CN207067824U - 环境调节系统及温室大棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种环境调节系统及温室大棚，涉及农业领域，所述环境调节系统包括控制终端、移动装置、温度检测单元、光照检测单元以及温度以及光照度调节单元，所述温度检测单元以及所述光照检测单元设置于所述移动装置上。所述移动装置在设置有所述环境调节系统的空间内移动，所述温度检测单元以及所述光照检测单元跟随所述移动装置的移动检测温度以及光照信息，并将检测到的温度信息以及光照信息发送至所述控制终端，所述控制终端根据获取到的所述温度信息以及光照信息控制所述温度以及光照度调节单元调节温度。移动装置上设置温度检测单元，更好的对大棚的温度进行检测，从而避免人力物力的浪费，实现了农业的数据化管理。

Description

环境调节系统及温室大棚

技术领域

本实用新型涉及农业领域，具体而言，涉及一种环境调节系统及温室大棚。

背景技术

蔬菜大棚一般都需要对温度进行严格控制，以确保大棚内的植物的生长环境。目前是通过在大棚中多个位置设置温度传感器，管理人员查看温度传感器的温度，并根据查看到的数据，放下或升起卷帘，以调节大棚中的温度。这种方法不仅需要在大棚中设置多个温度传感器，还浪费人力资源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环境调节系统及温室大棚，以解决上述问题。

第一方面，本实用新型提供了一种环境调节系统，所述环境调节系统包括控制终端、移动装置、温度检测单元光照检测单元以及温度以及光照度调节单元，所述控制终端分别与所述移动装置、温度检测单元、光照检测单元以及所述温度以及光照度调节单元耦合；所述温度检测单元以及所述光照检测单元设置于所述移动装置上。所述移动装置在设置有所述环境调节系统的空间内移动，所述温度检测单元以及所述光照检测单元跟随所述移动装置的移动检测温度以及光照信息，并将检测到的温度信息以及光照信息发送至所述控制终端，所述控制终端用于控制所述移动装置的工作或暂停，并根据获取到的所述温度信息以及光照信息控制所述温度以及光照度调节单元调节温度。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述移动装置包括寻迹轨道及寻迹小车，所述寻迹小车与所述控制终端耦合。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述温度以及光照度调节单元为卷帘装置，所述卷帘装置包括卷帘机，所述卷帘机与所述控制终端耦合。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述温度检测单元为温度传感器，所述光照检测单元为光照传感器。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述环境调节系统还包括湿度检测单元，所述湿度检测单元设置于所述移动装置上，且与所述控制终端耦合，所述湿度检测单元用于跟随所述移动装置检测湿度并经湿度信息发送至所述控制终端，所述控制终端根据接收到的温度信息以及湿度信息控制所述温度以及光照度调节单元调节温度。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述湿度检测单元为湿度传感器。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述环境调节系统还包括二氧化碳检测单元以及二氧化碳调节单元，所述二氧化碳检测单元以及所述二氧化碳调节单元分别与所述控制终端耦合，且所述二氧化碳检测单元设置于所述移动装置上；所述二氧化碳检测单元跟随所述移动装置检测二氧化碳浓度，并将二氧化碳浓度信息发送至所述控制终端，所述控制终端根据所述二氧化碳浓度信息控制所述二氧化碳调节单元打开或闭合。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，上述二氧化碳检测单元为二氧化碳检测仪。

进一步地，在本实用新型较佳实施例中，所述二氧化碳调节单元为二氧化碳发生器。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种温室大棚，所述温室大棚包括支撑架、塑料膜以及上述的环境调节系统，所述塑料膜覆盖于所述支撑架上，所述环境调节系统设置于所述支撑架内。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的环境调节系统及温室大棚，设置有控制终端、移动装置、温度检测单元、光照检测单元以及温度以及光照度调节单元，温度检测单元以及光照检测单元设置于移动装置上，移动装置能够在安装有环境调节系统的温室大棚中运动，以使温度检测单元以及光照检测单元获取温室大棚中各个位置的温度信息以及光照信息，并将温度信息发送至控制终端，控制终端根据接收到的温度信息以及光照信息控制温度以及光照度调节单元。解决了传统的温室大棚定点测量温度带来的资源浪费的问题，移动装置上设置温度检测单元以及光照检测单元，更好的对大棚的温度以及光照进行检测，从而避免人力物力的浪费，实现了农业的数据化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的环境调节系统的结构框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的控制终端的电路结构图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的结构示意图；

图4A为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的一种电路结构图；

图4B为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的另一种电路结构图；

图4C为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的又一种电路结构图；

图4D为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的第四种电路结构图；

图4E为本实用新型较佳实施例提供的移动装置的第五种电路结构图；

图5A为本实用新型较佳实施例提供的红外发射装置的一种电路结构图；

图5B为本实用新型较佳实施例提供的红外发射装置的另一种电路结构示意图；

图5C为本实用新型较佳实施例提供的的红外发射装置的又一种电路结构示意图；

图5D为本实用新型较佳实施例提供的的红外发射装置的第四种电路结构示意图；

图6为本实用新型较佳实施例提供的温度传感器的结构示意图；

图7为本实用新型较佳实施例提供的光照传感器的结构示意图；

图8为本实用新型较佳实施例提供的无线通信单元的结构示意图；

图9为本实用新型较佳实施例提供的温室大棚的结构示意图。

图标：100-环境调节系统；110-控制终端；120-移动装置；130-温度检测单元；140-温度以及光照度调节单元；150-二氧化碳检测单元；160-二氧化碳调节单元；170-光照检测单元；200-温室大棚。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“耦合”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

第一实施例

请参见图1，为本实用新型实施例提供的环境调节系统100的结构框图，所述环境调节系统100包括控制终端110、移动装置120、温度检测单元130、光照检测单元170以及温度以及光照度调节单元140，所述控制终端110分别与所述移动装置120、温度检测单元130、光照检测单元170以及所述温度以及光照度调节单元140耦合。所述温度检测单元130设置于所述移动装置120上。

所述控制终端110用于控制整个环境调节系统100，作为一种实施方式，请参见图2，所述控制终端110使用型号为STM32F103RE的芯片。

为了实现仅通过一个温度传感器检测到设置有所述环境调节系统100的空间的各个位置的温度，本实用新型实施例提供的环境调节系统100包括移动装置120。所述温度检测装置设置于所述移动装置120上，所述移动装置120与所述控制终端110耦合，用于在所述控制终端110的控制下移动或暂停。

作为一种实施方式，所述移动装置120为寻迹小车装置。具体地，请参见图3，所述移动移动装置120包括寻迹轨道、寻迹小车、处理器以及驱动电机。驱动电机与处理器耦合，用于在所述处理器的控制下带动所述寻迹小车运动。所述寻迹轨道上设置有黑色线，所述寻迹小车上设置有红外发射装置。

所述寻迹小车的具体工作原理是：寻迹小车行驶的过程中，不断的向寻迹轨道发射红外光，并将发射回来的红外光传送至寻迹小车的处理器中，由寻迹小车的处理器以是否接收到反射的红外光为依据确定黑线的位置和寻迹小车的行走路线，以控制所述驱动电机的运动。

进一步地，考虑到所述寻迹小车的前进、倒退、停止以及转向，可设置两个驱动电机分别用于驱动所述寻迹小车的左车轮以及右车轮。例如，通过控制处理器输出的频率固定的方波，再通过功率放大就可以驱动驱动电机。通过改变输出方波的占空比就可以改变增加到驱动电机的电压，从而改变驱动电机的转速。当用于驱动所述寻迹小车的左轮的驱动电机与用于驱动所述寻迹小车的右轮的驱动电机的转速不同时，就能够实现所述寻迹小车的转弯。例如，当所述寻迹小车的控制器的使得驱动所述寻迹小车的右轮的驱动电机的转速大于其左轮的驱动电机的转速时，驱动小车实现右转；当所述寻迹小车的控制器的使得驱动所述寻迹小车的左轮的驱动电机的转速大于其右轮的驱动电机的转速时，驱动小车实现左转。当然，还可以设置4个驱动电机，为所述寻迹小车的每个车轮设置有一个驱动电机。

需要说明的是，寻迹小车的处理器可以使用整个环境调节系统100的控制终端110代替。具体地，请参见图4A、图4B、图4C、图4D以及图4E，为所述寻迹小车的电机驱动部分，芯片P41(如图4A)用于与所述控制装置耦合，芯片P43(如图4B)、P44(如图4C)、P45(如图4D)以及P46(如图4E)分别用于连接四个驱动电机。请结合图2以及图4A，芯片P41的第三端口与控制终端110的芯片的第37端口耦合；芯片P41的第四端口与控制终端110的芯片的第41端口耦合；芯片P41的第五端口与控制终端110的芯片的第38端口耦合；芯片P41的第六端口与控制终端110的芯片的第42端口耦合；芯片P41的第七端口与控制终端110的芯片的第39端口耦合；芯片P41的第八端口与控制终端110的芯片的第43端口耦合；芯片P41的第九端口与控制终端110的芯片的第40端口耦合；芯片P41的第八端口与控制终端110的芯片的第44端口耦合。

进一步地，为了精确定位寻迹小车行走位置，所述寻迹小车安装有四个红外发射装置，四个红外发射装置依次设置于同一直线上，设置于中间的两个红外发射装置用于第一级方向控制，设置于两边的红外发射器为第二级方向控制，寻迹小车运动时，寻迹轨道的黑线始终保持于第一级方向控制的两个红外发射装置之间时，四个红外发射装置均没有检测到黑线，控制终端110控制寻迹小车运动，当寻迹小车偏离用于一级方向控制的设置于中间的两个红外发射装置时，用于一级方向控制的设置于中间的两个红外发射装置会检测到黑色线，用于第二级方向控制的设置于两边的红外发射器工作，对寻迹小车的运动轨迹进行纠正。例如，图5A、5B、5C以及5D为四个红外发射装置的电路图。芯片P48、P49、P50以及P51的第二端口分别用于与红外发射装置，例如红外发射器耦合。

作为一种实施方式，所述控制终端110对所述移动装置120的控制可以设置为以预设频率控制所述移动装置120运动。例如，控制装置每隔1小时，控制所述寻迹小车环绕所述寻迹轨道运动一圈。作为另一种实施方式，所述控制装置还可以设置有多个预设频率，计算前几次收集的温度信息查，不同的温度信息差对应不同的预设频率，选择不同的频率控制所述寻迹轨道运动。例如，控制装置的预设频率分别为1h，2h以及3h，所述控制终端110预先存储有适于作物生长的温度值，将前一次接收到的信息与预先存储的温度值对比计算，若计算后，温度差在2℃-5℃之间，使用3h的预设频率，即下一次控制寻迹小车运动时间与本次间隔3小时；若计算后，温度差在6℃-8℃之间，使用2h的预设频率，即下一次控制寻迹小车运动时间与本次间隔2小时。

所述环境调节系统100还包括温度检测单元130，所述温度检测单元130设置于所述移动装置120上，用于跟随所述移动装置120的运动检测设置有所述环境调节系统100的空间的温度。

作为一种实施方式，所述温度检测单元130为温度传感器，如图6，所述温度传感器为图6所示的P25芯片，P25芯片的第2端口与所述控制终端110的第61端口耦合，用于数据传输；P25芯片的第1端口用于接5V电源；P25芯片的第3端口用于接地。

具体地，在一种实施方式，所述控制终端110可以以预设频率接收所述温度检测单元130的温度。例如，所述控制终端110在检测到所述移动装置120运动后，每隔5S接收一次温度检测单元130传输的温度信息，控制终端110接收寻迹小车在环绕一圈时的温度检测单元130传输的温度信息，并计算这些温度信息的平均值，将计算的平均值作为本次寻迹小车运动一圈最终获取的温度值，与控制终端110预先存储的温度值对比，若获取的温度值用于预先存储的温度值的差值超过预设范围，则控制温度以及光照度调节单元140进行温度调节。即当获取的温度值小于预先存储的温度值且差值超过预设范围时，控制温度以及光照度调节单元140，例如卷帘机放下卷帘；当获取的温度值大于预先存储的温度值且差值超过预设范围时，控制温度以及光照度调节单元140，例如卷帘机卷起卷帘。

同样地，为了实现仅通过一个光照传感器检测到设置有所述环境调节系统100的空间的各个位置的光照，光照检测单元170设置于移动装置120上，所述光照检测单元170与控制终端110耦合。作为一种实施方式，所述光照检测单元170为光照传感器，如图7，所述光照传感器为P27芯片。光照传感器将检测到的光照信息发送至控制终端，控制终端根据光照信息，在光照超过预设光照值，控制温度以及光照度调节单元调节温度。

所述环境调节系统100还包括温度以及光照度调节单元140，所述温度以及光照度调节单元140与所述控制终端110耦合，用于根据控制终端110的控制实现对设置有所述环境调节系统100的空间的温度调节。

作为一种实施方式，所述温度以及光照度调节单元140为卷帘装置，所述卷帘装置包括卷帘机。所述卷帘机与所述控制终端110耦合，用于在所述控制终端110的控制下进行卷帘操作或放帘操作。

以所述环境调节系统100设置于温室大棚为例进行说明，所述寻迹轨道设置于所述温室大棚内，且环绕所述温室大棚内部设置，所述寻迹小车能够在所述控制终端110的控制下，以预设频率沿所述寻迹轨道运动。所述温度检测单元130，例如温度传感器设置于所述寻迹小车上，用于跟随所述寻迹小车一起运动，检测大棚内的多个位置的温度。控制终端110以预设频率接收所述温度传感器传输的温度信息，并计算寻迹小车在运动一圈时接收到的温度平均值，在温度平均值与预设温度值的差值低于预设范围时，控制卷帘机进行放帘操作，以提高温室大棚中的温度；在温度平均值与预设温度值的差值大于预设范围时，控制卷帘机进行卷帘操作，以降低温室大棚中的温度。同样地，在光照传感器发送的光照信息超过预设光照范围，控制卷帘机进行放帘操作，直至光照信息处于处于预设光照范围；在光照信息低于预设光照范围时，控制卷帘机进行卷帘操作，直至光照信息处于预设光照范围内。

进一步地，所述环境调节系统100还包括湿度检测单元，所述湿度检测单元设置于所述移动装置120上，且与所述控制终端110耦合，所述湿度检测单元用于跟随所述移动装置120检测湿度并经湿度信息发送至所述控制终端110，所述控制终端110根据接收到的温度信息以及湿度信息控制所述温度以及光照度调节单元140调节温度。

作为一种实施方式，所述湿度检测单元为湿度传感器。

进一步地，所述环境调节系统100还包括二氧化碳检测单元150以及二氧化碳调节单元160，所述二氧化碳检测单元150以及所述二氧化碳调节单元160分别与所述控制终端110耦合，且所述二氧化碳检测单元150设置于所述移动装置120上；所述二氧化碳检测单元150跟随所述移动装置120检测二氧化碳浓度，并将二氧化碳浓度信息发送至所述控制终端110，所述控制终端110根据所述二氧化碳浓度信息控制所述二氧化碳调节单元160打开或闭合。

作为一种实施方式，所述二氧化碳检测单元150为二氧化碳检测仪，所述二氧化碳调节单元160为二氧化碳发生器。具体地，二氧化碳检测仪跟随所述寻迹小车在寻迹轨道上运动，并以预设频率将检测到的二氧化碳浓度信息发送至控制终端110，控制终端110计算寻迹小车运动一周二氧化碳检测仪发送的二氧化碳浓度信息的平均值，并计算二氧化碳浓度平均值与控制终端110预先存储的二氧化碳的浓度的差值，若差值低于预设范围，控制二氧化碳发生器释放二氧化碳。

需要说明的是，控制终端110可以设定同样的频率接收温度检测单元130以及二氧化碳检测单元150的信息。控制终端110预先存储的温度信息以及二氧化碳的浓度信息均以适于温室大棚中种植的植物生长的值为参考进行设置。

进一步地，所述环境调节系统100还包括无线通信单元，用于实现控制终端110与移动终端、温度检测单元130、温度以及光照度调节单元140等装置的无线通信，作为一种实施方式，请参见图8以及图2，于本实施例中，所述无线通信单元为ZIGBEE模块，使用P9芯片，P9芯片的第二端口以及第三端口分别用于与STM32F103RE芯片的PB10端口以及PB11端口耦合。

第二实施例

请参见图9，为本实用新型较佳实施例提供的温室大棚200，所述温室大棚200包括支撑架、塑料膜以及上述的环境调节系统100，所述塑料膜覆盖于所述支撑架上，所述环境调节系统100设置于所述支撑架内。具体的环境调节系统100在温室大棚200中的应用参照第一实施例，这里不再赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的环境调节系统100及温室大棚200，设置有控制终端110、移动装置120、温度检测单元130、光照检测单元170以及温度以及光照度调节单元140，温度检测单元130以及光照检测单元170设置于移动装置120上，移动装置120能够在安装有环境调节系统100的温室大棚200中运动，以使温度检测单元130获取温室大棚200中各个位置的温度以及光照，并将温度信息以及光照信息发送至控制终端110，控制终端110根据接收到的温度信息以及光照信息控制温度以及光照度调节单元140。解决了传统的温室大棚200定点测量温度、光照带来的资源浪费的问题，移动装置120上设置温度检测单元130、光照检测单元170，更好的对大棚的温度以及光照进行检测，从而避免人力物力的浪费，实现了农业的数据化管理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环境调节系统，其特征在于，所述环境调节系统包括控制终端、移动装置、温度检测单元、光照检测单元以及温度以及光照度调节单元，所述控制终端分别与所述移动装置、温度检测单元、光照检测单元以及所述温度以及光照度调节单元耦合；所述温度检测单元以及所述光照检测单元设置于所述移动装置上；

所述移动装置在设置有所述环境调节系统的空间内移动，所述温度检测单元以及所述光照检测单元跟随所述移动装置的移动检测温度以及光照信息，并将检测到的温度信息以及光照信息发送至所述控制终端，所述控制终端用于控制所述移动装置的工作或暂停，并根据获取到的所述温度信息以及光照信息控制所述温度以及光照度调节单元调节温度。

2.根据权利要求1所述的环境调节系统，其特征在于，所述移动装置包括寻迹轨道及寻迹小车，所述寻迹小车与所述控制终端耦合。

3.根据权利要求1所述的环境调节系统，其特征在于，所述温度以及光照度调节单元为卷帘装置，所述卷帘装置包括卷帘机，所述卷帘机与所述控制终端耦合。

4.根据权利要求1所述的环境调节系统，其特征在于，所述温度检测单元为温度传感器，所述光照检测单元为光照传感器。

5.根据权利要求1所述的环境调节系统，其特征在于，所述环境调节系统还包括湿度检测单元，所述湿度检测单元设置于所述移动装置上，且与所述控制终端耦合，所述湿度检测单元用于跟随所述移动装置检测湿度并经湿度信息发送至所述控制终端，所述控制终端根据接收到的温度信息以及湿度信息控制所述温度以及光照度调节单元调节温度。

6.根据权利要求5所述的环境调节系统，其特征在于，所述湿度检测单元为湿度传感器。

7.根据权利要求1所述的环境调节系统，其特征在于，所述环境调节系统还包括二氧化碳检测单元以及二氧化碳调节单元，所述二氧化碳检测单元以及所述二氧化碳调节单元分别与所述控制终端耦合，且所述二氧化碳检测单元设置于所述移动装置上；所述二氧化碳检测单元跟随所述移动装置检测二氧化碳浓度，并将二氧化碳浓度信息发送至所述控制终端，所述控制终端根据所述二氧化碳浓度信息控制所述二氧化碳调节单元打开或闭合。

8.根据权利要求7所述的环境调节系统，其特征在于，所述二氧化碳检测单元为二氧化碳检测仪。

9.根据权利要求7所述的环境调节系统，其特征在于，所述二氧化碳调节单元为二氧化碳发生器。

10.一种温室大棚，其特征在于，所述温室大棚包括支撑架、塑料膜以及权利要求1所述的环境调节系统，所述塑料膜覆盖于所述支撑架上，所述环境调节系统设置于所述支撑架内。