CN109426288A - 一种研究用大棚水循环升温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种研究用大棚水循环升温系统，包括控制单元、温度采集单元、水循环升温单元、送风单元，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元，送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；所述温度采集单元实时采集区域内温度，所述水循环升温单元通过水循环形式进行升温，所述送风单元用于大棚内空气的流通，所述控制单元用于控制水循环升温单元、送风单元的工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种升温技术，特别是一种应用于研究用大棚的水循环升温系统。
背景技术
传统的温度控制是在塑料大棚内悬挂温度计，通过读取温度值来知道大棚内的实际温度。再根据现有温度与设定温度进行比较，看看温度过高还是过低。如果过低就对大棚进行升温处理。这些操作都是在人工情况下进行的，耗费大量人力及物力，已经远远不能满足现代农业生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种研究用大棚水循环升温系统，包括控制单元、温度采集单元、水循环升温单元、送风单元，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元，送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；所述温度采集单元实时采集区域内温度，所述水循环升温单元通过水循环形式进行升温，所述送风单元用于大棚内空气的流通，所述控制单元用于控制水循环升温单元、送风单元的工作；所述控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元，其中信号接收子单元接收温度采集单元的温度信号，比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较并产生工作信号信号发送子单元发送工作信号水循环升温单元、送风单元；所述水循环升温单元包括水管、水箱、控制阀、加热器、温度计，其中水管包括主水管和支水管，主水管若干沿每一区域的周边设置且每一主水管的进水端和出水端均与水箱连接形成循环，支水管与主水管相连接在每一区域内穿插设置，所述主水管与水箱之间以及主水管与支水管之间设置控制阀，由控制单元进行控制，加热器加热水箱中所储存的水，温度计测量水箱中水温。
本发明将传统的大棚手工升温方式替换为全自动化的升温方式，通过温度采集、升温、通风、送风，以及控制单元协同完成大棚的生温。同时将大棚设置为多个区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元，每一区域均设置一水循环升温单元，至少相邻的区域公用一组送风单元，可以做到对大棚温度的精细控制。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
结合图1，一种研究用大棚升温系统，包括控制单元、温度采集单元、水循环升温单元、送风单元。其中所述温度采集单元用于采集大棚内温度，水循环升温单元通过水循环升高大棚内温度，控制单元用于控制水循环升温单元、送风单元的工作。此外该系统还包括供电单元，用于为系统提供工作电压。
具体地，将整个大棚划分为若干个区域，不同区域面积可以相同，也可以不同，上述温度采集单元在每一区域均有布置且每一区域具有若干温度采集单元；水循环升温单元沿每一区域周边和每一区域内布置；送风单元可以布置于每一区域，也可以多个相邻区域共用一个送风单元。
温度采集单元实时采集区域内的温度信息并反馈给控制单元。该单元采用的芯片为LM35CZ芯片，其覆盖温度可以达到-40℃～110℃，所测温度每增加1℃，输出电压信号提高10mv。在LM35CZ芯片输出端连接一放大电路，用于将LM35CZ芯片输出信号进行放大。
所述水循环升温单元包括水管、水箱、控制阀、加热器、温度计，其中水管包括主水管和支水管，主水管若干沿每一区域的周边设置且每一主水管的进水端和出水端均与水箱连接形成循环，支水管与主水管相连接在每一区域内穿插设置，所述主水管与水箱之间以及主水管与支水管之间设置控制阀，由控制单元进行控制，加热器加热水箱中所储存的水，可以根据大棚内温度的高低确定水温加热的度数，温度计测量水箱中水温。例如当D区域中某一小区域温度过低，开启穿过该区域支水管的控制阀，进行水循环升温。
送风单元可以为送风机，设置目的是为了使得某一区域不因水温而使得温度上升过高，通过送风机，加快棚内气体的流动，使得棚内温度保持在一恒定的条件下。该送风机设置档位，普通使用时在低档位，送风基本为自然风，当极端条件下，可以处于高档位，快速的对流棚内气体。
控制单元根据每一区域的温度控制不同的水循环升温单元、送风单元工作。控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元。信号接收子单元用于接收温度采集单元的采集的不同区域的温度信号；比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较，判断当前区域温度是否处于正常；信号发送子单元发送信号给水循环升温单元的控制阀、送风单元。其中由于区域若干，因此温度采集子单元在传输信号的过程中应当添加可以识别区域的编码信号给控制单元，因此控制单元还应包括一识别子单元，识别不同区域的温度信号。控制单元还包括编码子单元用于向发送信号中编制识别码。由于水循环升温单元包括若干支水管和主水管和控制阀，送风单元也可能有若干个，因此在这两个单元的信号接受部分设置一识别子单元，目的是控制单元发送信号时面向所有水循环升温单元、送风单元，且该发送信号中包含识别码，但是并非每一水循环升温单元、送风单元均工作，因此设置在控制阀、送风单元识别子单元识别发送信号中的识别码，只有识别码被匹配成功后，水循环升温单元、送风单元才开始工作。由于送风单元并非每一区域都有，所以识别单元的识别码可以识别出一组号码段。当温度采集单元传输的温度处于一合理数值时，控制单元则发出停止信号要求水循环升温单元停止工作，及水循环结束，但是并不一定停止送风单元的工作，综合考量棚内其他区域温度后再停止送风单元的工作。
在本发明中，可能存在不同区域温度不同但均处于低温状态，由于水箱加热统一控制，对于不同区域审问需求，控制单元可以控制控制阀对液体流速的影响来控制水循环快慢以适应不同区域。
本发明的工作原理在于：温度采集单元采集本区域内的温度传送给控制单元，控制单元经过比较判断是否需要水循环升温单元、送风单元工作，若温度超过预先设定的阈值，则进一步判断水循环升温单元、送风单元工作之间哪一单元需要工作，并发送信号让其工作。所述水循环升温单元、送风单元通过协同的工作，来维持棚内温度处于一适宜植物生长数值。所谓的协同就是根据不同区域温度综合考量，例如当相邻的D、E区域的温度超过预先设置的阈值，但是其余相邻的A、B、C、F区域均为低于阈值，此时D、E区域相匹配的水循环升温单元工作升温，当温度升高到适合植物生长时，停止工作。但是考虑到相邻的A、B、C、F区域可能由于水循环的影响而温度升高，因此A、B、C、F区域相对应的送风单元依然工作。直至大棚内各个区域的温度维持在适合植物生长的环境状态停止送风单元的工作。
Claims (5)
1.一种研究用大棚水循环升温系统，包括控制单元、温度采集单元、水循环升温单元、送风单元，其特征在于，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元，送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；
所述温度采集单元实时采集区域内温度，
所述水循环升温单元通过水循环形式进行升温，
所述送风单元用于大棚内空气的流通，
所述控制单元用于控制水循环升温单元、送风单元的工作；
所述控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元，其中
信号接收子单元接收温度采集单元的温度信号，
比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较并产生工作信号，
信号发送子单元发送工作信号水循环升温单元、送风单元；
所述水循环升温单元包括水管、水箱、控制阀、加热器、温度计，其中
水管包括主水管和支水管，
主水管若干沿每一区域的周边设置且每一主水管的进水端和出水端均与水箱连接形成循环，
支水管与主水管相连接在每一区域内穿插设置，
所述主水管与水箱之间以及主水管与支水管之间设置控制阀，由控制单元进行控制，
加热器加热水箱中所储存的水，加热温度由控制单元控制，
温度计测量水箱中水温。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
每一温度采集单元发送的信号包括唯一的识别码，
控制单元还包括识别温度信号识别码的识别子单元，
控制单元还包括编码子单元用于向发送信号中编制识别码，
水循环升温单元控制阀和送风单元的信号接收部分设置识别子单元，识别发送信号中的识别码，识别码被匹配才开始工作。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述温度采集单元采用LM35CZ芯片，其覆盖温度为-40℃～110℃，所测温度每增加1℃，输出电压信号提高10mv。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述LM35CZ芯片输出端设置放大电路。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述送分单元设置不同送风档位，每一档位送风量不同。
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