CN106569470A - 一种农业观光产业用植物温室控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农业观光产业用植物温室控制系统，包括闭锁空间和位于闭锁空间中的现场控制模块、温度传感模块、湿度传感模块、CO2浓度传感模块、温度调整模块、湿度调整模块、CO2浓度调整模块、光照调整模块、图像传感模块，解决传统的粗放式农业生产对生产环境的投入较少，而且投入中劳动所占的比重较大，影响农业品产量增长的主要因素是土地面积的大小和土壤自然肥力的高低，产出的产品质量也随环境影响参差不齐的问题，提供了一种不受外界环境影响的闭锁空间模拟人工环境自动栽培系统。本发明的优点在于不受环境影响；人工成本低；可同时栽培多种植物。
Description
技术领域
本发明涉及一种观光温室控制系统，具体涉及一种农业观光产业用植物温室控制系统。
背景技术
近年来观光农业伴随全球农业的产业化发展，人们发现，现代农业不仅具有生产性功能，还具有改善生态环境质量，为人们提供观光、休闲、度假的生活性功能。随着收入的增加，闲暇时间的增多，生活节奏的加快以及竞争的日益激烈，人们渴望多样化的旅游，尤其希望能在典型的农村环境中放松自己。于是，农业与旅游业边缘交叉的新型产业——观光农业应运而生。同时，我国的观光农业具有以下几点优势：一、我国观光农业旅游资源丰富、类型多样。我国气候从南方热带到北方温带，地形分山地、高原、盆地、平原、丘陵等。类型齐全，江河众多，在这片辽阔的土地上，分布着近千座城市，从而也形成了各具特色的城郊农业生态类型及景观区域组合，从南方的热带的珍树奇木，果甜花香到北方的林海雪原；从东部沿海的休闲度假村到西域的草原风情、沙漠景观，这些具有鲜明特征的资源与景观，不仅为消费者提供了丰富的食品，而且更为开发各类农业科技示范园区及观光农业旅游提供了条件。二、观念更新，生命力强。我国既是农业大国，又是人口大国，发展观光农业旅游前景广阔。一方面我们依靠几千年来所创立的农业文明与现代技术用于农业，在不到世界10%的耕地养育了世界22%的人口，从而为我们发展观光农业提供了实践基础；另一方面，随着城市化进程的加快，城市生活节奏也在不断加快，双休日及节假日的加长，使旅游者的观念在不断更新，他们已不仅仅局限于对自然遗迹和人类文化遗迹的旅游，而是开始向往着大多傍依在各城郊周围具有休闲娱乐参与性的观光农业旅游；再者，观光农业园区给旅游者创造了观光的条件，它的经济效益并不像其他旅游景观一样完全依赖旅游收入，主要还是依赖于以高科技为主的各类优质高效农业。因此，观光农业旅游的生命力强，发展潜力大。三、依托都市，持续发展。目前，国内观光农业及农业科技示范园区多位于城市近郊，这是因为城市经济实力雄厚，农业科研院所以及院校众多，科技力量强，为观光农业旅游的发展提供了坚强的科技实力。此外，城市人口集中，经济水平较高，有较稳定的客源消费市场，从而加速了对观光农业旅游的人流与物流运转。另外，区内除自然农业景观外，还可通过人造农业景观吸引物与当地有较好基础的农业经济和技艺观光相结合，走出一条新的生态环境效益、经济效益和社会效益持续发展之路
现有的粗放式农业人工成本高、环境开放，受外界环境影响较大，不利于作为观光农业供游客参观。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是使观光农业适合随时参观，目的在于提供一种用于参观游览的智能温室控制系统，解决现有的粗放式农业人工成本高、环境开放，受外界环境影响较大，不利于作为观光农业供游客参观的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种农业观光产业用植物温室控制系统，包括n个分区，n为大于等于1的整数，其特征在于，包括数据库、CPU和与分区匹配的n个现场模块，数据库和现场模块分别连接在CPU上；数据库记录每个分区的植物种植信息，CPU将数据库中的数据发送给对应分区的现场模块，现场模块接收CPU发送的数据，根据接收到的数据对现场环境进行调控。
所述现场模块包括现场控制模块、温度传感模块、湿度传感模块、温度调整模块、湿度调整模块、光照调整模块、图像传感模块；
现场控制模块：接收温度传感模块、湿度传感模块、图像传感模块采集到的温度、湿度、亮度数据，处理成控制信号发送给温度调整模块、湿度调整模块、光照调整模块；
温度传感模块：采集现场的温度数据，将其发送给现场控制模块；
湿度传感模块：采集现场的湿度数据，将其发送给现场控制模块；
图像传感模块：采集现场的图像数据，将其发送给现场控制模块；
温度调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构；
湿度调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构；
光照调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构。闭锁栽培系统将外界环境对植物的影响降至最低，一切环境因子的创造及栽培因子的监测与控制都得通过该系统进行自动控制。比如当温度传感器检测到温度过高超过限定值时，现场控制模块就会发出致冷降温指令而开启致冷系统进行环境降温，如果当温度下降低于限定值时，现场控制模块又会发出加温指令而开启加温设备进行环境加温，另外还有湿度的控制也是通过系统的闭环PID控制来实现环境各种因子的相对稳定性，而由于不同植物吸收的光谱不同，光照控制可采用开环控制，还可以根据季节变化等因素引入滞后-超前控制，没有这系统，植物工厂就根本无法运行，也就无法实现人工环境的最佳模拟。
温度传感模块、湿度传感模块、图像传感模块采用带RS485接口的温度传感器、湿度传感器和高清摄像头。RS485支持多节点通信，传输距离远，传输速度快，温度传感器采用辐射测温法温度传感器，分辨率高，湿度传感器采用氧化铝湿度计。
温度调整模块采用至少一组空调、暖气片和风扇；湿度调整模块采用至少一组超声波雾化加湿机和空调；光照调整模块采用至少一组LED补光灯。多种设备对封闭空间环境进行全方位调节，同时可采用温度分区控制，光照分区控制，根据植物种类的不同设置不同的区域温度和光谱。
CPU上还连有植物介绍系统，植物介绍系统包括语音模块和显示模块；CPU将数据库中储存的植物信息发送给植物介绍系统，植物介绍系统通过语音模块将接收的信息语音播报出来，植物介绍系统通过显示模块将接收到的信息显示出来。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、一种农业观光产业用植物温室控制系统，；
2、一种农业观光产业用植物温室控制系统，可进行分区控制，便于在同时栽培多种植物。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种农业观光产业用植物温室控制系统，控制500平米的玻璃温室，包括2个分区、数据库、CPU和与分区匹配的2个现场模块，数据库和现场模块分别连接在CPU上；数据库记录每个分区的植物种植信息，CPU将数据库中的数据发送给对应分区的现场模块，现场模块接收CPU发送的数据，根据接收到的数据对现场环境进行调控，2个分区分别用于种植玫瑰花和菠萝蜜。CPU上还连有植物介绍系统，植物介绍系统包括语音模块和显示模块；CPU将数据库中储存的植物信息发送给植物介绍系统，植物介绍系统通过语音模块将接收的信息语音播报出来，植物介绍系统通过显示模块将接收到的信息显示出来。现场模块包括现场控制模块、温度传感模块、湿度传感模块、温度调整模块、湿度调整模块、光照调整模块、图像传感模块；温度传感模块、湿度传感模块采用具有RS485接口的辐射式温度传感器、氧化铝湿度传感器，温度调整模块包括：四组风扇、暖气片、空调；湿度调整模块包括：两组空调、超声波雾化加湿机；光照调整模块包括：两组LED补光灯；玫瑰区温室温度控制在18-24℃，温度传感器检测到的温度超过22℃时，工控机发出控制指令，驱动冷气设备和风扇，如果当温度下降低于20℃时，工控机又会发出加温指令驱动暖气设备和风扇；菠萝蜜区温室湿度控制在80-90%，温室温度控制在22-30℃，温度传感器检测到的温度超过30℃时，工控机发出控制指令，驱动冷气设备和风扇，如果当温度下降低于24℃时，工控机又会发出加温指令驱动暖气设备和风扇，温室温度、湿度皆采用闭环PID控制，光照为开环控制，提前预设玫瑰所需光谱与菠萝蜜所需光谱。
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，并不用于限定本发明的保护范围，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)
1.一种农业观光产业用植物温室控制系统，包括n个分区，n为大于等于1的整数，其特征在于，还包括数据库、CPU和与分区匹配的n个现场模块，数据库和现场模块分别连接在CPU上；数据库记录每个分区的植物种植信息，CPU将数据库中的数据发送给对应分区的现场模块，现场模块接收CPU发送的数据，根据接收到的数据对现场环境进行调控。
2.根据权利要求1所述的一种农业观光产业用植物温室控制系统，其特征在于，所述现场模块包括现场控制模块、温度传感模块、湿度传感模块、温度调整模块、湿度调整模块、光照调整模块、图像传感模块；
现场控制模块：接收温度传感模块、湿度传感模块、图像传感模块采集到的温度、湿度、亮度数据，处理成控制信号发送给温度调整模块、湿度调整模块、光照调整模块；
温度传感模块：采集现场的温度数据，将其发送给现场控制模块；
湿度传感模块：采集现场的湿度数据，将其发送给现场控制模块；
图像传感模块：采集现场的图像数据，将其发送给现场控制模块；
温度调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构；
湿度调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构；
光照调整模块：接收现场控制模块发送的控制信号，根据信号驱动执行机构。
3.根据权利要求2所述的一种农业观光产业用植物温室控制系统，其特征在于，温度传感模块、湿度传感模块、图像传感模块采用带RS485接口的温度传感器、湿度传感器和高清摄像头。
4.根据权利要求2所述的一种农业观光产业用植物温室控制系统，其特征在于，温度调整模块采用至少一组空调、暖气片和风扇；湿度调整模块采用至少一组超声波雾化加湿机和空调；光照调整模块采用至少一组LED补光灯。
5.根据权利要求1所述的一种农业观光产业用植物温室控制系统，其特征在于，CPU上还连有植物介绍系统，植物介绍系统包括语音模块和显示模块；CPU将数据库中储存的植物信息发送给植物介绍系统，植物介绍系统通过语音模块将接收的信息语音播报出来，植物介绍系统通过显示模块将接收到的信息显示出来。
6.根据权利要求5所述的一种农业观光产业用植物温室控制系统，其特征在于，所述语音模块包括解码芯片和扬声器，所述显示模块包括LED显示屏。
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