一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng).pdf

19 中華人民共和國(guó) 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局 12 實(shí)用新型專利 10 授權(quán)公告號(hào) 45 授權(quán)公告日 21 申請(qǐng)?zhí)?201822227292 9 22 申請(qǐng)日 2018 12 28 73 專利權(quán)人 石河子大 學(xué) 地址 832000 新疆 維吾爾自治區(qū)石河子市 北四路 72 發(fā)明人 張澤 呂新 易 正炳 劉海燕 侯彤瑜 張強(qiáng) 林皎 馬露 露 51 Int Cl A01G 7 04 2006 01 A01G 9 14 2006 01 G05D 27 02 2006 01 ESM 同樣的發(fā)明創(chuàng)造已同日 申請(qǐng)發(fā)明專利 54 實(shí)用新型名稱 一種溫室環(huán)境 光照智能控制系統(tǒng) 57 摘要 本實(shí)用新型公開了一種溫室環(huán)境光照智能 控制系統(tǒng) 該控制系統(tǒng)包括蓋設(shè)在種植區(qū)上方的 大棚以及設(shè)置在大棚上的包括若干個(gè)溫度傳感 器 加熱板 冷凝管的溫度控制模 塊 包括若干個(gè) LED燈 光傳感器的光照控制模塊 遮陽(yáng)裝置 微 處理器 大棚的頂面分成若干個(gè)檢測(cè)區(qū)和溫控 區(qū) 每個(gè)溫控區(qū)至少包括3個(gè)檢測(cè)區(qū) 每個(gè)檢測(cè)區(qū) 都設(shè)置一個(gè)溫度傳感器 每個(gè)溫控區(qū)都設(shè)置一個(gè) LED燈和一個(gè)光傳感器 每個(gè)溫控區(qū)內(nèi)的一個(gè)檢 測(cè)區(qū)上設(shè)置有加熱板和冷凝管 LED燈 加熱板的 啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與微處理器連接 光傳 感器 溫度傳感器均通過(guò)DTU與微處理器 連接 應(yīng) 用本實(shí)用新型 不僅能夠提高溫室種植效率 減 輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度 還能達(dá)到滿足農(nóng)業(yè)信息 共享的目的 權(quán)利要求書1頁(yè) 說(shuō)明書4頁(yè) 附圖1頁(yè) CN 210017065 U 2020 02 07 CN 210017065 U 1 一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)包 括大棚 溫度控制模塊 光照控制模塊 遮陽(yáng)裝置以及微處理器 所述大棚蓋設(shè)在種植區(qū)上 方 所述溫度控制模塊 所述光照控制模塊 所述遮陽(yáng)裝置均設(shè)置在所述大棚上 所述溫度控制模塊包括若干溫度傳感器 若干加熱板以及若干冷凝管 所述光照控制 模塊包括若干LED燈和若干光傳感器 所述大棚的頂面分成若干個(gè)檢測(cè)區(qū) 每個(gè)所述檢測(cè)區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述溫度傳感器 所述大棚的頂面分成若干溫控區(qū) 每個(gè)所述溫控區(qū)至少包括4個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 每個(gè)所述溫控 區(qū)內(nèi)的一個(gè)檢測(cè)區(qū)上設(shè)置有所述加熱板和所述冷凝管 不同所述溫控區(qū)的所述加熱板之間 相隔有3個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 所述冷凝管連接有冷氣系統(tǒng) 所述冷氣系統(tǒng)的啟動(dòng)及關(guān)閉電路 所 述加熱板的啟動(dòng)及關(guān)閉電路均通過(guò)線路與所述微處理器連接 每個(gè)所述溫控區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述LED燈和一個(gè)所述光傳感器 所述光傳感器 所述溫 度傳感器均通過(guò)DTU與所述微處理器連接 所述LED燈的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與所述微 處理器連接 2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述溫室環(huán)境光照 智能控制系統(tǒng)還包括與所述遮陽(yáng)裝置相連的驅(qū)動(dòng)模塊 所述驅(qū)動(dòng)模塊的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通 過(guò)線路與所述微處理器連接 3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述遮陽(yáng)裝置包括 固定在所述大棚內(nèi)的立柱 安裝在所述立柱上端且裝有內(nèi)遮陽(yáng)幕的內(nèi)遮陽(yáng)桁架 以及固定 在所述大棚頂外部且裝有外遮陽(yáng)幕的外遮陽(yáng)桁架 所述內(nèi)遮陽(yáng)桁架上安裝有上下兩層內(nèi)遮 陽(yáng)幕和內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述外遮陽(yáng)桁架上裝有外遮陽(yáng)幕和外遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述內(nèi)遮陽(yáng)幕電 機(jī)和所述外遮陽(yáng)幕電機(jī)均通過(guò)導(dǎo)線與所述驅(qū)動(dòng)模塊相連接 4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述溫室環(huán)境光照 智能控制系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)GSM模塊與所述微處理器通信 5 根據(jù)權(quán)利要求4所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述溫室環(huán)境光照智 能控制系統(tǒng)還包括顯示屏 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò)顯示模塊與所述顯示屏相連 6 根據(jù)權(quán)利要求5所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述顯示屏為液晶顯 示屏 7 根據(jù)權(quán)利要求1所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述微處理器為單片 機(jī) 8 根據(jù)權(quán)利要求1所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其特征在于 所述溫室環(huán)境光照智 能控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器 所述微處理器與所述存儲(chǔ)器相連 權(quán) 利 要 求 書 1 1 頁(yè) 2 CN 210017065 U 一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域 0001 本實(shí)用新型涉及溫室控制技術(shù)領(lǐng)域 特別是涉及一種溫室環(huán)境光照智能控制系 統(tǒng) 背景技術(shù) 0002 溫室栽培技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中占有重要地位 溫室栽培的關(guān)鍵技術(shù)在于對(duì)溫室內(nèi)部 環(huán)境的調(diào)控 主要包括對(duì)溫室環(huán)境中光照 溫度 濕度 CO 2濃度 土壤水分和肥料等因子的 調(diào)控 光照作為作物光合作用的能量來(lái)源 是影響作物生長(zhǎng)的最關(guān)鍵環(huán)境因子之一 而溫室 環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)光照的智能 精確控制的主要系統(tǒng) 0003 在目前溫室光照環(huán)境控制系統(tǒng)中 大多是工人根據(jù)種植經(jīng)驗(yàn)對(duì)卷簾進(jìn)行操作 而 溫室棚內(nèi)光照的控制只能根據(jù)工人的經(jīng)驗(yàn)判斷是否需要進(jìn)行揭開或鋪蓋卷簾 雖然有些溫 室大棚也安裝有各種啟動(dòng)卷簾的動(dòng)力設(shè)備 但是其主要操作還是由人工來(lái)完成的 另外根 據(jù)前人的研究可知 作物生長(zhǎng)的最適光照強(qiáng)度是隨著環(huán)境溫度的變化而變化 而在目前的 實(shí)際溫室光照環(huán)境控制系統(tǒng)和控制方法中 大多采用人工設(shè)定光照強(qiáng)度控制的上下限 沒(méi) 有考慮環(huán)境溫度對(duì)作物最適光照強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)影響 不僅未能實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)光 往往還會(huì)造成 光照控制中的補(bǔ)光不足或浪費(fèi) 因此 現(xiàn)有技術(shù)中的溫室光照環(huán)境控制系統(tǒng) 既增加了用工 成本和工作強(qiáng)度 也降低了溫室種植效率 無(wú)法達(dá)到溫室光照度信息的及時(shí)掌握 不能滿足 農(nóng)業(yè)信息共享 實(shí)用新型內(nèi)容 0004 本實(shí)用新型的目的是提供一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 不僅能夠根據(jù)溫度和 光照信息精確控制光照強(qiáng)度與光照時(shí)間 提高溫室種植效率 而且減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng) 度 提高工作效率 達(dá)到滿足農(nóng)業(yè)信息共享目的 0005 為實(shí)現(xiàn)上述目的 本實(shí)用新型提供了如下方案 0006 一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)包括大棚 溫 度控制模塊 光照控制模塊 遮陽(yáng)裝置以及微處理器 所述大棚蓋設(shè)在種植區(qū)上方 所述溫 度控制模塊 所述光照控制模塊 所述遮陽(yáng)裝置均設(shè)置在所述大棚上 0007 所述溫度控制模塊包括若干溫度傳感器 若干加熱板以及若干冷凝管 所述光照 控制模塊包括若干LED燈和若干光傳感器 0008 所述大棚的頂面分成若干個(gè)檢測(cè)區(qū) 每個(gè)所述檢測(cè)區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述溫度傳感 器 所述大棚的頂面分成若干溫控區(qū) 每個(gè)所述溫控區(qū)至少包括4個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 每個(gè)所述 溫控區(qū)內(nèi)的一個(gè)檢測(cè)區(qū)上設(shè)置有所述加熱板和所述冷凝管 不同所述溫控區(qū)的所述加熱板 之間相隔有3個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 所述冷凝管連接有冷氣系統(tǒng) 所述冷氣系統(tǒng)的啟動(dòng)及關(guān)閉電 路 所述加熱板的啟動(dòng)及關(guān)閉電路均通過(guò)線路與所述微處理器連接 0009 每個(gè)所述溫控區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述LED燈和一個(gè)所述光傳感器 所述光傳感器 所 述溫度傳感器均通過(guò)DTU與所述微處理器連接 所述LED燈的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與所 說(shuō) 明 書 1 4 頁(yè) 3 CN 210017065 U 述微處理器連接 0010 可選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括與所述遮陽(yáng)裝置相連的驅(qū)動(dòng)模 塊 所述驅(qū)動(dòng)模塊的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與所述微處理器連接 0011 可選的 所述遮陽(yáng)裝置包括固定在所述大棚內(nèi)的立柱 安裝在所述立柱上端且裝 有內(nèi)遮陽(yáng)幕的內(nèi)遮陽(yáng)桁架 以及固定在所述大棚頂外部且裝有外遮陽(yáng)幕的外遮陽(yáng)桁架 所 述內(nèi)遮陽(yáng)桁架上安裝有上下兩層內(nèi)遮陽(yáng)幕和內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述外遮陽(yáng)桁架上裝有外遮陽(yáng) 幕和外遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī)和所述外遮陽(yáng)幕電機(jī)均通過(guò)導(dǎo)線與所述驅(qū)動(dòng)模塊相 連接 0012 可選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中 心通過(guò)GSM模塊與所述微處理器通信 0013 可選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括顯示屏 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過(guò) 顯示模塊與所述顯示屏相連 0014 可選的 所述顯示屏為液晶顯示屏 0015 可選的 所述微處理器為單片機(jī) 0016 可選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器 所述微處理器與所述存 儲(chǔ)器相連 0017 根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例 本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)效果 0018 本實(shí)用新型提供的一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 能夠根據(jù)溫度和關(guān)照信息 利用光照控制模塊對(duì)溫室內(nèi)光照強(qiáng)度和光照時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié) 以符合農(nóng)作物不同時(shí)間 不同 生長(zhǎng)周期的最佳光照度 提高溫室種植效率 0019 本實(shí)用新型提供的一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 不僅可減輕操作人員的勞動(dòng) 強(qiáng)度 提高工作效率 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 造價(jià)低 特別適宜連棟溫室供暖加溫專用 0020 本實(shí)用新型提供的一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控與信息傳輸 達(dá)到了滿足農(nóng)業(yè)信息共享的目的 附圖說(shuō)明 0021 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案 下面將對(duì)實(shí)施例 中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹 顯而易見地 下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的 一些實(shí)施例 對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講 在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下 還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖 0022 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 具體實(shí)施方式 0023 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖 對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚 完整地描述 顯然 所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例 而不是全部的 實(shí)施例 基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例 都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍 0024 本實(shí)用新型的目的是提供一種溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng) 其一是能夠根據(jù)溫度 和關(guān)照信息精確控制光照強(qiáng)度與光照時(shí)間 提高溫室種植效率 其二是減輕操作人員的勞 說(shuō) 明 書 2 4 頁(yè) 4 CN 210017065 U 動(dòng)強(qiáng)度 提高工作效率 其三是達(dá)到滿足農(nóng)業(yè)信息共享目的 0025 為使本實(shí)用新型的上述目的 特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂 下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明 0026 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 0027 如圖1所示 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)包括大棚 溫度 控制模塊 光照控制模塊 微處理器1 遠(yuǎn)程監(jiān)控中心2 驅(qū)動(dòng)模塊3 遮陽(yáng)裝置4 所述大棚蓋 設(shè)在種植區(qū)上方 所述溫度控制模塊 所述光照控制模塊 所述遮陽(yáng)裝置4均設(shè)置在所述大 棚上 所述微處理器1為單片機(jī) 0028 所述溫度控制模塊包括若干溫度傳感器5 若干加熱板6以及若干冷凝管7 所述光 照控制模塊包括若干LED燈8和若干光傳感器9 0029 所述大棚的頂面分成若干個(gè)檢測(cè)區(qū) 所述大棚的頂面分成若干溫控區(qū) 每個(gè)所述 溫控區(qū)至少包括4個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 每個(gè)所述檢測(cè)區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述溫度傳感器5 每個(gè)所 述溫控區(qū)內(nèi)的一個(gè)檢測(cè)區(qū)上設(shè)置有所述加熱板6和所述冷凝管7 不同所述溫控區(qū)的所述加 熱板6之間相隔有3個(gè)所述檢測(cè)區(qū) 0030 每個(gè)檢測(cè)區(qū)的范圍為1 5m 1 5m 3m 3m 在本實(shí)用新型中 所述檢測(cè)區(qū)的范圍是 根據(jù)溫度傳感器5的最精確的檢測(cè)范圍確定的 溫控區(qū)是根據(jù)所述加熱板6和所述冷凝管7 的最大影響范圍確定的 所述加熱板6和所述冷凝管7的影響范圍可以通過(guò)改變加熱板6尺 寸及冷凝管7尺寸而增加或擴(kuò)大 具體在實(shí)施時(shí) 可根據(jù)大棚的面積 基于成本考慮而確定 0031 所述冷凝管7連接有冷氣系統(tǒng) 所述冷氣系統(tǒng)的啟動(dòng)及關(guān)閉電路 所述加熱板6的 啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與所述微處理器1連接 0032 通過(guò)所述微處理器1對(duì)不同溫度信號(hào)的分析而啟動(dòng)加熱板6實(shí)現(xiàn)升溫或者是啟動(dòng) 冷氣系統(tǒng)來(lái)降溫 實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)所需恒溫的控制 0033 更具體的 所述若干冷凝管7通過(guò)第一管道連通 第一管道的進(jìn)口連接有冷氣裝 置 每個(gè)冷凝管7與第一管道的連接處均設(shè)置有蝶閥 蝶閥的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線路與所 述微處理器1連接 0034 每個(gè)所述溫控區(qū)都設(shè)置有一個(gè)所述LED燈8和一個(gè)所述光傳感器9 所述光傳感器 9 所述溫度傳感器5均通過(guò)DTU與所述微處理器1連接 所述LED燈8的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò) 線路與所述微處理器1連接 0035 所述的每個(gè)溫控區(qū)的LED燈8均為有多個(gè)不同光色的LED燈 0036 所述遮陽(yáng)裝置4與所述驅(qū)動(dòng)模塊3相連 所述驅(qū)動(dòng)模塊3的啟動(dòng)及關(guān)閉電路通過(guò)線 路與所述微處理器1連接 0037 所述遮陽(yáng)裝置4包括固定在所述大棚內(nèi)的立柱 安裝在所述立柱上端且裝有內(nèi)遮 陽(yáng)幕的內(nèi)遮陽(yáng)桁架 以及固定在所述大棚頂外部且裝有外遮陽(yáng)幕的外遮陽(yáng)桁架 所述內(nèi)遮 陽(yáng)桁架上安裝有上下兩層內(nèi)遮陽(yáng)幕和內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述外遮陽(yáng)桁架上裝有外遮陽(yáng)幕和外 遮陽(yáng)幕電機(jī) 所述內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī)和所述外遮陽(yáng)幕電機(jī)均通過(guò)導(dǎo)線與所述驅(qū)動(dòng)模塊3相連接 0038 具體實(shí)施過(guò)程為 開啟外遮陽(yáng)幕電機(jī) 隨后外遮陽(yáng)幕打開 為溫室降溫降低光照強(qiáng) 度 當(dāng)不能滿足需要時(shí) 再開啟內(nèi)遮陽(yáng)幕電機(jī) 再將內(nèi)遮陽(yáng)幕打開 以保證大棚內(nèi)的花卉或 植物免受強(qiáng)光和高溫的傷害 0039 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心2通過(guò)GSM模塊與所述微處理器1通信 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心2為農(nóng) 說(shuō) 明 書 3 4 頁(yè) 5 CN 210017065 U 業(yè)信息平臺(tái) 所述微處理器1通過(guò)GSM模塊向所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心2發(fā)送信息 實(shí)現(xiàn)了信息共 享 0040 優(yōu)選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括顯示屏10 所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心2通 過(guò)顯示模塊與所述顯示屏10相連 所述顯示屏10為液晶顯示屏 0041 優(yōu)選的 所述溫室環(huán)境光照智能控制系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)器 所述微處理器1與所述存 儲(chǔ)器相連 0042 優(yōu)先的 用戶手機(jī)還可以通過(guò)GSM模塊與所述微處理器1通信 實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地監(jiān) 控溫室大棚運(yùn)行狀況 0043 本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述 每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處 各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可 0044 本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述 以上實(shí)施例 的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想 同時(shí) 對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù) 人員 依據(jù)本實(shí)用新型的思想 在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處 綜上所述 本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制 說(shuō) 明 書 4 4 頁(yè) 6 CN 210017065 U 圖1 說(shuō) 明 書 附 圖 1 1 頁(yè) 7 CN 210017065 U