CN104007748A - 用于温室大棚的控制方法及系统 - Google Patents

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张洪
苗泽民
蒲秋梅
毛承永
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Abstract

本发明涉及信息控制技术领域，具体而言，涉及用于温室大棚的控制方法及系统。该用于温室大棚的控制方法，包括：通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据；所述单片机将所述监测数据上报至用户监测端；所述单片机接收所述用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出的远程控制指令；所述单片机将所述远程控制指令发送给对应的执行部件执行所述远程控制指令。本发明提供的用于温室大棚的控制方法及系统，有效降低了人工劳动强度，提高了温室大棚中相关参数调节控制的效率，进一步满足温室大棚中相关参数调节控制的实际需求，克服了相关技术中人工调节温室大棚中相关参数劳动强度大、效率低的技术问题。

Description

用于温室大棚的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及信息控制技术领域，具体而言，涉及用于温室大棚的控制方法及系统。
背景技术
温室大棚中为了使棚内的温度、光照等参数符合植物生长的需求，需要及时对棚内的温度、光照进行调节控制。
当前对温室大棚中的温度、光照进行调节控制的方式主要为通过人工手动调节大棚上的覆盖物改变日光照射程度从而实现温度及光照的调节控制。
现有的温室大棚中温度、光照的调节控制主要依靠人工实现，劳动强度大、效率较低，不能满足温室大棚中相关参数调节控制的实际需求。
发明内容
本发明的目的在于提供用于温室大棚的控制方法及系统，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了用于温室大棚的控制方法，包括：通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据；所述单片机将所述监测数据上报至用户监测端；所述单片机接收所述用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出的远程控制指令；所述单片机将所述远程控制指令发送给对应的执行部件执行所述远程控制指令。
优选地，所述通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据，包括：通过单片机接收温室大棚中的二氧化碳浓度数据、光照强度数据及温湿度数据。
优选地，该方法还包括：所述单片机将接收的所述监测数据及设定的最佳参数数据在显示屏中进行显示。
优选地，用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出远程控制指令，包括：所述用户监测端将接收的所述监测数据与设定的当前植物的生长适宜参考范围进行比较，根据比较的结果通过手动或自动发出远程控制指令。
优选地，该方法还包括：当采集的所述监测数据达到设定的报警触发条件时，通过所述单片机发出报警。
优选地，该方法还包括：在用户监测端实时显示接收的所述监测数据，并根据接收到的历史监测数据进行数据分析，其中所述数据分析的结果采用折线图或报表进行展示。
本发明实施例还提供了用于温室大棚的控制系统，包括：设置于温室大棚内的下位机控制装置及设置于用户端的上位机监测装置；所述下位机控制装置中包括单片机及执行部件，所述上位机监测装置中包括用户监测端；所述单片机，用于接收温室大棚中的监测数据，并将所述监测数据上报至所述用户监测端；所述单片机还用于接收所述用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出的远程控制指令；所述单片机还用于将所述远程控制指令发送给对应的所述执行部件执行所述远程控制指令。
优选地，所述下位机控制装置还包括二氧化碳传感器、光敏传感器及温湿度传感器；所述二氧化碳传感器用于采集温室大棚中的二氧化碳浓度数据；所述光敏传感器用于采集温室大棚中的光照强度数据；所述温湿度传感器用于采集温室大棚中的温湿度数据。
优选地，所述下位机控制装置中还包括显示屏；所述显示屏用于显示所述单片机接收的监测数据及设定的最佳参数数据。
优选地，所述下位机控制装置中还包括：遥控器，用于设定所述最佳参数数据。
优选地，所述下位机控制装置中还包括：报警器，用于当采集的所述监测数据达到设定的报警触发条件时，通过所述单片机发出报警。
本发明实施例提供的用于温室大棚的控制方法及系统，利用单片机接收各种监测数据，并将监测数据上传至用户监测端，用户监测端将根据监测数据获取的远程控制指令返回给单片机，通过单片机将远程控制指令传输给执行部件进行相应的控制。由此看出本发明实施例中基于单片机实现对温室大棚中相关参数的自动调节控制，有效降低了人工劳动强度，提高了温室大棚中相关参数调节控制的效率，进一步满足温室大棚中相关参数调节控制的实际需求，克服了相关技术中人工调节温室大棚中相关参数劳动强度大、效率低的技术问题。
附图说明
图1示出了本发明实施例中用于温室大棚的控制方法的流程图；
图2示出了本发明实施例中用于温室大棚的控制系统的结构示意图；
图3示出了本发明实施例中下位机控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明实施例中提供了一种用于温室大棚的控制方法，如图1所示，主要处理步骤包括：
步骤S11：通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据；
步骤S12：单片机将监测数据上报至用户监测端；
步骤S13：单片机接收用户监测端根据监测数据手动或自动发出的远程控制指令；
步骤S14：单片机将远程控制指令发送给对应的执行部件执行远程控制指令。
本发明实施例提供的用于温室大棚的控制方法利用单片机接收各种监测数据，并将监测数据上传至用户监测端，用户监测端将根据监测数据获取的远程控制指令返回给单片机，通过单片机将远程控制指令传输给执行部件进行相应的控制。由此看出本发明实施例中基于单片机实现对温室大棚中相关参数的自动调节控制，有效降低了人工劳动强度，提高了温室大棚中相关参数调节控制的效率，进一步满足温室大棚中相关参数调节控制的实际需求，克服了相关技术中人工调节温室大棚中相关参数劳动强度大、效率低的技术问题。
本发明实施例中通过单片机接收的温室大棚中的监测数据包括：通过单片机接收温室大棚中的二氧化碳浓度数据、光照强度数据及温湿度数据。
对于单片机接收的各种监测参数，优选地，利用显示屏在温室大棚中进行显示，其中在显示屏上除显示实时采集的监测参数外，还可以显示用户设定的最佳参数数据。
用户监测端根据监测数据手动或自动发出远程控制指令，包括：用户监测端将接收的监测数据与设定的当前植物的生长适宜参考范围进行比较，根据比较的结果通过手动或自动发出远程控制指令。
在本发明实施例中当采集的监测数据达到设定的报警触发条件时，通过单片机发出报警。
本发明实施例的用于温室大棚的控制方法，在用户监测端实时显示接收的监测数据，在用户监测端还可以根据接收到的历史监测数据进行数据分析，其中所述数据分析的结果采用折线图或报表进行展示。
在用户监测端实时显示接收到的监测数据时，系统可自动根据采集的监测数据生成植物环境(光照强度、二氧化碳浓度及温湿度)随时间变化的折线图。
在用户监测端不仅可以进行监测数据的展示，还可以根据接收到的历史监测数据进行数据分析，其中该分析包括在特定的时间内植物环境(光照强度、二氧化碳浓度及温湿度)随时间变化的报表。
对于用户监测端接收到的监测数据，均用于存储在数据库中以便于进行历史数据分析。
本发明实施例还提供了一种用于温室大棚的控制系统，如图2所示包括：设置于温室大棚内的下位机控制装置21及设置于用户端的上位机监测装置22；
如图3中，下位机控制装置21中包括单片机216及执行部件232，上位机监测装置中包括用户监测端；单片机216，用于接收温室大棚中的监测数据，并将监测数据上报至用户监测端；单片机216还用于接收用户监测端根据监测数据手动或自动发出的远程控制指令；单片机216还用于将远程控制指令发送给对应的执行部件232执行远程控制指令。
如图3示出了本发明中下位机控制装置的结构示意图，在该下位机控制装置中除包括单片机216及执行部件232外，还包括二氧化碳传感器211、光敏传感器212及温湿度传感器213；二氧化碳传感器211用于采集温室大棚中的二氧化碳浓度数据；光敏传感器212用于采集温室大棚中的光照强度数据；温湿度传感器213用于采集温室大棚中的温湿度数据。
在下位机控制装置中还包括显示屏218；显示屏218用于显示单片机216接收的监测数据及设定的最佳参数数据。
其中通过下位机控制装置中包括的遥控器219设定上述的最佳参数数据。
如图3中在下位机控制装置中还包括：报警器214，用于当采集的监测数据达到设定的报警触发条件时，通过单片机216发出报警。
以下进一步对本发明实施的用于温室大棚的控制方法及系统进行说明。
通过上述的描述可以看出本发明实施例的用于温室大棚的控制方法及系统可以实现温湿度、光照和二氧化碳等相关参数的采集及存储。
基于采集的监测参数，可以实现本地、远程手动或自动多种方式的实时控制。
支持对多种植物、各个生长阶段的设置，实用性强。
本发明实施例的用于温室大棚的控制方法及系统基于单片机216实现大棚内温度的调节控制，能够节约调节控制的成本而且功能可靠。
该用于温室大棚的控制系统启动时首先进行一系列的初始化操作，包括串口的初始化、显示屏218的初始化及中断的初始化。
二氧化碳传感器211和光敏传感器212采集到的信号首先传送到模数转换器215进行模数转换得到数字信号，得到的数字信号传输给单片机216。
温湿度传感器213采集的信号通过导线直接传送给单片机216。
在本发明实施例中，采用型号为MG811的二氧化碳传感器211采集温室大棚中的二氧化碳浓度数据。型号为MG811的二氧化碳传感器211对二氧化碳有良好的灵敏度和选择性、受温室大棚内温湿度变化影响较小，具有良好的稳定性、再现性。
光照强度是在光敏电阻输出的基础上收集的，光敏电阻的连接操作简单、其精度也在要求之内。
本发明实施例中，采用型号为DHT11的温湿度传感器213采集温湿度数据。DHT11温湿度传感器213是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。DHT11温湿度传感器213包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机216相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
本发明实施例中报警器214包括蜂鸣器和LED灯，当设定的植物参数超出对应的边界阈值时，蜂鸣器都会响起，然后通过相对应的LED灯来判别是哪种指标越界造成的。
用于执行远程控制命令的执行部件232包括二氧化碳发生器、光照装置及喷淋装置，根据接收到的远程控制指令可以控制二氧化碳发生器控制温室大棚中二氧化碳的浓度，通过光照装置调节控制温室大棚中的光照强度，通过喷淋装置调节控制温室大棚中的温湿度。
在下位机控制装置中还设置有与遥控器219配合使用的红外线接收器217，按下遥控的按钮，遥控发出相应的控制信号，红外线接收器217接受信号，传给单片机216处理，以此来达到本地控制的目的。
单片机216通过串口通信装置231接收上位机监测装置发送的远程控制指令。
单片机216将接收到的远程控制指令传输给执行部件232进行相应的控制操作，将采集的监测数据及设定的最佳参数数据在显示屏218中进行显示。
当采集的监测数据达到设定额报警触发条件时，单片机216控制相应的报警装置报警。
另外，单片机216还通过串口通信装置231将执行部件232的执行状态和监测参数上传给上位机监测装置。
对设置于用户端的上位机监测装置中的用户监测端，首先需要用户进行登录。
在登录之前上位机和下位机通过设定的串口通道进行连接。
用户通过为其分配的用户名和密码登录至用户监测端，登录后跳转到数据采集页面。
在用户监测端设置有数据采集模块，通过数据采集模块能够全方位地显示温室大棚中采集的监测参数以及报警功能。
在用户监测端，将接收的监测数据与设定的当前植物的生长适宜参考范围进行比较，根据比较的结果通过手动或自动发出远程控制指令。
其中在接收到下位机上传的监测数据后，通过当前植物的类型和当前生长阶段，设定适合植物生长的生长适宜参数范围，通过将采集的监测参数与生长适宜参考范围的比较，发出远程控制指令。
其中发出远程控制指令可以通过用户手动发出也可通过自动调节发出。
对于手动调节方式，用户根据显示的监测数据及生长适宜参考范围，手动设置相关参数调大调小的远程控制指令，或通过设置的自动调节按钮将最适合参数发送给下位机进行处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于温室大棚的控制方法，其特征在于，包括：
通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据；
所述单片机将所述监测数据上报至用户监测端；
所述单片机接收所述用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出的远程控制指令；
所述单片机将所述远程控制指令发送给对应的执行部件执行所述远程控制指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过单片机接收采集的温室大棚中的监测数据，包括：通过单片机接收温室大棚中的二氧化碳浓度数据、光照强度数据及温湿度数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述单片机将接收的所述监测数据及设定的最佳参数数据在显示屏中进行显示。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出远程控制指令，包括：
所述用户监测端将接收的所述监测数据与设定的当前植物的生长适宜参考范围进行比较，根据比较的结果通过手动或自动发出远程控制指令。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：当采集的所述监测数据达到设定的报警触发条件时，通过所述单片机发出报警。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在用户监测端实时显示接收的所述监测数据，并根据接收到的历史监测数据进行数据分析，其中所述数据分析的结果采用折线图或报表进行展示。
7.用于温室大棚的控制系统，其特征在于，包括：设置于温室大棚内的下位机控制装置及设置于用户端的上位机监测装置；
所述下位机控制装置中包括单片机及执行部件，所述上位机监测装置中包括用户监测端；
所述单片机，用于接收温室大棚中的监测数据，并将所述监测数据上报至所述用户监测端；所述单片机还用于接收所述用户监测端根据所述监测数据手动或自动发出的远程控制指令；所述单片机还用于将所述远程控制指令发送给对应的所述执行部件执行所述远程控制指令。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述下位机控制装置还包括二氧化碳传感器、光敏传感器及温湿度传感器；
所述二氧化碳传感器用于采集温室大棚中的二氧化碳浓度数据；
所述光敏传感器用于采集温室大棚中的光照强度数据；
所述温湿度传感器用于采集温室大棚中的温湿度数据。
9.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述下位机控制装置中还包括显示屏；所述显示屏用于显示所述单片机接收的监测数据及设定的最佳参数数据；
所述下位机控制装置中还包括：遥控器，用于设定所述最佳参数数据。
10.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述下位机控制装置中还包括：报警器，用于当采集的所述监测数据达到设定的报警触发条件时，通过所述单片机发出报警。
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