CN212364875U - 温室大棚环境自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种温室大棚环境自动控制系统，包括控制柜，控制柜分别连接设置于棚内的室内传感器与设置于棚外的室外传感器，室内传感器与室外传感器向所述控制柜发送传感器测量数据；本实施例还包括与控制柜连接的室内调节设备，控制柜根据测量数据控制室内调节设备启停；还包括云服务器，控制柜通过服务控制器将测量数据上传至云服务器后进行储存与分析。本实用新型可实现自动化控制，通过传感器测量数据，实现棚内环境的精准调节，为农作物提供良好的生长环境，实现收获量最大化。

Description

温室大棚环境自动控制系统

技术领域

本实用新型涉及农业种植大棚技术领域，具体涉及一种温室大棚环境自动控制系统。

背景技术

随着农业种植的不断发展，农作物的种植方式发生了巨大的变化。传统的农业种植过于依赖气象因素，天气的变化对于农作物生产具有决定性的结果；另外，农作物种植具有明显的地域性特征和季节性特征，使得农作物产量和地区受到很大的限制。因此，作为维持室内温度，反季节、跨地域种植的保护装置，农业温室大棚在世界范围内的蔬菜种植、花卉栽培以及苗种繁育等农业生产活动中得到了广泛的运用。

但是目前的大部分温室大棚虽然能够缓解温差、气象因素对农作物的影响，但是仍存在很多缺陷：其一对于温室大棚内的环境控制大多数还是依赖于人工，耗时耗力；其二是由于人工操作带来的误差，不能实现对棚内环境的精准把控，难以为农作物提供最优的生长环境。因此，需要提供一种能够准确调节温室大棚内的温度、湿度、土壤含水量、CO₂等，提升农作物质量与产量，同时加强农业生产自动化水平的温室大棚环境自动控制系统。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，做出研究改进，提供一种温室大棚环境自动控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，包括控制柜，所述控制柜分别连接设置于棚内的室内传感器与设置于棚外的室外传感器，所述室内传感器与室外传感器向所述控制柜发送传感器测量数据；包括与所述控制柜连接的室内调节设备，所述控制柜通过所述测量数据控制所述室内调节设备启停；还包括云服务器，所述控制柜通过服务控制器将测量数据上传至所述云服务器进行储存与分析。

作为本实用新型的优选设置，所述室内传感器包括空气温湿度传感器、CO₂传感器、土壤水分传感器。

为本实用新型的优选设置，所述室外传感器包括空气温湿度传感器、光照传感器以及降雨传感器。

为本实用新型的优选设置，所述室内传感器或室外传感器数量为多个且均匀分布在棚内或棚外，其中各传感器分布位置可以相同。

为本实用新型的优选设置，所述室内调节设备包括自动遮阳帘、通风设备、加温机、CO₂添加机以及灌溉设备。

为本实用新型的优选设置，所述通风设备包括按每跨设置于棚内侧的两台抽风机以及负压风机，所述负压风机一侧还配合设置有水帘。

为本实用新型的优选设置，所述加温机、CO₂添加机出风口处均连接有气管。

为本实用新型的优选设置，所述气管具有多条均匀分布在棚内的支管，且支管上分布有多个出气口。

为本实用新型的优选设置，所述灌溉设备为水肥一体化灌溉机，其灌溉管路具有多个分支管且均匀分布于棚内，所述分支管上具有多个喷淋口。

作为本实用新型的优选设置，所述遮阳设备包括棚体顶部一端并列设置的两台电机，所述电机输出轴均连接有转轴，所述转轴另一端均安装于所述棚体顶部另一端的轴架上；所述转轴上均安装有卷体遮阳帘，所述遮阳帘一边与所述转轴固定，另一边设置有弧形铲，可沿棚体顶部一侧伸缩；还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设于棚顶，用于向所述电机供电。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型可实现自动化控制，通过传感器测量数据，实现棚内环境的精准调节；

(2)本实用新型通过测量数据对温室大棚内农作物生长进行控制，上传并分析测量数据，分析结论对于生长过程中的重要节点栽培具有良好的指导作用。

(3)本实用新型根据传感器测量数据，启停相应设备，为农作物提供良好的生长环境，实现收获量最大化。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的传感器布置示意图。

图3是本实用新型实施例的加温机、CO₂添加机管路布置示意图

图4是本实用新型实施例的灌溉设备管路布置示意图。

图5是本实用新型实施例通风设备。

图6是本实用新型实施例遮阳设备结构示意图。

图7是本实用新型实施例棚顶转轴和电机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

本实用新型实施例旨在准确调节温室大棚内的温度、湿度、土壤含水量、 CO₂等，提升农作物质量与产量，同时加强农业生产自动化水平。

实施例

本实用新型实施例提供一种温室大棚环境自动控制系统，包括控制柜1，控制柜1分别连接设置于棚内的室内传感器2与设置于棚外的室外传感器3，室内传感器2与室外传感器3向所述控制柜1发送传感器测量数据；本实施例还包括与控制柜连接的室内调节设备，控制柜1根据测量数据控制室内调节设备启停；还包括云服务器，控制柜1通过服务控制器将测量数据上传至云服务器后进行储存与分析。

在本实施例中，室内室外传感器测量相应数值水平，并将测量数据上传至控制柜1，控制柜1预先设定好相应参数，控制柜1根据预设参数与测量数据对比分析后控制相应室内调节设备启停对室内环境进行调节。与此同时，测量数据自控制柜1上传至云服务器，云服务器建立数据库储存数据、并分析数据，工作人员根据数据分析修正控制柜预设参数，使预设参数更接近于农作物生长最优环境参数值。

作为本实用新型的优选设置，进一步地，室内传感器2包括空气温湿度传感器、CO₂传感器、土壤水分传感器；室外传感器3包括空气温湿度传感器、光照传感器以及降雨传感器。各传感器无线通讯连接控制柜1，无线传输测量数据。室内传感器2或室外传感器3数量为多个且均匀分布在棚内或棚外。作为本实施例的优选设置，可将不同的传感器捆绑设置于一体布置，可节约空间，也便于维护。

作为本实用新型的优选设置，进一步地，室内调节设备包括自动遮阳帘、 通风设备、加温机5、CO₂添加机6以及灌溉设备7。通风设备包括按每跨设置 于棚内侧的两台抽风机8以及负压风机9，所述负压风机9一侧还配合设置有水 帘10。进一步地，加温机5、CO₂添加机6出风口处均连接有气管11，这些气 管具有多条均匀分布在棚内的支管12，且支管上分布有多个出气口13。作为本 实施例的优选设置，加温机5、CO₂添加机6可共用同一套气管用于传输加热空 气或者CO₂气体。

作为本实用新型的优选设置，进一步地，灌溉设备7为水肥一体化灌溉机，其灌溉管路14具有多个分支管15且均匀分布于棚内，在分支管上具有多个喷淋口16。

作为本实用新型的优选设置，进一步地，棚体顶部一端并列设置有两台电机17，所述电机输出轴均连接有转轴18，所述转轴18另一端均安装于所述棚体顶部另一端的轴架25上；所述转轴18上均安装有卷体遮阳帘19，所述遮阳帘19一边与所述转轴18固定，另一边设置有弧形铲20，可沿棚体顶部一侧伸缩。进一步地，弧形铲20为长条形，其与遮阳帘19一边完全连接。进一步地，弧形铲20材质为硬质塑料；进一步地，棚体顶部塑料薄膜内侧设置有若干均匀分布的传感器25，包括压力传感器与光照传感器传感器，均连接电控柜1，电控柜1上设有压力警示灯与光照报警器。进一步地，还包括辅助机构，辅助机构包括顶部设有滑轮21的立杆22、滚筒23，滚筒23设置于地面支架上，其上设置有线圈，线圈活动端24穿过滑轮21连接弧形铲20，滑轮21与弧形铲20 之间的连线与棚顶斜面平行。滑轮改变线走向，使得弧形铲始终与棚顶保持平行，避免刮花或损坏棚顶，同时若遮阳帘弯曲堆集或者弧形铲受到积雪阻碍，辅助机构也能将弧形铲沿棚顶斜面下拉，配合清扫棚顶积雪。进一步地，滚筒23一侧设置有摇柄。棚体顶部还设有罩壳26，电机安装于罩壳26内部。

作为本实用新型的一个实施例，正常工作模式下，例如，当均匀分布在大棚内的传感器测量到实时温度信号后，将温度测量值信号传送至控制柜，控制柜内具有单片机，单片机包括模数转换电路，将接收到的温度的模拟信号转换成为数字信号，控制柜内预设一温度值，温度测量值与预设值进行比较，当测量值低于预设值时，控制柜控制加温机开启加温模式，通过气管将加热后的空气均匀输送到大棚各个位置，使得大棚内的温度逐渐升高，分布在大棚内的多个温度传感器实时检测到温度时，取平均温度，将平均温度值传送至单片机，单片机控制空调和燃油加温机关闭；当检测值高于预设值时，控制柜控制抽风机与负压风机启动，抽风机的风轮叶片开始转动，将大棚内空气抽到大棚外，同时负压风机配合水帘将外部空气降温后抽入大棚内部，以达到降低温度的同时保持棚内通风效果，直到大棚内温度与预设值持平，抽风机与负压风机停止运转。另外控制柜内具屏显，控制柜会将实时检测到的温度和预设值转换为模拟信号后传输至显示屏，显示屏接收到信号后显示实时温度和预设温度，技术人员可根据需要更改温度预设值。

作为本实用新型的又一实施例，正常工作模式下，例如，当均匀分布在大棚内的CO₂传感器测量实时CO₂浓度后后，将CO₂测量值信号传送至控制柜，控制柜内预设一CO₂浓度值，测量值与预设值进行比较，当测量值低于预设值时，控制柜控制CO₂添加机通过气管将CO₂气体均匀输送到大棚各个位置，使得大棚内的CO₂浓度逐渐升高，多个CO₂传感器实时检测CO₂浓度，取平均值，将平均值传送至控制柜，关闭CO₂添加机；当检测值高于预设值时，控制柜控制抽风机与负压风机启动，补充外部新鲜空气，同时配合上一实施例的温度控制，保证温度符合预设值的同时降低CO₂浓度值，直到CO₂浓度值达到预设标准。

作为本实用新型的又一实施例，正常工作模式下，例如，当均匀分布在大棚内的土壤水分传感器测量实时土壤含水量后，将测量值信号传送至控制柜，控制柜内预设一土壤含水量标准值，测量值与预设值进行比较，当测量值低于预设值时，控制柜控制灌溉机通过管路将水输送到大棚各个位置，使得大棚内土壤含水量逐渐升高，多个土壤水分传感器实时检测土壤含水量，取平均值，将平均值传送至控制柜，关闭灌溉机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。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权利要求范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，包括控制柜，所述控制柜分别连接设置于棚内的室内传感器与设置于棚外的室外传感器，所述室内传感器与室外传感器向所述控制柜发送传感器测量数据；包括与所述控制柜连接的室内调节设备，所述控制柜通过所述测量数据控制所述室内调节设备启停；还包括云服务器，所述控制柜通过服务控制器将测量数据上传至所述云服务器进行储存与分析。

2.如权利要求1所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述室内传感器包括空气温湿度传感器、CO₂传感器、土壤水分传感器。

3.如权利要求1所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述室外传感器包括空气温湿度传感器、光照传感器以及降雨传感器。

4.如权利要求2～3任一所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述室内传感器或室外传感器数量为多个且均匀分布在棚内或棚外，将不同的传感器捆绑固定为一体。

5.如权利要求1所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述室内调节设备包括遮阳设备、通风设备、加温机、CO₂添加机以及灌溉设备。

6.如权利要求5所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述通风设备包括按每跨设置于棚内侧的两台抽风机以及负压风机，所述负压风机一侧还配合设置有水帘。

7.如权利要求5所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述加温机、CO₂添加机出风口处均连接有气管，加温机(5)、CO₂添加机(6)可共用同一套气管用于传输加热空气或者CO₂气体。

8.如权利要求7所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述气管具有多条均匀分布在棚内的支管，且支管上分布有多个出气口。

9.如权利要求5所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述灌溉设备为水肥一体化灌溉机，其灌溉管路具有多个分支管且均匀分布于棚内，所述分支管上具有多个喷淋口。

10.如权利要求5所述的温室大棚环境自动控制系统，其特征在于，所述遮阳设备包括棚体顶部一端并列设置的两台电机，所述电机输出轴均连接有转轴，所述转轴另一端均安装于所述棚体顶部另一端的轴架上；所述转轴上均安装有卷体遮阳帘，所述遮阳帘一边与所述转轴固定，另一边设置有弧形铲，可沿棚体顶部一侧伸缩；还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设于棚顶，用于向所述电机供电。

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