CN204994383U - 温室无土水培控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种温室无土水培控制系统，该系统包括一主控系统、温室，所述温室为两个以上，且每个温室中设有一辅控系统、一监测系统和一执行系统，每一辅控系统与主控系统建立指控型链路和信息传输链路，每一监测系统与主控系统建立信息传输链路，每一温室中的辅控系统与执行系统之间建立指控型链路。所述辅控系统采集农作物生长环境信息，并调节植物生长环境；所述监测系统采集农作物生长信息；所述执行系统在辅控系统的驱动下调节农作物生长的环境所述主控系统接收辅控系统和检测系统发送的信息，并比较获得最适宜农作物生长的环境，控制辅控系统调节植物生长环境。

Description

温室无土水培控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种农作物种植技术，特别是一种温室无土水培控制系统。

背景技术

目前，社会上大部分农民还在沿用人工值守的方法来看管蔬菜大棚，浪费了大量的人力、物力，而且蔬菜大棚的环境控制并不理想，往往因为温湿度控制不当造成作物减产，从而给菜农带来了极大的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温室无土水培控制系统，该系统包括一主控系统、温室，所述温室为两个以上，且每个温室中设有一辅控系统、一监测系统和一执行系统，每一辅控系统与主控系统建立指控型链路和信息传输链路，每一监测系统与主控系统建立信息传输链路，每一温室中的辅控系统与执行系统之间建立指控型链路。所述辅控系统采集农作物生长环境信息，并调节植物生长环境；所述监测系统采集农作物生长信息；所述执行系统在辅控系统的驱动下调节农作物生长的环境所述主控系统接收辅控系统和检测系统发送的信息，并比较获得最适宜农作物生长的环境，控制辅控系统调节植物生长环境。

所述主控系统包括接收模块、比较模块和指令发送模块。所述接收模块接收每一温室中辅控系统传输的各传感器和检测仪的信息，以及接收每一温室中监测系统的信息；所述比较模块比较所有监测系统传来的植物生长信息，从中选择生长最优的植物所在的温室，并提取该温室生长环境参数；所述指令发送模块根据所选取的温室，向其他温室发送控制命令，将各温室中农作物生长环境调整为与所选出温室的环境参数相同。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：(1)通过各模块之间的相互配合，可以实现大棚内无人监管即可完成农作物的培养工作；(2)设立符合农作物生长的环境因素作为最优环境因素，当生长环境未落入最优环境因素的范围内，通过控制模块驱动执行模块调整农作物生长环境；(3)通过比较各温室中农作物生长状况，确定某一温室的生长环境最有利于农作物，进而主控系统控制辅控系统驱动执行系统做出统一调节。

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步描述。

附图说明

图1是本实用新型温室无土水培控制系统原理结构图。

图2是本实用新型辅控系统和执行系统组合原理结构图。

图3是本实用新型温室无土水培控制系统原理结构图。

图4是本实用新型主控系统能够原理结构图。

图5是温室之间水冷循环连接示意图。

具体实施方式

结合图1，一种温室无土水培控制系统，包括一主控系统、若干辅控系统，若干执行系统、若干监测系统，及通过网格定位划分的若干温室。所述每一温室中设置一套辅控系统、一套执行系统和一个监测系统。主控系统与辅控系统之间建立指控链路和信息传输链路，所有辅控系统接受主控系统的控制，辅控系统之间未建立联系。同一温室中的执行系统与辅控系统之间建立指控关系，执行系统接受辅控系统的控制进行工作。监测系统与主控系统之间建立信息传输链路。

结合图1，所述温室根据网格进行定位。所有温室所在地域设置为一整体坐标系，将不同温室根据网格划分为独立区域，每一区域中仅有唯一的温室。

结合图2，所述辅控系统包括辅控处理器、光照传感器、温度传感器、空气湿度传感器、氧含量检测仪。不同辅控系统的每一模块均具有唯一的IP地址。所述各传感器和氧含量检测仪分别检测温室中光照强度、湿度、温度，以及营养液中氧含量等影响农作物生长的因素，并将数据汇至辅控处理器进行运算。

结合图2，所述执行系统包括补光模块、温度调节模块、湿度调节模块，以及制氧模块。所述补光模块当阳光不足时提供备用光源；所述温度调节模块调整温室内的温度；所述适度调节模块调节温室内湿度；所述制氧模块增加营养液中的氧含量。

结合图3，所述辅控处理器包括环境因素等级列表、信号接收模块、A/D模块、运算处理模块、D/A模块，信号发射模块。所述环境因素等级列表将各环境因素数值按大小排列并划分等级且记录；所述信号接收模块接收传感器或氧含量检测仪发送的数据；所述A/D模块将接收到的模拟信号转换为数字信号；所述运算处理模块根据数字信号判断该温室中环境是否有利于植物生长，当不利于植物生长时，发出控制信号给执行系统，驱动执行系统调整生长环境；所述D/A模块将控制信号转换为模拟信号，本实用新型采用电压值来驱动执行系统。

本实用新型中辅控处理器发射不同的电压值驱动执行系统工作，每一电压值对应执行系统每一模块的工作效率。相应的，对农作物生长环境中的温度、湿度、光照强度和营养液含氧量也做等级划分，当传感器或测量仪测得的数据落入某一等级范围内，A/D模块输出不同的数字信号，运算处理模块根据数字信号得出当前温室环境参数，并与最佳生长环境做比较，从而产生控制命令。

表1温度——电压——数字信号对照表(最佳生长温度为25℃)

表2湿度——电压——数字信号对照表(最佳生长所需湿度为54％RH)

表3光照强度——电压——数字信号对照表(最佳生长光照强度为63lv)

表4含氧量——电压——数字信号对照表

以上述四表为例，由于每一传感器或检测仪具有唯一IP地址，当A/D模块收到不同模块传递的参数信息，生成不同的十位二进制数字信号发射，其中十位二进制数字信号中的前四位分配于温室序号，第五至七分配于温室中模块的IP地址，最后三位分配于参数等级。实际情况中并不限于十位二进制信号，根据温室和传感器数量，及模块测量精度来确定。

例如温度调节模块为制冷机和热交换机，当温度传感器测得温室温度16℃，低于最佳温度所在的等级，A/D模块根据表1产生数字信号为0001001001，运算处理模块根据该数字信号与最佳温度所在的等级进行比较，得知需要升温，并发出信号，通过D/A模块将控制信号转换成响应的电压值。琐事制冷机和热交换机中均存在比较电路，当得到电压值时，会控制点击转速，从而在合理的时间内运用合理的功率完成指定动作。同理补光模块、湿度调节模块，以及制氧模块内均存在相似的比较电路，来控制相应的电机工作。

所述监测系统用来检测农作物生长情况。

结合图4，所述主控系统包括接收模块、比较模块和指令发送模块。所述接收模块接收每一温室中辅控系统传输的各传感器和检测仪的信息，以及接收每一温室中监测系统的信息；所述比较模块比较监测系统传来的植物生长信息，从中选择生长最为优异的植物所在的温室，并提取该温室生长环境参数；所述指令发送模块根据所选出的温室，向其他温室发送控制命令，将各温室中农作物生长环境调整为与所选出温室的环境参数相同。

为减少能耗，各温室与其周围温室之间可以实现温度之间的传递，实现方法如下。结合图5，所有温室下方设置地下水库，该水库内的水可以由设置在温室周围的集水器收集雨水提供。温室的温度调节通过水冷循环进行调解，当辅控系统通过温度传感器感知温室内温度过高，启动执行系统中的水冷循环装置。同时，一个温室与其周围的温室之间的水冷循环通过电子开关连接。辅控系统所获得的环境参数均要传输给主控系统进行分析处理，当主控系统进过运算发现两个相邻的温室之间(例如图5中的温室E和温室F)，一个要降低温度，一个要提升温度，其会控制此两个温室之间水冷循环的电子开关导通需要降低温度的温室的水冷循环将较高温度的水流入需要提升温度的温室的水冷循环系统。这样的做法可以降低能耗。

Claims (2)

1.一种温室无土水培控制系统，包括一主控系统、温室，所述温室为两个以上，且每个温室中设有一辅控系统、一监测系统和一执行系统，其特征在于，每一辅控系统与主控系统建立指控型链路和信息传输链路，每一监测系统与主控系统建立信息传输链路，每一温室中的辅控系统与执行系统之间建立指控型链路；

所述辅控系统采集农作物生长环境信息，并调节植物生长环境；

所述监测系统采集农作物生长信息；

所述执行系统在辅控系统的驱动下调节农作物生长的环境

所述主控系统接收辅控系统和检测系统发送的信息，并比较获得最适宜农作物生长的环境，控制辅控系统调节植物生长环境。

2.根据权利要求1所述的温室无土水培控制系统，其特征在于，所述主控系统包括接收模块、比较模块和指令发送模块；

所述接收模块接收每一温室中辅控系统传输的各传感器和检测仪的信息，以及接收每一温室中监测系统的信息；

所述比较模块比较所有监测系统传来的植物生长信息，从中选择生长最优的植物所在的温室，并提取该温室生长环境参数；

所述指令发送模块根据所选取的温室，向其他温室发送控制命令，将各温室中农作物生长环境调整为与所选出温室的环境参数相同。