專利名稱：溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領域，尤其涉及一種溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中重要的技術(shù)主題，溫室的發(fā)展使露天農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為保護條件下的可控制農(nóng)業(yè)。對于作物生長影響較大的是溫度、濕度和土壤水分等條件，為了滿足大棚溫度和濕度的要求，一般需要溫控裝置來調(diào)節(jié)溫度。溫度高時，打開溫室通風口與外界空氣進行熱交換實現(xiàn)降溫。二氧化碳是植物進行光合作用不可缺少的原料。在半封閉或完全封閉的大棚、溫室內(nèi)，蔬菜作物不斷從空氣中吸收二氧化碳，如得不到外界大氣的及時補充，造成大棚、溫室內(nèi)二氧化碳濃度降低，滿足不了蔬菜作物生長的需要，就會減產(chǎn)。因此避免CO2虧缺，利用其結(jié)構(gòu)密閉性進行CO2施肥是實現(xiàn)設施栽培蔬菜高產(chǎn)高效的有效途徑?，F(xiàn)在國外已經(jīng)普遍使用二氧化碳發(fā)生器來增加作物產(chǎn)量和改變作物的品質(zhì)，二氧化碳發(fā)生器已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要工具?，F(xiàn)有的溫室CO2增施系統(tǒng)主要采用有線方式連接控制，布線比較費時費力，且給溫室內(nèi)其他作業(yè)帶來麻煩，組網(wǎng)不方便。另外，現(xiàn)有的溫室調(diào)控設施智能化程度不高。土壤水分是溫室作物生長的一個因素，當土壤含水量水分低時就需要進行適量灌溉，土壤含水量達到要求時停止灌溉。無線傳感器網(wǎng)絡是近年來信息科學研究的一個熱點，在軍事、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等方面有著廣泛的應用。無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點作為一種微型化的嵌入式系統(tǒng)，構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡的基礎層支撐平臺。近年來，Zigbee通信技術(shù)快速發(fā)展。但是還沒有應用到農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領域。因此，針對以上不足，本實用新型提供了一種溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實用新型的目的是解決現(xiàn)有溫室CO2增施系統(tǒng)主要采用有線方式連接控制，布線比較費時費力，且給溫室內(nèi)其他作業(yè)帶來麻煩，組網(wǎng)不方便，且現(xiàn)有的溫室調(diào)控設施智能化程度不高的問題。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)，該溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)包括監(jiān)控主機、中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點，所述監(jiān)控主機和中心節(jié)點設在溫室監(jiān)控中心，無線采集控制節(jié)點設于各個溫室，溫室監(jiān)控中心可以無線集中監(jiān)控各個溫室；監(jiān)控主機通過串口連接中心節(jié)點，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點。其中，所述無線采集控制節(jié)點的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥和卷膜器；無線采集控制節(jié)點輸入端連接空氣溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤水分傳感器；無線采集控制節(jié)點采集的溫室中溫濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過Zigbee無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)控主機。[0010]其中，所述無線采集控制節(jié)點包括微處理器、AD模塊及輸出模塊，所述CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器和土壤水分傳感器連接AD模塊，各傳感器輸出的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器，經(jīng)微處理器處理的信號傳送給輸出模塊。(三)有益效果本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:通過采用中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點的無線連接方式，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點，這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響，無需布線，組網(wǎng)極其方便，且自動化程度高，實現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理，提高了溫室作業(yè)的工作效率。

圖1是本實用新型實施例溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的無線采集控制節(jié)點的構(gòu)造圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖1所示，本實用新型實施例提供的溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)，該溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)包括一個監(jiān)控主機、一個中心節(jié)點及多個無線采集控制節(jié)點，所述監(jiān)控主機和中心節(jié)點設在溫室監(jiān)控中心，無線采集控制節(jié)點設于各個溫室，溫室監(jiān)控中心可以無線集中監(jiān)控各個溫室；監(jiān)控主機通過串口連接中心節(jié)點，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點。其中，溫室有多個，每個溫室中均設有一個無線采集控制節(jié)點。如圖2所示，所述無線采集控制節(jié)點的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥及卷膜器，無線采集控制節(jié)點輸入端連接空氣溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤水分傳感器。無線采集控制節(jié)點采集的溫室中的溫度、濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過Zigbee無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)控主機。所述無線采集控制節(jié)點包括微處理器、無線模塊、AD模塊、輸出模塊、土壤水分傳感器、CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器、繼電器、電磁閥及碳銨加熱器。CO2傳感器、空氣溫濕度和土壤水分傳感器連接AD模塊。各傳感器輸出的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器。無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點。經(jīng)微處理器處理的信號從輸出模塊到達各個繼電器，所述繼電器分別連接卷膜器、電磁閥及碳銨加熱器。無線采集控制節(jié)點采集溫室中CO2濃度、空氣溫濕度和土壤含水量數(shù)據(jù)并組織成一條語句通過無線模塊發(fā)送到中心節(jié)點。監(jiān)控主機通過串口連接中心節(jié)點，監(jiān)控主機連接的中心節(jié)點無線模塊收到數(shù)據(jù)后，進行解析可以得到無線采集控制節(jié)點采集的傳感器數(shù)據(jù)，并可以存儲各無線采集控制節(jié)點采集的溫濕度數(shù)據(jù)、CO2濃度以及采集時間。無線采集節(jié)點的無線傳輸模塊有一個8位的地址編號，可以唯一標識各個溫室。監(jiān)控主機連接的中心節(jié)點地址是0，各個溫室的無線采集控制節(jié)點根據(jù)配置上報時間間隔，定時發(fā)送采集的溫室數(shù)據(jù)到中心節(jié)點。在監(jiān)控主機上可以配置溫室編號和無線模塊的8位地址一一對應。這樣各個溫室無線采集控制節(jié)點上報的傳感器數(shù)據(jù)就可以相應的顯示在監(jiān)控主機上?？刂浦噶钜蚕鄳目梢园l(fā)到相應溫室的無線采集控制節(jié)點。[0021]監(jiān)控主機根據(jù)各個無線采集控制節(jié)點空氣溫濕度數(shù)據(jù)、CO2濃度，根據(jù)溫室種植作物的品種計算決策是否進行開膜通風，閉膜操作，控制指令通過Zigbee網(wǎng)絡發(fā)送到無線采集控制節(jié)點，繼而控制繼電器，從而控制卷膜器來實現(xiàn)溫室開閉膜操作。監(jiān)控主機根據(jù)各個無線采集控制節(jié)點CO2濃度，根據(jù)溫室種植作物的品種計算決策是否進行CO2增施，控制指令通過Zigbee網(wǎng)絡發(fā)送到無線采集控制節(jié)點，繼而控制繼電器，從而控制CO2發(fā)生器的電源通斷來控制CO2增施。監(jiān)控主機連接無線采集控制節(jié)點采集各個溫室的土壤含水量，根據(jù)溫室種植作物的品種決策是否進行灌溉操作，控制指令通過Zigbee網(wǎng)絡發(fā)送到無線采集控制節(jié)點，繼而控制繼電器，從而控制電磁閥來實現(xiàn)灌溉操作。中心節(jié)點和無線采集控制節(jié)點的無線棒狀天線通過固定架固定于溫室外部，提高了系統(tǒng)的通信穩(wěn)定性。綜上所述，通過采用中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點的無線連接方式，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點，這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響，無需布線，組網(wǎng)極其方便，且自動化程度高，實現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理，提高了溫室作業(yè)的工作效率。以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)，其特征在于:包括監(jiān)控主機、中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點，所述監(jiān)控主機和中心節(jié)點設在溫室監(jiān)控中心，無線采集控制節(jié)點設于各個溫室，溫室監(jiān)控中心可以無線集中監(jiān)控各個溫室；監(jiān)控主機通過串口連接中心節(jié)點，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線采集控制節(jié)點的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥和卷膜器，無線采集控制節(jié)點輸入端連接空氣溫濕度傳感器、C02傳感器和土壤水分傳感器，無線采集控制節(jié)點采集的溫室中溫濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過Zigbee無線網(wǎng)絡發(fā)送到監(jiān)控主機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無線采集控制節(jié)點包括微處理器、AD模塊及輸出模塊，所述CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器和土壤水分傳感器連接AD模塊，各傳感器輸出的信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器，經(jīng)微處理器處理的信號傳送給輸出模塊。
專利摘要本實用新型涉及農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領域，尤其涉及一種溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)。該溫室育苗植物生長控制系統(tǒng)包括監(jiān)控主機、中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點，所述監(jiān)控主機和中心節(jié)點設在溫室監(jiān)控中心，無線采集控制節(jié)點設于各個溫室，溫室監(jiān)控中心可以無線集中監(jiān)控各個溫室；監(jiān)控主機通過串口連接中心節(jié)點，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點。通過采用中心節(jié)點及無線采集控制節(jié)點的無線連接方式，無線采集控制節(jié)點采用Zigbee無線網(wǎng)絡連接中心節(jié)點，這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響，無需布線，組網(wǎng)極其方便，且自動化程度高，實現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理，提高了溫室作業(yè)的工作效率。
文檔編號A01G9/18GK202998951SQ20122065215
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者周建軍, 鄒偉, 范鵬飛, 王秀, 馬偉 申請人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心