CN207718255U - 一种节能温室大棚控制系统 - Google Patents

一种节能温室大棚控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种节能温室大棚控制系统，包括：多个植物种植大棚和监控服务器；每个植物种植大棚内设有控制检测单元；控制检测单元与监控服务器通信连接；控制检测单元包括：控制单元、室外环境检测单元、室内环境检测单元、环境调节单元和太阳能采集单元；控制单元分别与室外环境检测单元、室内环境检测单元和环境调节单元连接；太阳能采集单元用于将太阳能转化为电能，并为该系统内部元器件供电；控制单元接收室外环境检测单元检测的温室外环境参数和室内环境检测单元检测的温室内环境参数，并根据温室外环境参数和温室内环境参数，通过环境调节单元调控温室内环境参数。本实用新型自动控制温室内环境参数，且利用太阳能供电。

Description

一种节能温室大棚控制系统
技术领域
本实用新型涉及温室环境控制领域，尤其涉及一种节能温室大棚控制系统。
背景技术
适宜的温度、湿度等环境参数是作物生存、生长息息相关的基本环境参数，在现代农业温室生产中，温室内环境实时监测与控制有着十分重要的意义。利用环境参数，实现对设施作物综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理是室温环境控制技术的发展趋势。近年来，随着现代温室种植技术的推广和普及，农户的种植积极性不断提高，温室面积迅速扩大，但与此同时温室的环境参数测控仍以人工为主，导致劳动强度大，效果差。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种节能温室大棚控制系统，包括：多个植物种植大棚和监控服务器；
每个植物种植大棚内设有控制检测单元；
控制检测单元与交换机通信连接，交换机与大棚光纤收发器通信连接，大棚光纤收发器与大棚光纤终端盒通信连接；大棚光纤终端盒与服务器光纤终端盒通信连接；服务器光纤终端盒通过服务器光纤收发器与监控服务器通信连接；
控制检测单元将检测的植物种植大棚内环境参数数据上传至监控服务器；
控制检测单元包括：控制单元、室外环境检测单元、室内环境检测单元、环境调节单元和太阳能采集单元；控制单元分别与室外环境检测单元、室内环境检测单元和环境调节单元连接；
室外环境检测单元用于检测温室外环境参数，并将检测的温室外环境参数传输至控制单元；室内环境检测单元用于检测温室内环境参数，并将检测的温室内环境参数传输至控制单元；太阳能采集单元用于将太阳能转化为电能，并为该系统内部元器件供电；
控制单元接收室外环境检测单元检测的温室外环境参数和室内环境检测单元检测的温室内环境参数，将室内环境检测单元检测的温室内环境参数实时传输至监控服务器，并根据室外环境检测单元检测的温室外环境参数和室内环境检测单元检测的温室内环境参数，通过环境调节单元调控温室内环境参数。
控制单元包括：微控制器和触控屏；
触控屏与微控制器连接；触控屏用于显示微控制器通过室外环境检测单元检测的温室外环境参数和室内环境检测单元检测的温室内环境参数以及获取预设的环境参数阈值。
环境调节单元包括：加湿器、加热器、二氧化碳发生器和植物补光灯；
加湿器、加热器、二氧化碳发生器和植物补光灯与控制单元连接。
室外环境检测单元包括：室外光照传感器、室外温湿度传感器和风速传感器；
室外光照传感器、温湿度传感器风速风速传感器与控制单元连接；
室外光照传感器用于检测温室外太阳辐射和太阳能，并将检测的温室外太阳辐射和太阳能数据传输至控制单元；室外温湿度传感器用于检测温室外温度、湿度，并将检测的温室外温度、湿度传输至控制单元；风速传感器用于检测温室外风速数据，并将检测的风速数据传输至控制单元。
室内环境检测单元包括：二氧化碳浓度传感器、室内温湿度传感器、室内光照传感器和营养液检测仪；
二氧化碳浓度传感器、室内温湿度传感器、室内光照传感器和营养液检测仪与控制单元连接；
二氧化碳浓度传感器用于检测温室内二氧化碳浓度，并将检测的二氧化碳浓度传输至控制单元；室内光照传感器用于检测温室内光照强度，并将监测的光照强度数据传输至控制单元；室内温湿度传感器用于检测温室内温度、湿度，并将检测的温度、湿度数据传输至控制单元；营养液检测仪用于检测温室内营养液的营养参数，并将检测的营养参数传输至控制单元。
控制单元接收室外环境检测单元检测的温室外环境参数和室内环境检测单元检测的温室内环境参数，当室内温湿度传感器传输的温度数值低于预设的温度阈值时，控制单元控制加热器开启，并当室外温湿度传感器传输的温度数值与室内温湿度传感器传输的温度数值之间的差值大于预设温度差值时，控制单元控制加热器的加大加热功率；当室内温湿度传感器传输的湿度数值低于预设的湿度阈值时，控制单元控制加湿器开启，并当室外温湿度传感器传输的湿度数值与室内温湿度传感器传输的湿度数值之间的差值大于预设的湿度差值时，控制单元控制加湿器的加大加湿功率；当光照传感器传输的光照强度低于预设的光照强度阈值时，控制单元控制植物补光灯开启，并当室内光照传感器传输的光照强度数值与室外光照强度传输的光照强度数值之间的差值大于预设光照差值时，控制单元控制植物补光灯加大光照强度；当营养液检测仪检测的营养参数数值低于预设营养参数阈值时，控制单元控制触控屏显示营养液营养参数不足，并将营养参数数值通过网络通信模块传输至监控中心；当二氧化碳浓度传感器检测的温室内二氧化碳浓度低于预设的二氧化碳浓度时，控制单元控制二氧化碳发生器开启。
太阳能采集单元包括：太阳能电池；
太阳能电池用于将太阳能转化为电能，并为该系统内元器件供电。
从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：
通过室外环境检测单元和室内环境监测单元对室外室内各环境参数检测，微控制器控制环境调节单元控制各环境参数，本实用新型不单根据室内环境参数，也综合考虑室外环境参数的影响，温室环境控制更加智能化，对环境监控精准，节省人工；利用太阳能电池将太阳能转化为电能，为本实用新型内部元器件提供电源，节约能源，节省经济成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为本实用新型单元连接关系示意图。
图2为本实用新型具体连接关系示意图。
具体实施方式
为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实用新型提供一种节能温室大棚控制系统，如图1、图2所示，包括：多个植物种植大棚和监控服务器6；
每个植物种植大棚内设有控制检测单元；
控制检测单元与交换机通信连接，交换机与大棚光纤收发器通信连接，大棚光纤收发器与大棚光纤终端盒通信连接；大棚光纤终端盒与服务器光纤终端盒通信连接；服务器光纤终端盒通过服务器光纤收发器与监控服务器6通信连接；
控制检测单元将检测的植物种植大棚内环境参数数据上传至监控服务器6；
控制检测单元包括：控制单元1、室外环境检测单元2、室内环境检测单元3、环境调节单元4和太阳能采集单元5；控制单元1分别与室外环境检测单元2、室内环境检测单元3和环境调节单元4连接；
室外环境检测单元2用于检测温室外环境参数，并将检测的温室外环境参数传输至控制单元1；室内环境检测单元3用于检测温室内环境参数，并将检测的温室内环境参数传输至控制单元1；太阳能采集单元5用于将太阳能转化为电能，并为该系统内部元器件供电；
控制单元1接收室外环境检测单元2检测的温室外环境参数和室内环境检测单元3检测的温室内环境参数，将室内环境检测单元3检测的温室内环境参数实时传输至监控服务器6，并根据室外环境检测单元2检测的温室外环境参数和室内环境检测单元3检测的温室内环境参数，通过环境调节单元4调控温室内环境参数。
控制单元1包括：微控制器101和触控屏102；
触控屏102与微控制器101连接；触控屏102用于显示微控制器101通过室外环境检测单元2检测的温室外环境参数和室内环境检测单元3检测的温室内环境参数以及获取预设的环境参数阈值。
环境调节单元4包括：加湿器402、加热器403、二氧化碳发生器401和植物补光灯404；
加湿器402、加热器403、二氧化碳发生器401和植物补光灯404与控制单元1连接。
室外环境检测单元2包括：室外光照传感器201、室外温湿度传感器203和风速传感器202；
室外光照传感器201、温湿度传感器风速风速传感器202与控制单元1连接；
室外光照传感器201用于检测温室外太阳辐射和太阳能，并将检测的温室外太阳辐射和太阳能数据传输至控制单元1；室外温湿度传感器203用于检测温室外温度、湿度，并将检测的温室外温度、湿度传输至控制单元1；风速传感器202用于检测温室外风速数据，并将检测的风速数据传输至控制单元1。
室内环境检测单元3包括：二氧化碳浓度传感器303、室内温湿度传感器301、室内光照传感器302和营养液检测仪304；
二氧化碳浓度传感器303、室内温湿度传感器301、室内光照传感器302和营养液检测仪304与控制单元1连接；
二氧化碳浓度传感器303用于检测温室内二氧化碳浓度，并将检测的二氧化碳浓度传输至控制单元1；室内光照传感器302用于检测温室内光照强度，并将监测的光照强度数据传输至控制单元1；室内温湿度传感器301用于检测温室内温度、湿度，并将检测的温度、湿度数据传输至控制单元1；营养液检测仪304用于检测温室内营养液的营养参数，并将检测的营养参数传输至控制单元1。
控制单元1接收室外环境检测单元2检测的温室外环境参数和室内环境检测单元3检测的温室内环境参数，当室内温湿度传感器301传输的温度数值低于预设的温度阈值时，控制单元1控制加热器403开启，并当室外温湿度传感器203传输的温度数值与室内温湿度传感器301传输的温度数值之间的差值大于预设温度差值时，控制单元1控制加热器403的加大加热功率；当室内温湿度传感器301传输的湿度数值低于预设的湿度阈值时，控制单元1控制加湿器402开启，并当室外温湿度传感器203传输的湿度数值与室内温湿度传感器301传输的湿度数值之间的差值大于预设的湿度差值时，控制单元1控制加湿器402的加大加湿功率；当光照传感器传输的光照强度低于预设的光照强度阈值时，控制单元1控制植物补光灯404开启，并当室内光照传感器302传输的光照强度数值与室外光照强度传输的光照强度数值之间的差值大于预设光照差值时，控制单元1控制植物补光灯404加大光照强度；当营养液检测仪304检测的营养参数数值低于预设营养参数阈值时，控制单元1控制触控屏102显示营养液营养参数不足，并将营养参数数值通过网络通信模块传输至监控中心；当二氧化碳浓度传感器303检测的温室内二氧化碳浓度低于预设的二氧化碳浓度时，控制单元1控制二氧化碳发生器401开启。
太阳能采集单元5包括：太阳能电池501；
太阳能电池501用于将太阳能转化为电能，并为该系统内元器件供电。
本实施例中，微控制器采用ET44M210型微控制器，室外环境检测单元、室内环境检测单元和环境调节单元所包括的个元器件均设置多个，分布于温室不同地方，以更精确的检测和调控温室环境参数。太阳能采集单元包括多个太阳能电池，以便收集和提供充足的电能。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种节能温室大棚控制系统，其特征在于，包括：多个植物种植大棚和监控服务器（6）；
每个植物种植大棚内设有控制检测单元；
控制检测单元与交换机通信连接，交换机与大棚光纤收发器通信连接，大棚光纤收发器与大棚光纤终端盒通信连接；大棚光纤终端盒与服务器光纤终端盒通信连接；服务器光纤终端盒通过服务器光纤收发器与监控服务器（6）通信连接；
控制检测单元将检测的植物种植大棚内环境参数数据上传至监控服务器（6）；
控制检测单元包括：控制单元（1）、室外环境检测单元（2）、室内环境检测单元（3）、环境调节单元（4）和太阳能采集单元（5）；控制单元（1）分别与室外环境检测单元（2）、室内环境检测单元（3）和环境调节单元（4）连接；
室外环境检测单元（2）用于检测温室外环境参数，并将检测的温室外环境参数传输至控制单元（1）；室内环境检测单元（3）用于检测温室内环境参数，并将检测的温室内环境参数传输至控制单元（1）；太阳能采集单元（5）用于将太阳能转化为电能，并为该系统内部元器件供电；
控制单元（1）接收室外环境检测单元（2）检测的温室外环境参数和室内环境检测单元（3）检测的温室内环境参数，将室内环境检测单元（3）检测的温室内环境参数实时传输至监控服务器（6），并根据室外环境检测单元（2）检测的温室外环境参数和室内环境检测单元（3）检测的温室内环境参数，通过环境调节单元（4）调控温室内环境参数。
2.根据权利要求1所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
控制单元（1）包括：微控制器（101）和触控屏（102）；
触控屏（102）与微控制器（101）连接；触控屏（102）用于显示微控制器（101）通过室外环境检测单元（2）检测的温室外环境参数和室内环境检测单元（3）检测的温室内环境参数以及获取预设的环境参数阈值。
3.根据权利要求1所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
环境调节单元（4）包括：加湿器（402）、加热器（403）、二氧化碳发生器（401）和植物补光灯（404）；
加湿器（402）、加热器（403）、二氧化碳发生器（401）和植物补光灯（404）与控制单元（1）连接。
4.根据权利要求1所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
室外环境检测单元（2）包括：室外光照传感器（201）、室外温湿度传感器（203）和风速传感器（202）；
室外光照传感器（201）、温湿度传感器风速风速传感器（202）与控制单元（1）连接；
室外光照传感器（201）用于检测温室外太阳辐射和太阳能，并将检测的温室外太阳辐射和太阳能数据传输至控制单元（1）；室外温湿度传感器（203）用于检测温室外温度、湿度，并将检测的温室外温度、湿度传输至控制单元（1）；风速传感器（202）用于检测温室外风速数据，并将检测的风速数据传输至控制单元（1）。
5.根据权利要求1所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
室内环境检测单元（3）包括：二氧化碳浓度传感器（303）、室内温湿度传感器（301）、室内光照传感器（302）和营养液检测仪（304）；
二氧化碳浓度传感器（303）、室内温湿度传感器（301）、室内光照传感器（302）和营养液检测仪（304）与控制单元（1）连接；
二氧化碳浓度传感器（303）用于检测温室内二氧化碳浓度，并将检测的二氧化碳浓度传输至控制单元（1）；室内光照传感器（302）用于检测温室内光照强度，并将监测的光照强度数据传输至控制单元（1）；室内温湿度传感器（301）用于检测温室内温度、湿度，并将检测的温度、湿度数据传输至控制单元（1）；营养液检测仪（304）用于检测温室内营养液的营养参数，并将检测的营养参数传输至控制单元（1）。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
控制单元（1）接收室外环境检测单元（2）检测的温室外环境参数和室内环境检测单元（3）检测的温室内环境参数，当室内温湿度传感器（301）传输的温度数值低于预设的温度阈值时，控制单元（1）控制加热器（403）开启，并当室外温湿度传感器（203）传输的温度数值与室内温湿度传感器（301）传输的温度数值之间的差值大于预设温度差值时，控制单元（1）控制加热器（403）的加大加热功率；当室内温湿度传感器（301）传输的湿度数值低于预设的湿度阈值时，控制单元（1）控制加湿器（402）开启，并当室外温湿度传感器（203）传输的湿度数值与室内温湿度传感器（301）传输的湿度数值之间的差值大于预设的湿度差值时，控制单元（1）控制加湿器（402）的加大加湿功率；当光照传感器传输的光照强度低于预设的光照强度阈值时，控制单元（1）控制植物补光灯（404）开启，并当室内光照传感器（302）传输的光照强度数值与室外光照强度传输的光照强度数值之间的差值大于预设光照差值时，控制单元（1）控制植物补光灯（404）加大光照强度；当营养液检测仪（304）检测的营养参数数值低于预设营养参数阈值时，控制单元（1）控制触控屏（102）显示营养液营养参数不足，并将营养参数数值通过网络通信模块传输至监控中心；当二氧化碳浓度传感器（303）检测的温室内二氧化碳浓度低于预设的二氧化碳浓度时，控制单元（1）控制二氧化碳发生器（401）开启。
7.根据权利要求1所述的节能温室大棚控制系统，其特征在于，
太阳能采集单元（5）包括：太阳能电池（501）；
太阳能电池（501）用于将太阳能转化为电能，并为该系统内元器件供电。
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