專利名稱:溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前溫室是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程中重要的技術(shù)主題,溫室的發(fā)展使露天農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化為保護(hù)條件下的可控制農(nóng)業(yè)。對(duì)于作物生長(zhǎng)影響較大的是溫度、濕度和土壤水分等條件,為了滿足大棚溫度和濕度的要求,一般需要溫控裝置來(lái)調(diào)節(jié)溫度。溫度高時(shí),打開溫室通風(fēng)口與外界空氣進(jìn)行熱交換實(shí)現(xiàn)降溫。二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用不可缺少的原料。在半封閉或完全封閉的大棚、溫室內(nèi),蔬菜作物不斷從空氣中吸收二氧化碳,如得不到外界大氣的及時(shí)補(bǔ)充,造成大棚、溫室內(nèi)二氧化碳濃度降低,滿足不了蔬菜作物生長(zhǎng)的需要,就會(huì)減產(chǎn)。因此避免CO2虧缺,利用其結(jié)構(gòu)密閉性進(jìn)行CO2施肥是實(shí)現(xiàn)設(shè)施栽培蔬菜高產(chǎn)高效的有效途徑?,F(xiàn)在國(guó)外已經(jīng)普遍使用二氧化碳發(fā)生器來(lái)增加作物產(chǎn)量和改變作物的品質(zhì),二氧化碳發(fā)生器已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要工具?,F(xiàn)有的溫室CO2增施系統(tǒng)主要采用有線方式連接控制,布線比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且給溫室內(nèi)其他作業(yè)帶來(lái)麻煩,組網(wǎng)不方便。另外,現(xiàn)有的溫室調(diào)控設(shè)施智能化程度不高。土壤水分是溫室作物生長(zhǎng)的一個(gè)因素,當(dāng)土壤含水量水分低時(shí)就需要進(jìn)行適量灌溉,土壤含水量達(dá)到要求時(shí)停止灌溉。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來(lái)信息科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn),在軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等方面有著廣泛的應(yīng)用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為一種微型化的嵌入式系統(tǒng),構(gòu)成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)層支撐平臺(tái)。近年來(lái),Zigbee通信技術(shù)快速發(fā)展。但是還沒有應(yīng)用到農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域。因此,針對(duì)以上不足,本實(shí)用新型提供了一種溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有溫室CO2增施系統(tǒng)主要采用有線方式連接控制,布線比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且給溫室內(nèi)其他作業(yè)帶來(lái)麻煩,組網(wǎng)不方便,且現(xiàn)有的溫室調(diào)控設(shè)施智能化程度不高的問題。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng),該溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),所述監(jiān)控主機(jī)和中心節(jié)點(diǎn)設(shè)在溫室監(jiān)控中心,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)設(shè)于各個(gè)溫室,溫室監(jiān)控中心可以無(wú)線集中監(jiān)控各個(gè)溫室;監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口連接中心節(jié)點(diǎn),無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn)。其中,所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥和卷膜器;無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)輸入端連接空氣溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤水分傳感器;無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集的溫室中溫濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)。[0010]其中,所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)包括微處理器、AD模塊及輸出模塊,所述CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器和土壤水分傳感器連接AD模塊,各傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器,經(jīng)微處理器處理的信號(hào)傳送給輸出模塊。(三)有益效果本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):通過(guò)采用中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的無(wú)線連接方式,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn),這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響,無(wú)需布線,組網(wǎng)極其方便,且自動(dòng)化程度高,實(shí)現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理,提高了溫室作業(yè)的工作效率。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng),該溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)包括一個(gè)監(jiān)控主機(jī)、一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)及多個(gè)無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),所述監(jiān)控主機(jī)和中心節(jié)點(diǎn)設(shè)在溫室監(jiān)控中心,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)設(shè)于各個(gè)溫室,溫室監(jiān)控中心可以無(wú)線集中監(jiān)控各個(gè)溫室;監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口連接中心節(jié)點(diǎn),無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn)。其中,溫室有多個(gè),每個(gè)溫室中均設(shè)有一個(gè)無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)。如圖2所示,所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥及卷膜器,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)輸入端連接空氣溫濕度傳感器、CO2傳感器和土壤水分傳感器。無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集的溫室中的溫度、濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)。所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)包括微處理器、無(wú)線模塊、AD模塊、輸出模塊、土壤水分傳感器、CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器、繼電器、電磁閥及碳銨加熱器。CO2傳感器、空氣溫濕度和土壤水分傳感器連接AD模塊。各傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器。無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn)。經(jīng)微處理器處理的信號(hào)從輸出模塊到達(dá)各個(gè)繼電器,所述繼電器分別連接卷膜器、電磁閥及碳銨加熱器。無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集溫室中CO2濃度、空氣溫濕度和土壤含水量數(shù)據(jù)并組織成一條語(yǔ)句通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送到中心節(jié)點(diǎn)。監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口連接中心節(jié)點(diǎn),監(jiān)控主機(jī)連接的中心節(jié)點(diǎn)無(wú)線模塊收到數(shù)據(jù)后,進(jìn)行解析可以得到無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集的傳感器數(shù)據(jù),并可以存儲(chǔ)各無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集的溫濕度數(shù)據(jù)、CO2濃度以及采集時(shí)間。無(wú)線采集節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳輸模塊有一個(gè)8位的地址編號(hào),可以唯一標(biāo)識(shí)各個(gè)溫室。監(jiān)控主機(jī)連接的中心節(jié)點(diǎn)地址是0,各個(gè)溫室的無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)配置上報(bào)時(shí)間間隔,定時(shí)發(fā)送采集的溫室數(shù)據(jù)到中心節(jié)點(diǎn)。在監(jiān)控主機(jī)上可以配置溫室編號(hào)和無(wú)線模塊的8位地址一一對(duì)應(yīng)。這樣各個(gè)溫室無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)上報(bào)的傳感器數(shù)據(jù)就可以相應(yīng)的顯示在監(jiān)控主機(jī)上??刂浦噶钜蚕鄳?yīng)的可以發(fā)到相應(yīng)溫室的無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)。[0021]監(jiān)控主機(jī)根據(jù)各個(gè)無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)空氣溫濕度數(shù)據(jù)、CO2濃度,根據(jù)溫室種植作物的品種計(jì)算決策是否進(jìn)行開膜通風(fēng),閉膜操作,控制指令通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),繼而控制繼電器,從而控制卷膜器來(lái)實(shí)現(xiàn)溫室開閉膜操作。監(jiān)控主機(jī)根據(jù)各個(gè)無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)CO2濃度,根據(jù)溫室種植作物的品種計(jì)算決策是否進(jìn)行CO2增施,控制指令通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),繼而控制繼電器,從而控制CO2發(fā)生器的電源通斷來(lái)控制CO2增施。監(jiān)控主機(jī)連接無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集各個(gè)溫室的土壤含水量,根據(jù)溫室種植作物的品種決策是否進(jìn)行灌溉操作,控制指令通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),繼而控制繼電器,從而控制電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)灌溉操作。中心節(jié)點(diǎn)和無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的無(wú)線棒狀天線通過(guò)固定架固定于溫室外部,提高了系統(tǒng)的通信穩(wěn)定性。綜上所述,通過(guò)采用中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的無(wú)線連接方式,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn),這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響,無(wú)需布線,組網(wǎng)極其方便,且自動(dòng)化程度高,實(shí)現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理,提高了溫室作業(yè)的工作效率。以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變型,這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng),其特征在于:包括監(jiān)控主機(jī)、中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),所述監(jiān)控主機(jī)和中心節(jié)點(diǎn)設(shè)在溫室監(jiān)控中心,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)設(shè)于各個(gè)溫室,溫室監(jiān)控中心可以無(wú)線集中監(jiān)控各個(gè)溫室;監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口連接中心節(jié)點(diǎn),無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng),其特征在于:所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的輸出端連接CO2發(fā)生裝置、電磁閥和卷膜器,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)輸入端連接空氣溫濕度傳感器、C02傳感器和土壤水分傳感器,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采集的溫室中溫濕度數(shù)據(jù)和CO2濃度數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng),其特征在于:所述無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)包括微處理器、AD模塊及輸出模塊,所述CO2傳感器、空氣溫濕度傳感器和土壤水分傳感器連接AD模塊,各傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)化后輸入微處理器,經(jīng)微處理器處理的信號(hào)傳送給輸出模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)。該溫室育苗植物生長(zhǎng)控制系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn),所述監(jiān)控主機(jī)和中心節(jié)點(diǎn)設(shè)在溫室監(jiān)控中心,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)設(shè)于各個(gè)溫室,溫室監(jiān)控中心可以無(wú)線集中監(jiān)控各個(gè)溫室;監(jiān)控主機(jī)通過(guò)串口連接中心節(jié)點(diǎn),無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn)。通過(guò)采用中心節(jié)點(diǎn)及無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)的無(wú)線連接方式,無(wú)線采集控制節(jié)點(diǎn)采用Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接中心節(jié)點(diǎn),這樣減少了有線連接給溫室作業(yè)造成的影響,無(wú)需布線,組網(wǎng)極其方便,且自動(dòng)化程度高,實(shí)現(xiàn)了溫室群的集中監(jiān)控管理,提高了溫室作業(yè)的工作效率。
文檔編號(hào)A01G9/18GK202998951SQ20122065215
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者周建軍, 鄒偉, 范鵬飛, 王秀, 馬偉 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心