推拉模式的卷簾機的電機，6為電機管理保護設(shè)備，7為移動設(shè)備，8為無線網(wǎng)橋，9為遠程PC ;圖2為圖1中的佩戴式監(jiān)測設(shè)備的側(cè)視圖，圖中10為套圈，11為佩戴式監(jiān)測設(shè)備殼體，12為超聲波測距探頭，13為環(huán)境測量透窗。
[0016]如圖1所示，本實施例公開一種卷簾機智能控制器，包括:
[0017]佩戴式監(jiān)測設(shè)備I和電機管理保護設(shè)備6 ;其中，
[0018]所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備I通過套圈10套掛在卷簾機的卷軸2上，用于測量卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，并傳輸給所述電機管理保護設(shè)備6 ;
[0019]所述電機管理保護設(shè)備6安裝在所述卷簾機的電機上，用于根據(jù)所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備I傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對所述卷簾機進行控制。
[0020]本發(fā)明由佩戴式監(jiān)測設(shè)備和電機管理保護設(shè)備組成，適用于卷簾機和卷膜機的智能控制。如圖1所示，佩戴式監(jiān)測設(shè)備利用重力原理，利用套圈套掛在卷簾/膜機的卷軸一側(cè)(一側(cè)推拉模式)或者兩側(cè)(中間推拉模式)，運行過程中基本保持重心在下，不隨卷軸翻轉(zhuǎn)，在卷簾/膜機運動或靜止過程中測量其三軸加速度、氣壓、卷軸離地面高度、傾斜度及空氣溫濕度、光照度等參數(shù)，并可以通過433M無線方式與安裝在電機上的電機管理保護設(shè)備通訊。電機管理保護設(shè)備負責電機用電狀態(tài)的監(jiān)測、電機的控制，以確保電機處于安全狀態(tài)。同時該設(shè)備可以通過WIFI網(wǎng)絡(luò)與移動設(shè)備通訊實現(xiàn)移動設(shè)備現(xiàn)場控制，亦能通過無線網(wǎng)橋進入網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程控制管理，適用于大規(guī)模溫室群，成本較低，便于推廣。
[0021]本發(fā)明實施例所述的卷簾機智能控制器，利用佩戴式監(jiān)測設(shè)備測量卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，利用電機管理保護設(shè)備根據(jù)所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備測量到的卷簾機運行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)對卷簾機的電機進行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)卷簾機控制的全自動化。
[0022]可選地，參看圖2，在本發(fā)明卷簾機智能控制器的另一實施例中，所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備包括:
[0023]殼體11、超聲波測距探頭12和氣壓傳感器；其中，
[0024]所述超聲波測距探頭12位于所述殼體11底部，用于測量所述卷軸離地面的距離，得到第一距離，并傳輸給所述電機管理保護設(shè)備，
[0025]所述氣壓傳感器，用于采集環(huán)境氣壓值，并計算所述卷軸離地面的距離，得到第二距離，并傳輸給所述電機管理保護設(shè)備，
[0026]所述電機管理保護設(shè)備，還用于在所述第二距離與第一距離的差值在預(yù)設(shè)的第一范圍內(nèi)時，將所述第一距離作為所述卷軸離地面的距離，在在所述第二距離與第一距離的差值在預(yù)設(shè)的第二范圍內(nèi)時，進行報警。
[0027]如圖2所示為圖1中的佩戴式監(jiān)測設(shè)備的側(cè)視圖，本發(fā)明實施例采用高度實現(xiàn)卷簾/膜機定位，超聲波測距測量卷軸離地面的距離，氣壓傳感器用于補償超聲波測距，主要防止被測距地面情況受到意外改變，可以設(shè)置當兩種高度差值超過3米進行報警。本發(fā)明通過氣壓傳感器和超聲波探頭測距，結(jié)構(gòu)簡單、準確，不易發(fā)生意外。
[0028]可選地，在本發(fā)明卷簾機智能控制器的另一實施例中，所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備，還包括:
[0029]傾角傳感器(位于套圈頂部)，用于實時測量所述卷軸與水平面的夾角，并傳輸給所述電機管理保護設(shè)備，其中，
[0030]所述電機管理保護設(shè)備，包括:處理器和電機驅(qū)動電路，
[0031 ] 所述電機驅(qū)動電路采用雙向可控硅與電機供電線路連接，
[0032]所述處理器，用于在所述卷軸與水平面的夾角大于第一數(shù)值或者連續(xù)增加時，利用正弦脈沖寬度調(diào)制(SPffM)控制所述雙向可控硅的開閉，并通過調(diào)整所述雙向可控硅的開閉頻率調(diào)節(jié)所述電機的速度，直至所述卷軸與水平面的夾角不再連續(xù)增加，且在預(yù)設(shè)的第三范圍內(nèi)。
[0033]本發(fā)明實施例中，傾角傳感器用于測量卷軸與水平位置的角度，當測量角度連續(xù)出現(xiàn)增加情況或角度值超過第一數(shù)值(第一數(shù)值可以為5度)時(角度為正時為未卷到位，角度為負為卷過位)，可以通過對電機降速1/2返回，并監(jiān)測角度和角度變化情況，如果未能有效則降速1/4返回，繼續(xù)監(jiān)測變化，如果問題未能解決則采用2倍速度返回，即以1/2速度變速前進來調(diào)整角度，直到角度值不再連續(xù)增加，或者小于2度，即誤差要求內(nèi)。
[0034]參看圖3，智能電機管理保護設(shè)備可以采用三相計量芯片ADE7854監(jiān)測電機供電電壓、電流、功率(有功功率，視在功率)、測量電能質(zhì)量(如短時低壓或高壓檢測、短時高電流變化監(jiān)測、供電線路電壓周期測量以及相位電壓與電流之間的角度測量等)；電機驅(qū)動電路采用雙向可控硅與電機供電部分連接，控制電機開閉及調(diào)速；無線433M模塊用于與佩戴式運動監(jiān)測設(shè)備通訊；WIFI模塊用于網(wǎng)絡(luò)接入或直接和移動設(shè)備通訊；高精度實時時鐘芯片為系統(tǒng)提供準確時間；看門狗電路用于避免電機開閉受到干擾，確保監(jiān)測電路工作穩(wěn)定；外接開關(guān)接口連接外部開關(guān)，實現(xiàn)電機直接干預(yù)控制；設(shè)備直接從三相電中取電，獲得供電電壓；核心處理器采用MSP430FR5969用于信息采集、通訊、電機監(jiān)測、控制管理等。
[0035]可選地，在本發(fā)明卷簾機智能控制器的另一實施例中，所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備，還包括:
[0036]第一溫度傳感器、濕度傳感器和光照傳感器；其中，
[0037]所述殼體上開有環(huán)境測量透窗，
[0038]所述第一溫度傳感器透過所述環(huán)境測量透窗采集環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并傳輸給所述處理器，
[0039]所述濕度傳感器透過所述環(huán)境測量透窗采集環(huán)境濕度數(shù)據(jù)，并傳輸給所述處理器，
[0040]所述光照傳感器(位于套圈頂部)，用于采集環(huán)境光照數(shù)據(jù)，并傳輸給所述處理器，
[0041]所述處理器，還用于在所述第一溫度傳感器連續(xù)兩次采集的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)或者所述濕度傳感器連續(xù)兩次采集的環(huán)境濕度數(shù)據(jù)或者所述光照傳感器連續(xù)兩次采集的環(huán)境光照數(shù)據(jù)的變化量大于第二數(shù)值時，通過所述電機驅(qū)動電路驅(qū)動所述電機運轉(zhuǎn)，以關(guān)閉所述卷簾機。
[0042]本發(fā)明實施例中，溫濕度、光照傳感器主要用于測量室外環(huán)境變化，當溫濕度，光照變化較大時，則需要關(guān)閉卷簾/膜機。本發(fā)明能夠根據(jù)本地氣候條件智能自動管理卷簾/膜電機。
[0043]可選地，在本發(fā)明卷簾機智能控制器的另一實施例中，所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備，還包括:
[0044]加速度計磁力計芯片，用于測量所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備晃動方向的加速度，并確定出風向，在所述佩戴式監(jiān)測設(shè)備晃動方向的加速度大于第三數(shù)值時，且風向與應(yīng)用卷簾機的通風口相對時，通過所述電機驅(qū)動電路驅(qū)動所述電機運轉(zhuǎn)，以關(guān)閉卷簾機。
[0045]如圖4所示，佩戴式運動監(jiān)測設(shè)備采用低功耗設(shè)計，鋰電池供電，低功耗MCU獲取傳感器數(shù)據(jù)并作出狀態(tài)分析；加速度計磁力計芯片HML5883用于測量三個方向的速度、加速度，能夠?qū)崿F(xiàn)電機速度監(jiān)測，從而能夠用于電機調(diào)速；超聲波測距模塊KS108用于測量卷軸離地面距離；傾角傳感器ADXL345用于測量卷軸相對水平的角度；氣壓傳感器MS5611用于高度測量，以補償超聲波測量受外界干擾；溫、濕度和光照傳感器SHT25/ISL29013用于測量外部環(huán)境為電機管理保護設(shè)備控制提供決策依據(jù)；433M無線通訊模塊用于與電機管理保護設(shè)備通訊。
[0046]本發(fā)明實施例中，當外界有較大風時會使佩戴式監(jiān)測設(shè)備運動，可以監(jiān)測到加速度，從而可以計算出風向，當風向與溫室通風口相對時，同時加速度超過第三數(shù)值(比如3g)則主動關(guān)閉卷簾/膜機減少高風速對溫室結(jié)構(gòu)以及內(nèi)