CN106814781A - 大棚的全自动化控制装置 - Google Patents

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陈永刚
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

Abstract

本发明涉及温室大棚调控技术领域，提供了一种大棚的全自动化控制装置，包括控制器、监测系统及设备控制系统，所述监测系统及所述设备控制系统均与所述控制器电连接；所述监测系统包括设置在大棚内的温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳传感器及光照传感器；所述设备控制系统包括温度调节装置、湿度调节装置、喷灌装置、二氧化碳补气装置及补光装置。本发明提供的大棚的全自动化控制装置，通过监测系统监测大棚内的温度、空气湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度及光照，并将监测信息发送到控制器，由控制器来控制设备控制系统，将大棚内的环境调控到最佳状态，自动化程度高，控制精度高，同时工人的劳动量大大减少。

Description

大棚的全自动化控制装置
技术领域
本发明涉及温室大棚调控技术领域，尤其涉及一种大棚的全自动化控制装置。
背景技术
大棚过高的湿度对于作物的升腾有抑制作用，影响作物的正常生长。有种植经验的种植者常常选在天气晴朗的上午进行温室大棚的通风换气(如敞开大棚顶部保温层等)，因此时环境温度较高。通风有两种作用，一是排除由于作物的升腾而产生的水蒸气，降低空气湿度；二是补充由于作物光合作用所消耗的二氧化碳(大气中的)。但是在上述有利作用的同时也造成部分温度的流失，温度的流失造成夜间棚内寒冷，冬季阴天尤甚。温度、湿度、二氧化碳、光照是温室大棚重要的环境影响因子，而现有的温室大棚往往采用人工测量的方法，控制棚内的温度、湿度、二氧化碳和光照。这种大棚的自动化控制程度较低，管理人员要经常观察测量数据，根据数据人工进行开关棚膜、供水、通风甚至加热的控制，以调控棚内的温度、湿度和光照。这种控制方法，工人的劳动量大，控制的精确度差，控制失误的机率较高。
因此，如何对现有的大棚的全自动化控制装置进行改进，使其克服上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的一个问题。
发明内容
针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种大棚的全自动化控制装置，通过监测系统监测大棚内的温度、空气湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度及光照，并将监测信息发送到控制器，由控制器来控制设备控制系统，将大棚内的环境调控到最佳状态，自动化程度高，控制精度高，同时工人的劳动量大大减少。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种大棚的全自动化控制装置，包括控制器、监测系统及设备控制系统，所述监测系统及设备控制系统均与所述控制器电连接；所述监测系统包括设置在大棚内的温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、二氧化碳传感器及光照传感器；所述设备控制系统包括温度调节装置、湿度调节装置、喷灌装置、二氧化碳补气装置及补光装置。
所述温度调节装置包括设置在所述大棚顶部的天窗、设置在所述大棚一个内侧壁上的湿帘、设置在所述大棚外的遮阳网及设置在所述大棚内的暖风机，所述湿帘与所述喷灌装置的水管相连。
所述湿度调节装置包括设置在所述大棚内上部的喷雾头、设置在大棚内顶部的上通道、设置在所述上通道内的风机，所述上通道一端连通在所述大棚内，另一端连通在所述大棚外，所述喷雾头与所述喷灌装置的水管相连。
所述二氧化碳补气装置包括设置在所述大棚内下方的二氧化碳发生器、设置在大棚内顶部的下通道，所述下通道的两端均设置在所述大棚内，所述下通道的一端具有朝下的折流风机，所述下通道内设置有二氧化碳吸收器和二氧化碳回流器，所述二氧化碳吸收器上装有电加热器。
所述补光装置包括设置在所述大棚内的补光灯、设置在所述大棚内侧壁上的反光布，所述反光布可卷起或展开。
所述控制器为PLC控制器。
有益效果：
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明的大棚的全自动化控制装置，通过监测系统监测大棚内的温度、空气湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度及光照，并将监测信息发送到控制器，由控制器来控制设备控制系统，将大棚内的环境调控到最佳状态，自动化程度高，控制精度高，同时工人的劳动量大大减少。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，控制器1，大棚2，温度传感器3，空气湿度传感器4，土壤湿度传感器5，二氧化碳传感器6，光照传感器7，喷灌装置8，天窗9，湿帘10，遮阳网11，暖风机12，喷雾头13，上通道14，风机15，折流风机16，二氧化碳吸收器17，二氧化碳回流器18，电加热器19，补光灯20，反光布21。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1所示，一种大棚的全自动化控制装置，作为本发明的改进，包括控制器1、监测系统及设备控制系统，监测系统及设备控制系统均与控制器1电连接；监测系统包括设置在大棚2内的温度传感器3、空气湿度传感器4、土壤湿度传感器5、二氧化碳传感器6及光照传感器7；设备控制系统包括温度调节装置、湿度调节装置、喷灌装置8、二氧化碳补气装置及补光装置。通过监测系统监测大棚2内的温度、空气湿度、土壤湿度、二氧化碳浓度及光照，并将监测信息发送到控制器1，由控制器1来控制设备控制系统，将大棚2内的环境调控到最佳状态，自动化程度高，控制精度高，同时工人的劳动量大大减少。本实施例中，当土壤湿度传感器5监测到大棚2内土壤湿度低于设定上限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1向喷灌装置8发送信号，喷灌装置8开始向土壤喷水直至土壤湿度达到适合作物生长的状态。
作为本发明更进一步的改进，温度调节装置包括设置在大棚2顶部的天窗9、设置在大棚2一个内侧壁上的湿帘10、设置在大棚2外的遮阳网11及设置在大棚2内的暖风机12，湿帘10与喷灌装置8的水管相连。遮阳网11通过转轴(图中未画出)连接在大棚2外壁上，电机(图中未画出)驱动转轴(图中未画出)正转或反转，使遮阳网11垂下展开或向上卷起。当温度传感器3监测到大棚2内的温度高于设定上限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制天窗9的驱动装置(图中未画出)打开天窗9，同时湿帘10开始工作，能加快大棚2内的空气流动，同时湿帘10上的水蒸发达到降温的目的。若温度传感器3监测到大棚2内的温度高于设定上限值的同时，光照传感器7监测到光照超过设定上限值值，信号发送到控制器1后，控制器1控制大棚2外的遮阳网11展开覆盖在大棚2的外表面上，以减轻阳光暴晒导致大棚2温度的升高。当温度传感器3监测到大棚2内的温度低于设定下限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制天窗9的驱动装置(图中未画出)关闭天窗9，同时暖风机12开始工作，使大棚2内的温度升高。湿度调节装置包括设置在所述大棚2内上部的喷雾头13、设置在大棚2内顶部的上通道14、设置在上通道14内的风机15，上通道14一端连通在大棚2内，另一端连通在大棚2外，喷雾头13与喷灌装置8的水管相连。当空气湿度传感器4监测到大棚2内的湿度高于设定上限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制上通道14内的风机15开启，通过上通道14向大棚2外排出多余的水蒸气。当空气湿度传感器4监测到大棚2内的湿度低于设定下限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制喷雾头13开始喷出水雾，增加大棚2内的空气湿度。
二氧化碳补气装置包括设置在大棚2内下方的二氧化碳发生器14、设置在大棚2内顶部的下通道15，下通道15的两端均设置在大棚2内，下通道15的一端具有朝下的折流风机16，下通道15内设置有二氧化碳吸收器17和二氧化碳回流器18，二氧化碳吸收器17上装有电加热器19。含有作物光合作用未消耗完二氧化碳的空气和少量水蒸气的混合气体在折流风机16的作用下吸入下通道15内，下通道2内的二氧化碳吸收器17扑捉到二氧化碳，该二氧化碳吸收器17为聚乙烯亚胺聚合物，二氧化碳吸收器17内设置有二氧化碳浓度测试仪(图中未画出)，当检测到吸收的二氧化碳饱和后，将信号反馈到控制器1，控制器1控制电加热器19开启，经电加热器19加温至设定温度，使二氧化碳逸出，通过二氧化碳回流器18将二氧化碳返流到大棚2内，少量的水蒸气返流后逐渐飘升至大棚2的顶部，被上通道14引出棚外；同时，当二氧化碳传感器6监测到大棚2内的二氧化碳浓度低于设定下限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制二氧化碳发生器14开启，产生二氧化碳，使大棚2内二氧化碳浓度升高到预设值。
补光装置包括设置在大棚2内的补光灯20、设置在大棚2内侧壁上的反光布21，反光布21可卷起或展开，反光布21通过转轴(图中未画出)连接在大棚2内壁上，电机(图中未画出)驱动转轴(图中未画出)正转或反转，使反光布21垂下展开或向上卷起。当光照传感器7监测到大棚2内的光照强度低于设定下限值时，将信号反馈到控制器1，控制器1控制补光灯20开启，增加大棚2内光照强度，同时反光布21展开，反光布21能将补光灯20发出的光反射到作物上，进一步增加大棚2内光照强度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (6)

1.一种大棚的全自动化控制装置，其特征在于，包括控制器(1)、监测系统及设备控制系统，所述监测系统及所述设备控制系统均与所述控制器(1)电连接；所述监测系统包括设置在大棚(2)内的温度传感器(3)、空气湿度传感器(4)、土壤湿度传感器(5)、二氧化碳传感器(6)及光照传感器(7)；所述设备控制系统包括温度调节装置、湿度调节装置、喷灌装置(8)、二氧化碳补气装置及补光装置。
2.根据权利要求1所述的大棚的全自动化控制装置，其特征在于，所述温度调节装置包括设置在所述大棚(2)顶部的天窗(9)、设置在所述大棚(2)一个内侧壁上的湿帘(10)、设置在所述大棚(2)外的遮阳网(11)及设置在所述大棚(2)内的暖风机(12)，所述湿帘(10)与所述喷灌装置(8)的水管相连。
3.根据权利要求1所述的大棚的全自动化控制装置，其特征在于，所述湿度调节装置包括设置在所述大棚(2)内上部的喷雾头(13)、设置在大棚(2)内顶部的上通道(14)、设置在所述上通道(14)内的风机(15)，所述上通道(14)一端连通在所述大棚(2)内，另一端连通在所述大棚(2)外，所述喷雾头(13)与所述喷灌装置(8)的水管相连。
4.根据权利要求1所述的大棚的全自动化控制装置，其特征在于，所述二氧化碳补气装置包括设置在所述大棚(2)内下方的二氧化碳发生器(14)、设置在所述大棚(2)内顶部的下通道(15)，所述下通道(15)的两端均设置在所述大棚(2)内，所述下通道(15)的一端具有朝下的折流风机(16)，所述下通道(15)内设置有二氧化碳吸收器(17)和二氧化碳回流器(18)，所述二氧化碳吸收器(17)上装有电加热器(19)。
5.根据权利要求1所述的大棚的全自动化控制装置，其特征在于，所述补光装置包括设置在所述大棚(2)内的补光灯(20)、设置在所述大棚(2)内侧壁上的反光布(21)，所述反光布(21)可卷起或展开。
6.根据权利要求1所述的大棚的全自动化控制装置，其特征在于，所述控制器(1)为PLC控制器。
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