CN207232798U - 一种黄瓜温室智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种黄瓜温室智能控制装置，包括保温墙，所述保温墙的一侧设有圆弧形的塑料膜，所述塑料膜的上侧设有顶通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的一侧设有出风口，所述塑料膜的下侧设有下通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的下侧设有出风口，且塑料膜的外表面设有冬季卷帘被，所述保温墙和塑料膜形成有截面呈扇形状的种植室，该种植室内分别设有智能控制设备箱、室内温度传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器、补光灯、CO2发生器、水泵和滴灌带，所述水泵和滴灌带的一端连接。该黄瓜温室智能控制装置，使用方便，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

Description

一种黄瓜温室智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及农业种植技术领域，具体为一种黄瓜温室智能控制装置。

背景技术

植物栽培业，栽培各种农作物以及取得植物性产品的农业生产部门，种植业是农业的主要组成部分之一，利用植物的生活机能，通过人工培育以取得粮食、副食品、饲料和工业原料的社会生产部门，包括各种农作物、林木、果树、药用和观赏等植物的栽培，有粮食作物、经济作物、蔬菜作物、绿肥作物、饲料作物、牧草、花卉等园艺作物，在国内通常指粮、棉、油、糖、麻、丝、烟、茶、果、药、杂等作物的生产，亦指狭义的农业，亦称农作物栽培业，通常指栽培农作物以取得植物性产品的农业生产部门，在国内，种植业同林业、畜牧业、副业和渔业合在一起，为广义的农业，在国外，种植业一般同畜牧业合在一起，统称为农业。种植业是农业的主要组成部分，其特点是：以土地为基本生产资料，利用农作物的生物机能将太阳能转化为化学潜能和农产品。就其本质来说，种植业是以土地为重要生产资料，利用绿色植物，通过光合作用把自然界中的二氧化碳、水和矿物质合成有机物质，同时，把太阳能转化为化学能贮藏在有机物质中。它是一切以植物产品为食品的物质来源，也是人类生命活动的物质基础。种植业是大农业的重要基础，不仅是人类赖以生存的食物与生活资料的主要来源还为轻纺工业、食品工业提供原料，为畜牧业和渔业提供饲料。同时，种植业的分布和发展对国民经济各部门有直接影响。中国种植业历史悠久，中国农业中种植业的比重较大，其产值一般占农业总产值的50％以上，它的稳定发展，特别是其中粮食作物生产的发展对畜牧业、工业的发展和人民生活水平的提高，对中国国民经济的发展和人民生活的改善均有重要意义。正确处理种植业与其它各业的关系，正确确定种植业内部各类作物的种植比例是合理利用土地、加快农业发展的重要条件。

黄瓜的温室大棚种植主要种植时间为每年11月至来年4月，期间为冬季。即需要白天有较高的温度维持，在夜晚又需要维持一定的昼夜温差。如果出现连续的阴天，需要能保持棚内温度；在阳光较好时黄瓜作物的光合作用增强，呼吸需要大量的CO2，但在需要维持棚内温度时不能通风，故需要CO2的补给；当出现连续的阴天，需要对黄瓜作物进行光照补偿。

目前，现有的用于黄瓜温室的智能控制装置，使用不便。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种黄瓜温室智能控制装置，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种黄瓜温室智能控制装置，包括保温墙，所述保温墙的一侧设有圆弧形的塑料膜，所述塑料膜的上侧设有顶通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的一侧设有出风口，所述塑料膜的下侧设有下通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的下侧设有出风口，且塑料膜的外表面设有冬季卷帘被，所述保温墙和塑料膜形成有截面呈扇形状的种植室，该种植室内分别设有智能控制设备箱、室内温度传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器、补光灯、CO2发生器、水泵和滴灌带，所述水泵和滴灌带的一端连接，所述保温墙的外侧设有室外温度传感器，所述室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的输入端电性连接，所述智能控制设备箱的输出端分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵电性连接，所述智能控制设备箱包括嵌入式PLC控制器、通讯总线输入模块、3G/4G通讯模块、供电系统、继电器和交流接触器控制回路输出端模块。

优选的，所述室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的通讯总线输入模块电性连接。

优选的，所述智能控制设备箱的3G/4G通讯模块的输出端分别连接有互联网络和手机网络，该互联网络和手机网络无线连接有云端服务器，且互联网络和手机网络还无线双向连接有种植户手机。

优选的，所述智能控制设备箱的继电器和交流接触器控制回路输出端模块分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵的输入端电性连接。

优选的，所述智能控制设备箱的供电系统的输入端电性连接有市电380Vac。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种黄瓜温室智能控制装置，具备以下有益效果：

(1)、该黄瓜温室智能控制装置，使用光温湿度三合一传感器，体积小、集成度高，本装置使用室外光温湿度传感器与光棚内温湿度传感器联合使用的方式，用于自动控制系统判断是否应该通风开窗，当室外温度较高，通风不至于影响室内温度时，可开窗通风补充棚内的CO2，当棚内CO2含量较低，阳光较强，但室外温度不允许开窗通风时，系统自动打开CO2发生器，增加棚内CO2含量，本装置使用土壤墒情传感器，监测土壤温湿度，当土壤湿度低于设定值时，系统自动开启水泵进行滴灌操作，当土壤湿度到达设定值时，水泵自动关闭，土壤温度的测量有助于对黄瓜作物根系温度的掌握，在连续阴天时可实时监测棚内总热含量的变化，使用方便，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

(2)、该黄瓜温室智能控制装置，对黄瓜作物，使用红蓝比为5：1的作物生长补光灯，在连续阴天时，系统根据计算出的有效光照时长开启补光灯，到达所需的补光时间后自动关闭，系统采集的数据存储在云计算服务器数据库中，可远程查看历史数据曲线，种植户可使用智能手机APP远程实时查看棚内数据，可远程控制执行机构，可远程设置系统自动控制，本装置使用控制设备箱使用触摸屏控制，在现场可方便地设置控制参数、现场查询及现场控制操作，本装置使用工业级PLC控制器性能稳定可靠，本装置可使用三相电(或单相电)，最大可控制输出5.5kw以下的执行机构负载，使用方便，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型智能控制系统原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种黄瓜温室智能控制装置，包括保温墙，保温墙的一侧设有圆弧形的塑料膜，塑料膜的上侧设有顶通风卷膜器，塑料膜的下侧设有与其配套的塑料网架，塑料膜上顶通风卷膜器的一侧设有出风口，塑料膜的下侧设有下通风卷膜器，塑料膜上顶通风卷膜器的下侧设有出风口，且塑料膜的外表面设有冬季卷帘被，冬季卷帘被的电机隐藏于卷管内，通过电机转动带动传动轴转动，实现卷帘帘片的升降，上升时帘片卷绕在卷轴上，下降时帘片顺着导轨内侧滑下，通过遥控器的控制来实现窗帘的上升、停止、下降动作，另有带断电手动释放系统，在断电的情况下可通过手动摇杆使卷帘门升降，保温墙和塑料膜形成有截面呈扇形状的种植室，该种植室内分别设有智能控制设备箱、室内温度传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器、补光灯、CO2发生器、水泵和滴灌带，CO2发生器采用强酸和强碱的不可逆化学反应产生C02气体，反应是吸热反应，释放二氧化碳的过程是吸热过程，所产生的气体温度低、压力高，水泵和滴灌带的一端连接，滴灌带是利用塑料管(滴灌管引)道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，是通过出流孔口非常小入的滴头或滴灌带，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附近的土壤中，保温墙的外侧设有室外温度传感器，室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的输入端电性连接，智能控制设备箱的输出端分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵电性连接，智能控制设备箱包括嵌入式PLC控制器、通讯总线输入模块、3G/4G通讯模块、供电系统、继电器和交流接触器控制回路输出端模块，温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，温度传感器是温度测量仪表的核心部分，按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类，室外温度传感器和室内温度传感器均采用接触式热电偶传感器。

室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的通讯总线输入模块电性连接。

智能控制设备箱的3G/4G通讯模块的输出端分别连接有互联网络和手机网络，该互联网络和手机网络无线连接有云端服务器，且互联网络和手机网络还无线双向连接有种植户手机。

智能控制设备箱的继电器和交流接触器控制回路输出端模块分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵的输入端电性连接。

智能控制设备箱的供电系统的输入端电性连接有市电380Vac。

使用时，所有传感器信号通过串口通信总线接入智能控制设备箱，PLC控制器采集各传感器信号，系统采集的数据通过3G/4G通信模块传输到云端服务器数据库，采集的数据与系统所设的控制阈值比对，当满足控制条件时按控制逻辑输出控制信号，种植户可使用手机远程查看实时数据，可远程控制执行机构，本系统可实现现场操作、手机远程操作及自动控制三种控制模式。

本装置使用光温湿度三合一传感器，体积小、集成度高，本装置使用室外光温湿度传感器与光棚内温湿度传感器联合使用的方式，用于自动控制系统判断是否应该通风开窗，当室外温度较高，通风不至于影响室内温度时，可开窗通风补充棚内的CO2，当棚内CO2含量较低，阳光较强，但室外温度不允许开窗通风时，系统自动打开CO2发生器，增加棚内CO2含量，本装置使用土壤墒情传感器，监测土壤温湿度，当土壤湿度低于设定值(如45％)时，系统自动开启水泵进行滴灌操作，当土壤湿度到达设定值(如90％)时，水泵自动关闭，土壤温度的测量有助于对黄瓜作物根系温度的掌握，在连续阴天时可实时监测棚内总热含量的变化，对黄瓜作物，使用红蓝比为5：1的作物生长补光灯，在连续阴天时，系统根据计算出的有效光照时长开启补光灯，到达所需的补光时间后自动关闭，系统采集的数据存储在云计算服务器数据库中，可远程查看历史数据曲线，种植户可使用智能手机APP远程实时查看棚内数据，可远程控制执行机构，可远程设置系统自动控制，本装置使用控制设备箱使用触摸屏控制，在现场可方便地设置控制参数、现场查询及现场控制操作，本装置使用工业级PLC控制器性能稳定可靠，本装置可使用三相电(或单相电)，最大可控制输出5.5kw以下的执行机构负载。

该文中出现的电器元件均与主控器及市电380Vac电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该黄瓜温室智能控制装置，使用光温湿度三合一传感器，体积小、集成度高，本装置使用室外光温湿度传感器与光棚内温湿度传感器联合使用的方式，用于自动控制系统判断是否应该通风开窗，当室外温度较高，通风不至于影响室内温度时，可开窗通风补充棚内的CO2，当棚内CO2含量较低，阳光较强，但室外温度不允许开窗通风时，系统自动打开CO2发生器，增加棚内CO2含量，本装置使用土壤墒情传感器，监测土壤温湿度，当土壤湿度低于设定值时，系统自动开启水泵进行滴灌操作，当土壤湿度到达设定值时，水泵自动关闭，土壤温度的测量有助于对黄瓜作物根系温度的掌握，在连续阴天时可实时监测棚内总热含量的变化，使用方便，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

并且，对黄瓜作物，使用红蓝比为5：1的作物生长补光灯，在连续阴天时，系统根据计算出的有效光照时长开启补光灯，到达所需的补光时间后自动关闭，系统采集的数据存储在云计算服务器数据库中，可远程查看历史数据曲线，种植户可使用智能手机APP远程实时查看棚内数据，可远程控制执行机构，可远程设置系统自动控制，本装置使用控制设备箱使用触摸屏控制，在现场可方便地设置控制参数、现场查询及现场控制操作，本装置使用工业级PLC控制器性能稳定可靠，本装置可使用三相电(或单相电)，最大可控制输出5.5kw以下的执行机构负载，使用方便，解决了现有的用于黄瓜温室的智能控制装置使用不便的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种黄瓜温室智能控制装置，包括保温墙，其特征在于：所述保温墙的一侧设有圆弧形的塑料膜，所述塑料膜的上侧设有顶通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的一侧设有出风口，所述塑料膜的下侧设有下通风卷膜器，所述塑料膜上顶通风卷膜器的下侧设有出风口，且塑料膜的外表面设有冬季卷帘被，所述保温墙和塑料膜形成有截面呈扇形状的种植室，该种植室内分别设有智能控制设备箱、室内温度传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器、补光灯、CO2发生器、水泵和滴灌带，所述水泵和滴灌带的一端连接，所述保温墙的外侧设有室外温度传感器，所述室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的输入端电性连接，所述智能控制设备箱的输出端分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵电性连接，所述智能控制设备箱包括嵌入式PLC控制器、通讯总线输入模块、3G/4G通讯模块、供电系统、继电器和交流接触器控制回路输出端模块。

2.根据权利要求1所述的一种黄瓜温室智能控制装置，其特征在于：所述室外温度传感器、室内温度传感器、CO2传感器和土壤温湿度传感器的输出端均与智能控制设备箱的通讯总线输入模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种黄瓜温室智能控制装置，其特征在于：所述智能控制设备箱的3G/4G通讯模块的输出端分别连接有互联网络和手机网络，该互联网络和手机网络无线连接有云端服务器，且互联网络和手机网络还无线双向连接有种植户手机。

4.根据权利要求1所述的一种黄瓜温室智能控制装置，其特征在于：所述智能控制设备箱的继电器和交流接触器控制回路输出端模块分别与顶通风卷膜器、下通风卷膜器、冬季卷帘被、补光灯、CO2发生器和水泵的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种黄瓜温室智能控制装置，其特征在于：所述智能控制设备箱的供电系统的输入端电性连接有市电380Vac。