CN104855174A - 温度自适应调节的智能温室系统 - Google Patents

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过俊宏
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Abstract

本发明公开了一种温度自适应调节的智能温室系统，包含设置在温室内不同位置处的若干温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块，其中，温度传感器用于感应其所在位置处的温度；室内空气循环模块用于使得温室内的空气循环流动；通风模块用于温室内外的空气交换；设定模块用于设定温室内的期望温度；存储模块用于存储所述期望温度；显示模块用于显示温室内各个温度传感器的温度和期望温度；控制模块用于控制室内空气循环模块、通风模块、空调模块工作。本发明结构简单，使用方便，能够自动调节温室内的温度，且充分利用了温室外部的空气，节省了能源。

Description

温度自适应调节的智能温室系统
技术领域
本发明涉及农业自动化控制领域，尤其涉及一种温度自适应调节的智能温室系统。
背景技术
温室（greenhouse），又称暖房，能透光、保温（或加温），用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。
温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料聚碳酸脂温室；单栋温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。温室结构应密封保温，但又应便于通风降温。现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件。
温室一般需要考虑以下几个方面：
1.透光性
温室是采光建筑，因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响，而且随着不同季节太阳辐射角度的不同，温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般，连栋塑料温室在50%~60%，玻璃温室的透光率在60%~70%，日光温室可达到70%以上。
2.保温性
加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能，降低能耗，是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大，说明温室的保温性能越好。
3.耐久性
温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外，还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减，而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载；竹木结构简易温室使用寿命5~10年，设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。
由于温室运行长期处于高温、高湿环境下，构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室，受力主体结构一般采用薄壁型钢，自身抗腐蚀能力较差，在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处理，镀层厚度达到150~200微米以上，可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室，必须保证每年作一次表面防腐处理。
各种植物的生长、发育都要求有一定的温度条件，植物的生长和繁殖要在一定的温度范围内进行。在此温度范围的两端是最低和最高温度。低于最低温度或高于最高温度都会引起植物体死亡。最低与最高温度之间有一最适温度，在最适温度范围内植物生长繁殖得最好。
各类植物能忍受的最高温度界限是不一样的。一般说来被子植物能忍受的最高温度是49.8℃，裸子植物是46.4℃。有些荒漠植物如生长在热带沙漠里的仙人掌科植物在50～60℃的环境中仍然能生存。温泉中的蓝藻能在85.2℃的水域中生活。植物能忍受的最低温度，因植物种类的不同而变化很大。热带植物生长的最低温度一般是10～15℃，温带植物生长的最低温度在5～10℃。寒带植物在0℃，甚至低于零度仍能生存。
温室内由于环境密闭，一方面容易出现温度分布不均匀，另一方面很容易出现温度白天过高、晚上过低的现象。现有的温室一般没有考虑到温度分布不均匀的问题，一般直接进行温度干涉，没有充分利用外部空气，浪费能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种温度自适应调节的智能温室系统。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
温度自适应调节的智能温室系统，包含设置在温室内不同位置处的若干温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块；
所述控制模块分别和各个温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、存储模块、设定模块、显示模块电气相连；
所述温度传感器用于感应其所在位置处的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述室内空气循环模块用于使得温室内的空气循环流动；
所述通风模块用于温室内外的空气交换；
所述设定模块用于设定温室内的期望温度；
所述存储模块用于存储所述期望温度；
所述显示模块用于显示温室内各个温度传感器感应到的温度和期望温度；
所述控制模块包含室内空气循环控制单元、通风控制单元和空调控制单元；
所述室内空气循环控制单元用于在任意两个温度感应器感应到的温度之差大于等于预设的第一温度阈值时，控制室内空气循环模块工作；
所述通风控制单元用于在温室内外温度的差值大于等于预设的第二温度阈值、且温室外的温度更接近期望温度时，控制通风模块工作；
所述空调控制单元用于在温室内外温度的差值小于预设的第二温度阈值、且温室内的温度与期望温度之差大于等于预设的第三温度阈值时，控制空调模块工作。
作为本发明温度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机。
作为本发明温度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用SAA7750单片机。
作为本发明温度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述存储模块采用SDRAM。
作为本发明温度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述存储模块的型号为K4S561632。
作为本发明温度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.结构简单，使用方便；
2.能够自动调节温室内的温度，且充分利用了温室外部的空气，节省了能源。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开了一种温度自适应调节的智能温室系统，包含设置在温室内不同位置处的若干温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块；
所述控制模块分别和各个温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、存储模块、设定模块、显示模块电气相连；
所述温度传感器用于感应其所在位置处的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述室内空气循环模块用于使得温室内的空气循环流动；
所述通风模块用于温室内外的空气交换；
所述设定模块用于设定温室内的期望温度；
所述存储模块用于存储所述期望温度；
所述显示模块用于显示温室内各个温度传感器感应到的温度和期望温度；
所述控制模块包含室内空气循环控制单元、通风控制单元和空调控制单元；
所述室内空气循环控制单元用于在任意两个温度感应器感应到的温度之差大于等于预设的第一温度阈值时，控制室内空气循环模块工作；
所述通风控制单元用于在温室内外温度的差值大于等于预设的第二温度阈值、且温室外的温度更接近期望温度时，控制通风模块工作；
所述空调控制单元用于在温室内外温度的差值小于预设的第二温度阈值、且温室内的温度与期望温度之差大于等于预设的第三温度阈值时，控制空调模块工作。
所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机，优先采用SAA7750单片机。
所述存储模块采用SDRAM，其型号优先采用K4S561632。
所述显示模块采用液晶显示器。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，包含设置在温室内不同位置处的若干温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块；
所述控制模块分别和各个温度传感器、室内空气循环模块、通风模块、空调模块、存储模块、设定模块、显示模块电气相连；
所述温度传感器用于感应其所在位置处的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述室内空气循环模块用于使得温室内的空气循环流动；
所述通风模块用于温室内外的空气交换；
所述设定模块用于设定温室内的期望温度；
所述存储模块用于存储所述期望温度；
所述显示模块用于显示温室内各个温度传感器感应到的温度和期望温度；
所述控制模块包含室内空气循环控制单元、通风控制单元和空调控制单元；
所述室内空气循环控制单元用于在任意两个温度感应器感应到的温度之差大于等于预设的第一温度阈值时，控制室内空气循环模块工作；
所述通风控制单元用于在温室内外温度的差值大于等于预设的第二温度阈值、且温室外的温度更接近期望温度时，控制通风模块工作；
所述空调控制单元用于在温室内外温度的差值小于预设的第二温度阈值、且温室内的温度与期望温度之差大于等于预设的第三温度阈值时，控制空调模块工作。
2. 根据权利要求1所述的温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机。
3. 根据权利要求2所述的温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用SAA7750单片机。
4. 根据权利要求1所述的温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，所述存储模块采用SDRAM。
5. 根据权利要求4所述的温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，所述存储模块的型号为K4S561632。
6. 根据权利要求1所述的温度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。
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