CN1586125A - 一种温室农作物管理控制系统 - Google Patents

Abstract

一种温室农作物管理控制系统，包括温度控制，灌溉、施肥、喷药，监视和日照子系统中的至少一个，温度控制子系统通过光控开关控制白昼和黑夜温控器组检测室温控制升温装置和通风装置的通断；灌溉、施肥、喷药子系统通过第一无线接收装置接收发射装置的指令后感应第一控制开关控制灌溉、施肥、喷药装置；监视子系统通过第二无线接收装置接收发射装置的指令后感应第二控制开关，接通触键传动装置触动拍摄装置按键实现拍摄和发送图像；日照子系统通过第三无线接收装置接收发射装置的指令后感应第三控制开关控制采光或遮阳。该系统科学化、自动化管理温室农作物，节省人力物力，提高农业效益。

Description

一种温室农作物管理控制系统

技术领域

本发明涉及一种温室温度控制，灌溉、施肥、喷药，监视和日照系统，特别是涉及一种自动控制温室温度，无线控制灌溉、施肥、喷药，监视和日照的温室农作物管理控制系统。

背景技术

传统农业大棚种植，因没有必要的测量仪、控制仪，对地质浇水、施肥、农药、日光、温度掌握不科学，而且不能很好地监视农作物长势，因不懂农技，往往农科院研种出的高产新品种，到了农民手里种植远远低于预期产值，农产品成本高、效益低，而且浪费人力物力太多。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种科学化管理的温室农作物控制系统，根据农作物的不同生长期，自动控制管理温室农作物，提高农产品效益。

本发明采用的技术方案是：一种温室农作物管理控制系统，包括温度控制子系统，灌溉、施肥、喷药子系统，监视子系统和日照子系统中的至少一个，所述温度控制子系统包括升温装置和通风装置，所述灌溉、施肥、喷药子系统包括灌溉、施肥、喷药装置，所述监视子系统包括摄像装置，所述日照子系统包括采光膜和遮阳网，其特征在于，

所述温度控制子系统还包括电源、光控开关、白昼温控器组和黑夜温控器组，光控开关白天接通白昼温控器组，黑夜接通黑夜温控器组分别检测温室内的温度来控制升温装置和通风装置的通断，从而调节温室内的温度；

所述灌溉、施肥、喷药子系统还包括电源、发射装置、第一无线接收装置和第一控制开关，第一无线接收装置接收发射装置的指令后感应第一控制开关控制灌溉、施肥、喷药装置；

所述监视子系统还包括电源、发射装置、第二无线接收装置、第二控制开关和触键传动装置，第二无线接收装置接收发射装置的指令后感应第二控制开关，接通触键传动装置触动拍摄装置按键实现拍摄和发送农作物长势图像；

所述日照子系统还包括电源、发射装置、第三无线接收装置和第三控制开关，第三无线接收装置接收发射装置的指令后感应第三控制开关控制打开或收拢采光膜或遮阳网。

本发明相比现有技术达到的有益效果是：智能化控制解决了不同农作物在不同生长期所需的科学的温度、日照、灌溉、喷药、监视等控制问题。节省大量的人力物力，提高农民人均种植面积，促成农业规模生产，提高农业效益，增加农民收入，平稳农产品物价。

附图说明

图1是本发明系统组成框图。

图2是本发明温度控制子系统工作框图。

图3是本发明温度控制子系统的水温升温装置控制框图。

图4是本发明温度控制子系统的气温升温装置控制框图。

图5是本发明灌溉、施肥、喷药子系统的工作框图。

图6是本发明监视子系统的工作框图。

图7是本发明日照子系统的工作框图。

具体实施方式

现结合附图详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本发明至少包括下述四个子系统中的一个：温度控制子系统，灌溉、施肥、喷药子系统，监视子系统和日照子系统。

温度控制子系统在白天调控一个适宜于作物光合作用的温度范围，在黑夜调控一个适宜于作物呼吸作用的温度范围。

如图2所示，温度控制子系统包括电源、光控开关、白昼温控器组，黑夜温控器组，升温装置和通风装置。整个系统由光控开关控制其通断电。光控开关通过感应光线的强弱实现区分白天黑夜从而分别接通白昼温控器组或黑夜温控器组。

白天时，光控开关接通白昼温控器组工作，黑夜温控器组断开。白昼温控器组包括第一温控器和第二温控器，第一温控器调节温度范围为20℃-32℃，第二温控器调节温度下限为10℃，通过设定两个温控器的上下限来控制升温装置和通风装置的通断。当温室内温度达到32℃达到第一温控器上限时，通风装置工作。通风装置有两种控制方式：电动式和气动式。电动式控制由一个正反接电路带动电机正反转实现。当通风装置接通温控器上限时，电机正接，顺时针运转，从而带动通风窗打开通风降温；当室温降至20℃达到第一温控器下限时，接通通风装置，电机反接，逆时针运转，从而带动通风窗关闭升温。气动式控制采用气缸活塞结构，通过活塞在气缸内往复运动使通风窗打开或关闭。该两种控制方式均为现有技术，故不多叙。当室温降至10℃达到第二温控器下限时接通升温装置工作。

黄昏来临时，白昼温控器组电路断开，黑夜温控器组电路接通。黑夜温控器组包括第三温控器和第四温控器，第三温控器调节温度范围为10℃-20℃，第四温控器调节温度下限为5℃。室温超过20℃达到第三温控器上限时接通通风装置使电动机顺时针运转，从而带动通风窗打开通风降温；当室温降至10℃达到第三温控器下限时接通电动机逆时针运转，从而带动通风窗关闭升温。当室温降至5℃达到第四温控器下限时接通升温装置工作。

升温装置有两种工作方式：水温升温和气温升温，由作物长势来定，低植株时用水温升温装置，高植株时用气温升温装置。

如图3所示，当采用水温升温时，升温装置包括水温温控器、第一电磁铁控制开关、电热丝和送水装置。送水装置包括水泵、水池和送水管，第一电磁铁控制开关控制第二温控器和第四温控器下限电路的通断。水池中设有加热器，如采用电热丝加热。当接通升温装置时，电热丝给水池中的水加热，水温温控器感应水温，当水温升至35℃时，水温温控器下限接通送水装置，即水泵开始工作，将温水经给水管送到田地暗沟内，给地表加热；当电热丝继续加热，水温升至50℃时，水温温控器上限接通，第一电磁铁控制开关断开电热丝，停止加热；当水温下降时，水温温控器上限断开，第一电磁铁控制开关重新接通电热丝，给水加热。

当采用气温升温时，如图4所示，其他控制方式通水温升温相同，但是通过气温温控器直接采用电热丝给空气加热，使温室内温度升高。

灌溉、施肥、喷药子系统针对农作物的不同生长期实现智能控制，包括灌溉、施肥、喷药装置，如水泵、水池、出水管、喷药用的行程喷头等，工作时，水、肥料或农药经水泵从水池抽至出水管后送到田地或经行程喷头给农作物喷洒农药，这些装置都为现有技术，不再详细描述。除此以外，还包括设在密封室内的电源、发射装置、第一无线接收装置和第一控制开关，如图5所示。根据农技提示确定灌溉时间，用发射装置如手机或固定电话作为发射指令工具发射信号，用第一无线接收装置如手机或传呼接收信号后感应第一控制开关如声控开关或光控开关，接收方式有三种：直接用无线接收信号感应触发电路控制电路通断；用第一无线接收装置的蜂鸣声、振动触发声控开关或用接收器发光感应光控开关。第一无线接收装置接收到信号后接通灌溉、施肥或喷药装置。灌溉、施肥或喷药工作时间为手机的通话时间，即通话开始时水泵开始工作，直至通话结束水泵停止，或利用无线接收装置的延时来控制实际工作时间，即其工作时间为延时时间。

若田地里有多个无线接收装置时，把每一个无线接收装置的名字代码输入进发射手机，然后用手机或固定电话进行指令操作，这样可解决田地块过多，对各个接收装置的号码易记混淆产生误操作的问题。而且还可利用手机的短信群发功能，一次发射多个指令同时控制多块田地的灌溉、施肥或喷药。

监视子系统通过拍摄温室内农作物的长势图像，可监视农作物的生长情况，从而制定管理方案。如图6所示，该子系统包括电源、第二无线接收装置、第二控制开关、触键传动装置和拍摄装置。触键传动装置可为电传动，包括顺序开关，多个电磁铁触键装置和行程开关。拍摄装置，如可摄像的手机或摄像机，可拍摄农作物的长势图像。以手机为例，按照手机拍摄和发送图像的按键顺序设计顺序开关的通断顺序，从而控制多个电磁铁触键装置，每个电磁铁触键装置控制一个手机按键，完成摄像、发送图像功能。顺序开关的工作原理为现有技术，如霓虹灯就利用了顺序开关实现灯光闪烁的功能。需要摄像时，远程发射装置如手机或固定电话发射指令信号，第二无线接收装置接收到信号后，感应第二控制开关，如声控开关或光控开关，第二控制开关接通顺序开关，按照顺序开关设定的工作顺序依次接通电磁铁触键装置，电磁铁触键装置通电后作直线向上运动按手机键，同时接触定位块压紧行程开关，行程开关断开，电磁铁触键装置断电，在弹簧张力及重力作用下向下作直线运动，触头离开手机键，完成一次按键。顺序开关依次接通，完成多次按键，实现拍摄作物长势图像并将图像发送到远程手机的功能。

触键传动装置还可以是气压传动或油压传动。

冬天及春初，光照强度太弱时，光合速率降低，降至与呼吸速率相等时，净光合为负值，作物只有消耗营养而无营养积累，时间一长作物就会死亡，因此采用日照子系统补充光照。日照子系统包括电源、发射装置、第三无线接收装置、第三控制开关、电机、采光膜和遮阳网，参考图7。

中午之前需要采光时，发射装置发射指令，第三无线接收装置接收信号后感应第三控制开关，接通电机运转，因为此时太阳偏东南，电机带动偏南侧采光膜收拢，偏北侧采光膜张开来采光；中午之后需要采光时，发射装置发射指令，第三无线接收装置接收信号后感应第三控制开关，接通电机运转，电机带动偏北侧采光膜收拢，偏南侧采光膜张开。

夏秋光照强度超过光饱和点时，则采用遮阳网遮光，遮阳网位于温室顶部，两侧用压膜线拉紧覆盖在温室上，其工作流程与采光相同。

Claims (10)

1一种温室农作物管理控制系统，包括温度控制子系统，灌溉、施肥、喷药子系统，监视子系统和日照子系统中的至少一个，

所述温度控制子系统包括升温装置和通风装置，

所述灌溉、施肥、喷药子系统包括灌溉、施肥、喷药装置，

所述监视子系统包括摄像装置，

所述日照子系统包括采光膜和遮阳网，其特征在于，

所述温度控制子系统还包括电源、光控开关、白昼温控器组和黑夜温控器组，光控开关白天接通白昼温控器组，黑夜接通黑夜温控器组分别检测温室内的温度来控制升温装置和通风装置的通断，从而调节温室内的温度；

所述灌溉、施肥、喷药子系统还包括电源、发射装置、第一无线接收装置和第一控制开关，第一无线接收装置接收发射装置的指令后感应第一控制开关控制灌溉、施肥、喷药装置；

所述监视子系统还包括电源、发射装置、第二无线接收装置、第二控制开关和触键传动装置，第二无线接收装置接收发射装置的指令后感应第二控制开关，接通触键传动装置触动拍摄装置按键实现拍摄和发送农作物长势图像；

所述日照子系统还包括电源、发射装置、第三无线接收装置和第三控制开关，第三无线接收装置接收发射装置的指令后感应第三控制开关控制打开或收拢采光膜或遮阳网。

2根据权利要求1所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述白昼温控器组包括第一温控器和第二温控器，温室内温度达到第一温控器的上下限时，分别打开和关闭通风装置的通风窗；温室内温度达到第二温控器的下限时，接通升温装置。

3根据权利要求1所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述黑夜温控器组包括第三温控器和第四温控器，温室内温度达到第三温控器的上下限时，分别打开和关闭通风装置的通风窗，温室内温度达到第四温控器的下限时，接通升温装置。

4根据权利要求1-3中任一所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述升温装置为水温升温或气温升温。

5根据权利要求4所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述水温升温装置包括水温温控器，第一电磁铁控制开关，电热丝，水池，水泵和给水管，室温达到第二温控器和第四温控器下限时，第一电磁铁控制开关接通电热丝加热水池中的水，水温达到水温温控器的下限时，接通水泵将热水经给水管送至地沟，水温达到水温温控器的上限时，第一电磁铁控制开关断开，停止加热。

6根据权利要求4所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述气温升温装置包括气温温控器，第一电磁铁控制开关和电热丝，室温达到第二温控器和第四温控器下限时，第一电磁铁控制开关接通电热丝加热空气，通过气温温控器检测空气温度，控制第一电磁铁控制开关的通断。

7根据权利要求1所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述发射装置为手机或固定电话，所述第一无线接收装置、第二无线接收装置和第三无线接收装置为手机或传呼，所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关为声控开关或光控开关。

8根据权利要求1所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述灌溉、施肥、喷药子系统的工作时间为发射装置的通话时间或第一无线接收装置的延时时间。

9根据权利要求7所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述手机可通过群发短信，一次发射多个指令信号控制多块田地的灌溉、施肥、喷药子系统，监视子系统或日照子系统工作。

10根据权利要求1所述的一种温室农作物管理控制系统，其特征在于，所述触键传动装置为电传动，由顺序开关依次控制多个电磁铁触键装置，并使用行程开关完成多次击键。

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