專(zhuān)利名稱(chēng)：一種溫室環(huán)境智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫室環(huán)境智能控制裝置，特別是大規(guī)模溫室環(huán)境的各自獨(dú)立的環(huán)境氣候與水肥的實(shí)時(shí)控制、管理，涉及農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境智能控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
溫室生產(chǎn)作為一種新的高效、優(yōu)質(zhì)、大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，并已越來(lái)越成為師姐各國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。然而，縱觀溫室生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)——溫室環(huán)境計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)有系統(tǒng)普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布局不合理的現(xiàn)象。目前溫室控制系統(tǒng)多采用兩級(jí)計(jì)算機(jī)分級(jí)控制結(jié)構(gòu)，下級(jí)計(jì)算機(jī)控制器可以有一至多臺(tái)，每臺(tái)完成對(duì)各自溫室小區(qū)的實(shí)時(shí)控制，上級(jí)計(jì)算機(jī)則負(fù)責(zé)整個(gè)溫室群的集中監(jiān)控和操作；上下級(jí)計(jì)算機(jī)之間采用傳統(tǒng)的RS485串行網(wǎng)絡(luò)或以太網(wǎng)進(jìn)行通信連接，這種結(jié)構(gòu)既要求下級(jí)計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)控制的能力，又要求上下級(jí)之間具備大容量、 復(fù)雜的數(shù)據(jù)通信能力。而且因?yàn)闇厥噎h(huán)境控制與灌溉控制期要求互不相同，需專(zhuān)門(mén)分別開(kāi)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(kāi)發(fā)制造成本高、安裝使用和維護(hù)不方便，影響了溫室生產(chǎn)的發(fā)展。因此，開(kāi)發(fā)一種不降低性能而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔可靠，易于操作和維護(hù)的新型溫室環(huán)境與灌溉控制系統(tǒng)，是溫室技術(shù)推廣和進(jìn)步的必由之路。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為克服現(xiàn)有的溫室集中監(jiān)控和操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開(kāi)發(fā)制造成本高、安裝使用維護(hù)不方便等缺點(diǎn)，提供了一種溫室環(huán)境智能控制裝置， 使其結(jié)構(gòu)布局更合理，操作維護(hù)更方便，價(jià)格成本更低。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本涉及農(nóng)業(yè)用溫室環(huán)境智能控制領(lǐng)域采用如下技術(shù)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(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)、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(jì)算機(jī)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)RS232接口與DM9161芯片連接作為網(wǎng)絡(luò)物理層接口。本實(shí)用新型一種溫室環(huán)境智能控制裝置，通過(guò)各環(huán)境傳感器節(jié)點(diǎn)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(jìn)行實(shí)時(shí)處理后發(fā)送至PC104模塊，PC104模塊通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比控制。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案具有以下有益效果本實(shí)用新型成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)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(zhǎng)、成本
尚等缺點(diǎn)ο

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型傳感器節(jié)點(diǎn)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的溫室環(huán)境智能控制裝置，由各個(gè)溫室環(huán)境監(jiān)控計(jì)算機(jī)、 各種物理傳感器節(jié)點(diǎn)、綜合溫室控制計(jì)算機(jī)、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。集中監(jiān)控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)溫室監(jiān)控和管理人機(jī)界面、溫室控制策略與專(zhuān)家系統(tǒng)的實(shí)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(guò)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)一系列的算法策略進(jìn)行控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)傳感器可以測(cè)量的物理參量包括空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)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(zhǎng)要求的不同，靈活配置不同的傳感器網(wǎng)絡(luò)組，配置相對(duì)應(yīng)的控制元件以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括空調(diào)、地表暖氣管道、加濕器、除濕器、生物燈、濕簾、換氣扇、二氧化碳?xì)馄?、噴霧系統(tǒng)、地下管道以及熱循環(huán)系統(tǒng)和施肥澆灌設(shè)備。溫室環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)靈活的軟件組態(tài)功能，可以對(duì)單元控制器應(yīng)用連接情況、溫室設(shè)備使用情況以及實(shí)際連接的傳感器情況進(jìn)行組態(tài)設(shè)置。使得控制系統(tǒng)可以自由靈活滴稍加配置就可以適應(yīng)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(guò)組態(tài)配置對(duì)溫室控制策略和控制算法進(jìn)行選擇，針對(duì)不同的溫室環(huán)境、不同的栽培作物以及不同的生長(zhǎng)季節(jié)等不同情況可以選擇不同的溫室控制策略。
權(quán)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(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)、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(jì)算機(jī)相連；各環(huán)境傳感器節(jié)點(diǎn)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(jìn)行實(shí)時(shí)處理后發(fā)送至PC104模塊，PC104模塊通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比控制。
2.根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)RS232接口與DM9161芯片連接作為網(wǎng)絡(luò)物理層接口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種溫室環(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(lǐng)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(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)、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(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型成本低、功耗小、不需布線、即插即用且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)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(zhǎng)、成本高等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202102299SQ20112017597
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者張自嘉, 楊常松, 王其, 王春燕 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)