一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)，設(shè)計一個主測控系統(tǒng)（7），由單片微型計算機及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個通訊網(wǎng)（14），所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器（15）相接，還與智能控制器模塊（19），及空調(diào)控制模塊（28）相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補濕機、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。本發(fā)明提高了孵化率，由于胚子發(fā)育環(huán)境好，孵化整齊，蟻體強健，為養(yǎng)蠶高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)催青較傳統(tǒng)的催青法單產(chǎn)高2～4公斤。
【專利說明】一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及一種蠶種催青、保種裝置，特別是一種用于蠶種催青、保種的智能測控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]養(yǎng)蠶過程中，休眠狀態(tài)下的蠶卵孵出小蠶有一個催青過程，催青要求十分嚴格，在溫度、濕度等均有一定要求。在單家獨戶養(yǎng)蠶時期，蠶婦甚至將附有蠶卵的紙貼身存放，使蠶卵催青。當(dāng)然在大規(guī)模養(yǎng)蠶的場合，不可能使用那么原始的方法。例如在蠶種場，就是將附有蠶卵的紙集中放在一間叫催青室的房間內(nèi)，集中在一段時間內(nèi)，滿足蠶卵催青所需的溫度、濕度、光照條件、氣流等，雖然這個很難，還是利用人工條件盡量滿足，根據(jù)經(jīng)驗提供最佳的催青條件。一般說來，催青蠶卵所需要的時間為十二天，每一天所需要的溫度、濕度、光照、氣流均不同，見表一所列。如果是保種僅需長時間地保持對溫、濕度的要求即可。但要靠人工控制滿足該條件十分為難，不精確，勞動強度大，所以設(shè)計一個系統(tǒng)自動地完成催青過程中各種參數(shù)的控制是有現(xiàn)實意義的，必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能克服公知技術(shù)缺點，自動地完成催青過程中對有關(guān)溫、濕度、光照、氣流等人工創(chuàng)造條件的滿足，實現(xiàn)精確控制，減少勞動強度的一種催青、保種智能測控系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案為:設(shè)計一個主測控系統(tǒng)，由單片微型計算機及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個通訊網(wǎng)，所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器相接，還與智能控制器模塊，及空調(diào)控制模塊相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補濕機、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。
[0005]采用上述方案，各控制單元即能按最佳方案給催青室提供有關(guān)溫、濕度、光照、氣流等參數(shù)，給蠶卵催青提供良好的環(huán)境，過程優(yōu)化，人工模擬催青最佳條件，由于是自動控制，人工介入很少，大大地降低了人工的勞動強度，實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
[0006]下面結(jié)合圖示及實施例對方案作更詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為催青的十二天的標準溫、濕度值列表；
圖2為一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)的催青房間平面布置圖；
圖3為一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)控制框圖；
圖4為圖3中的主控制系統(tǒng)程序框圖；
圖5為圖3中智能控制器模塊程序框圖；
圖6為圖3中空調(diào)控制模塊程序框圖。【具體實施方式】[0008]如圖2所示，在一個房間內(nèi)立體地設(shè)置有加熱器1，補濕器2，空調(diào)3，勻風(fēng)扇4，感光燈5，換氣扇6為調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)房間的溫度、濕度、光照，氣流參數(shù)，蠶種，通常是將卵產(chǎn)在紙上，放置在房間內(nèi)，各種調(diào)節(jié)裝置有序的立體地設(shè)置在房間內(nèi)，調(diào)節(jié)裝置由一臺主計算機實施控制。
[0009]如圖3表示為本主計算機控制框圖，包括主控制系統(tǒng)7，內(nèi)有一個1#單片微型計算機8，一個2#單片微型計算機9，兩個單片微型計算機之間由內(nèi)部總線10交換數(shù)據(jù)，總線包括控制總線和數(shù)據(jù)總線，2#單片機9還連有一個鍵盤接口 11及一個顯示接口 12，兩個接口分別與外接鍵盤及顯示器相接，1#單片機接一個通訊接口 13，連接一個通訊網(wǎng)絡(luò)14，以實現(xiàn)對整個裝置的控制，該網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)選形式是RS - 485的規(guī)程，然而應(yīng)理解也可使用其它形式的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)該發(fā)明。
[0010]通訊網(wǎng)絡(luò)14連接一組編號從nl到ni的變送器，舉其中的ni變送器15說明其結(jié)構(gòu)。在變送器內(nèi)設(shè)有一個3#單片微型計算機16，所述的單片微型計算機16內(nèi)通過一個溫度傳感器接口 17與外接溫度傳感器相接，由于房間內(nèi)不同位置設(shè)有多個溫度傳感器測量溫度，故設(shè)有多個變送器nl — ni接受溫度傳感器，單片機還與一個通訊接口 18相接，通訊接口的輸入端與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接。
[0011]一個智能控制器模塊19與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接，智能控制器模塊19內(nèi)包括一個4#單片微型計算機20，該機通過通訊接口 21與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接，通過輸出接口 22與外接設(shè)備相接，所述的外接設(shè)備包括電加熱裝置23，補濕裝置24，勻風(fēng)機25，換氣扇26，感光燈27。
[0012]空調(diào)既可升溫，也可降溫，本系統(tǒng)是設(shè)置空調(diào)控制模塊28，設(shè)置一個5#單片微型計算機29，所述的單片微型計算機設(shè)有輸入接口 30，與外接輸入相連，有通訊接口 31與通訊網(wǎng)絡(luò)14相連，與主計算機進行信息交換，單片機還有一個輸出接口 32，與外接執(zhí)行機構(gòu)相連。所述的執(zhí)行機構(gòu)由壓縮機93，室外風(fēng)機94，室內(nèi)風(fēng)機95，四通閥96組成。所述的單片微型計算機是植入常規(guī)的空調(diào)控制箱內(nèi)，在作為催青，保種時用，替代空調(diào)控制器，不用時拆出即可。
[0013]圖4是主控制系統(tǒng)7的主程序流程框圖，主要對應(yīng)1#單片微型計算機8，從框33開始，首先進入初始化端口框34，然后進入框35設(shè)定溫濕度標準值，進入框36設(shè)定時間參數(shù)，框35、36的意義在于由于催青所需的時間僅十二天，每一天的溫度、濕度標準值不同，所以這兩框的意義在于針對不同的天數(shù)設(shè)立不同的溫濕度標準值，從框37讀出當(dāng)天多個溫濕度傳感器送來的溫、濕度參數(shù)值，并經(jīng)框38判斷所讀的值是否有錯，如果有錯則將數(shù)據(jù)送入框39人工操作除去錯誤數(shù)據(jù)，沒有錯則進入框40進行PID計算溫、濕度，由于一個催青房內(nèi)設(shè)有多個溫、濕度傳感器采集數(shù)據(jù)，即多點收集數(shù)據(jù)，所謂的PID為一種算法，即微分積分逐次逼近，PID為一平均值，用這種算法獲得的PID值最接近真實值，獲得的PID值進入框41進行修正溫、濕度值，實際上是一種人工干預(yù)進行調(diào)整，所獲得的溫、濕度值進入框42顯示后進入判斷框43，確認日期，若日期不對，則返回框37重新讀值，若日期符合，進入框44讀溫、濕度值，所以框43，框44即是檢驗是否符合十二天周期內(nèi)第幾天及第幾天的標準溫、濕度值，若值不符，則返回框37重讀，若正確進入框45，46進行日期溫、濕度數(shù)據(jù)留存，并繪制溫、濕度曲線留作資料，如溫、濕度超標則進入框47溫、濕度超值報警，并通過框48，49存貯，數(shù)據(jù)發(fā)送，如框50的數(shù)據(jù)未發(fā)送完，則返回框49重復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)送，若發(fā)送完則返回框37。
[0014]圖5為智能控制模塊中4#單片微型計算機19的運行程序，該計算機是主控制系統(tǒng)的下位機，所以在接受數(shù)據(jù)和執(zhí)行功能上，有極高的要求，并要做到高可靠，在通訊方面要求也很高，有防雷擊和強電流瞬間抑制功能，還設(shè)有通訊錯誤報警。該系統(tǒng)與主機的啟動與關(guān)閉同步，由框51啟動運行，并進入框52進行初始化運行，進入框53讀上位機，即系統(tǒng)7傳來的數(shù)據(jù)，進入框54對53傳來的數(shù)據(jù)進行判斷通訊是否有錯誤，如有錯，進入框55報警，沒有錯則進入框56，57提取存儲的溫、濕度值，并經(jīng)框58，59進行溫度，濕度值顯示，框60進行狀態(tài)輸入，根據(jù)主控制系統(tǒng)7的設(shè)定，對八個下設(shè)的裝置進行分別調(diào)控，所述裝置包括空調(diào)控制框61，溫、濕度超值報警框62，感光燈控制框63，通風(fēng)控制框64，勻風(fēng)機控制框65，濕度控制框66，溫度控制框67，手自動轉(zhuǎn)換框68，八個框內(nèi)硬件設(shè)備的開啟與關(guān)閉，所需的時間，由系統(tǒng)控制，以保證房間的溫、濕度和其它指標不受影響，通訊出現(xiàn)故障和溫、濕度超限時，控制器發(fā)出聲、光報警。
[0015]圖5是空調(diào)控制系統(tǒng)的程序控制，從框69開始程序，首先進入框70進行初始化計算機并打開通訊中斷框71，當(dāng)與通訊相關(guān)的事件發(fā)生時，允許中斷服務(wù)程序進行中斷服務(wù)。此后程序進入循環(huán)控制。通過框72讀通過通訊線路RS - 485從主機讀出信息，并進入框73判斷是否有開空調(diào)指令，若沒有返回框72，若有開空調(diào)指令進入框74，打開室內(nèi)外風(fēng)機，并經(jīng)框75判斷是否已開啟足夠時間，即開夠三分鐘沒有，若沒有到，則返回框75，繼續(xù)等待，若達到開啟時間，進入框76開啟壓縮機，并進入判斷框77，若要求制熱則轉(zhuǎn)入制熱控制，若要求制冷則進入工作框78保持制冷，繼續(xù)進入判斷框79，不需關(guān)閉制冷則返回框78繼續(xù)循環(huán)，需關(guān)閉制冷則進入框80執(zhí)行制冷關(guān)機程序，關(guān)機后返回框72，繼續(xù)讀取指令，完成循環(huán)過程。
[0016]制熱過程從框81開始，框81開啟輔助電機，并通過框82打開換問閥，通過框83進行AD轉(zhuǎn)換，進入框84讀傳感器測量到的室外機溫度，進入判斷框85進行溫度判斷，如溫度大于-3V，則返回框84繼續(xù)讀室外機溫度，如溫度小于一 3°C，則進入框86進行時間判斷，若延時4小時不到，則轉(zhuǎn)入框88，若延時4小時到，則進入框87將換向閥關(guān)閉，進入框89進行延時判斷，延時不夠，則轉(zhuǎn)入框87檢索換向閥是否關(guān)閉，延時10分鐘到，再進入框90再開換向閥進行除霜，除霜時間10分鐘，進入框91關(guān)機程序，經(jīng)判斷框判斷不要關(guān)機，則進入框84繼續(xù)循環(huán)，需要關(guān)機則進入框92執(zhí)行關(guān)機程序，關(guān)機后進入框72制冷程序。
[0017]需要說明的是，在房間內(nèi)設(shè)有獨立的電熱絲加熱裝置，該加熱絲的開、啟由主微型計算機控制。
[0018]結(jié)合附圖3的說明，圖中所示的單片微型計算機可以采用多個生產(chǎn)廠家的芯片。
[0019]根據(jù)上述的流程圖，用高級語言VB編寫成軟件程序，固化在相應(yīng)的單片微型計算機中，系統(tǒng)運行該軟件則能很好地完成該裝置的測控功能。當(dāng)然不限于用VB，也可采用其它語目，這是可以理解的。
[0020]由于該系統(tǒng)能大大提高催青質(zhì)量，社會經(jīng)濟效益明顯，因而極具推廣價值，認為收到了 “兩高、兩省、一低”的效果，即:
1、一日孵化效率高，產(chǎn)繭量高。采用蠶種催青、保種的智能測控裝置催青后，催青室的溫、濕度均勻，無論什么位置的蠶種均在幾乎相同的環(huán)境條件下發(fā)育，大大提高了一日孵化率，最大一日孵化率可達95%以上，與傳統(tǒng)催青法比較，普遍提高20 %~30 %，夏、秋季季效果更為明顯。
[0021]由于胚子發(fā)育環(huán)境好，孵化整齊，蟻體強健，為養(yǎng)蠶高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。各地的對比調(diào)查均表明蠶種催青、保種的智能測控裝置催青較傳統(tǒng)的催青法單產(chǎn)高2~4公斤。
[0022] 2、省人工、省費用且勞動強度低?！靶Q種催青、保種的智能測控裝置”能自動對各催青室的溫、濕度進行巡檢、控制、顯示存貯和打印，在中心控制室即可觀察各催青室的情況和電器設(shè)備的工作狀態(tài)，針對各種異常情況能給出相應(yīng)的聲光報警信號，減少了人工查看，人工控制，記錄溫、濕度數(shù)據(jù)，解剖胚子次數(shù)和搖種、換種的工作量，減少了勞動強度，并可節(jié)省人工2~5倍。
[0023]3、使用“蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)”能大大節(jié)約催青用工、節(jié)省催青基本建設(shè)投資(每間催青室的放種最大可達4.5萬張左右)、節(jié)約收蟻用工(收蟻時間最多兩天)，并因多產(chǎn)蠶繭而多得生產(chǎn)專項費(包括蠶改費、生產(chǎn)扶持費等)。更為重要的是，它帶來了巨大的間接經(jīng)濟效益。
[0024]本測控系統(tǒng)工藝先進、組裝靈活、功能齊全、操作簡便、安全可靠，加之售后服務(wù)好，具有很大的推廣價值。
【權(quán)利要求】
1.一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)計一個主測控系統(tǒng)(7)，由單片微型計算機及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個通訊網(wǎng)(14)，所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器(15)相接，還與智能控制器模塊(19)，及空調(diào)控制模塊(28)相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補濕機、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)，其特征在于:在變送器內(nèi)設(shè)有一個3#單片微型計算機(16)，所述的單片微型計算機(16)內(nèi)通過一個溫度傳感器接口(17)與外接溫度傳感器相接，由于房間內(nèi)不同位置設(shè)有多個溫度傳感器測量溫度，故設(shè)有多個變送器nl — ni接受溫度傳感器,單片機還與一個通訊接口(18)相接,通訊接口的輸入端與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)，其特征在于:智能控制器模塊(19)內(nèi)包括一個4#單片微型計算機(20)，該機通過通訊接口(21)與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相接，通過輸出接口(22)與外接設(shè)備相接，所述的外接設(shè)備包括電加熱裝置(23)，補濕裝置(24)，勻風(fēng)機(25)，換氣扇(26)，感光燈(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測控系統(tǒng)，其特征在于:空調(diào)控制模塊(28)，設(shè)置一個5#單片微型計算機(29)，所述的單片微型計算機設(shè)有輸入接口(30)，與外接輸入相連，有通訊接口(31)與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相連，與主計算機進行信息交換，單片機還有一個輸出接口(32)，與外`接執(zhí)行機構(gòu)相連。
【文檔編號】A01K67/04GK103503839SQ201310255509
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】青學(xué)剛, 張友洪, 李文學(xué), 肖金樹, 劉剛, 肖文福, 周安蓮, 王皓 申請人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所