一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一個(gè)主測(cè)控系統(tǒng)（7），由單片微型計(jì)算機(jī)及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個(gè)通訊網(wǎng)（14），所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器（15）相接，還與智能控制器模塊（19），及空調(diào)控制模塊（28）相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補(bǔ)濕機(jī)、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。本實(shí)用新型提高了孵化率，由于胚子發(fā)育環(huán)境好，孵化整齊，蟻體強(qiáng)健，為養(yǎng)蠶高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)催青較傳統(tǒng)的催青法單產(chǎn)高2～4公斤。
【專利說(shuō)明】一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一般涉及一種蠶種催青、保種裝置，特別是一種用于蠶種催青、保種的智能測(cè)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]養(yǎng)蠶過(guò)程中，休眠狀態(tài)下的蠶卵孵出小蠶有一個(gè)催青過(guò)程，催青要求十分嚴(yán)格，在溫度、濕度等均有一定要求。在單家獨(dú)戶養(yǎng)蠶時(shí)期，蠶婦甚至將附有蠶卵的紙貼身存放，使蠶卵催青。當(dāng)然在大規(guī)模養(yǎng)蠶的場(chǎng)合，不可能使用那么原始的方法。例如在蠶種場(chǎng)，就是將附有蠶卵的紙集中放在一間叫催青室的房間內(nèi)，集中在一段時(shí)間內(nèi)，滿足蠶卵催青所需的溫度、濕度、光照條件、氣流等，雖然這個(gè)很難，還是利用人工條件盡量滿足，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提供最佳的催青條件。一般說(shuō)來(lái)，催青蠶卵所需要的時(shí)間為十二天，每一天所需要的溫度、濕度、光照、氣流均不同，見(jiàn)表一所列。如果是保種僅需長(zhǎng)時(shí)間地保持對(duì)溫、濕度的要求即可。但要靠人工控制滿足該條件十分為難，不精確，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所以設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)地完成催青過(guò)程中各種參數(shù)的控制是有現(xiàn)實(shí)意義的，必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服公知技術(shù)缺點(diǎn)，自動(dòng)地完成催青過(guò)程中對(duì)有關(guān)溫、濕度、光照、氣流等人工創(chuàng)造條件的滿足，實(shí)現(xiàn)精確控制，減少勞動(dòng)強(qiáng)度的一種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案為:設(shè)計(jì)一個(gè)主測(cè)控系統(tǒng)，由單片微型計(jì)算機(jī)及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個(gè)通訊網(wǎng)，所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器相接，還與智能控制器模塊，及空調(diào)控制模塊相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補(bǔ)濕機(jī)、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。
[0005]采用上述方案，各控制單元即能按最佳方案給催青室提供有關(guān)溫、濕度、光照、氣流等參數(shù)，給蠶卵催青提供良好的環(huán)境，過(guò)程優(yōu)化，人工模擬催青最佳條件，由于是自動(dòng)控制，人工介入很少，大大地降低了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
[0006]下面結(jié)合圖示及實(shí)施例對(duì)方案作更詳細(xì)的說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為催青的十二天的標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度值列表；
[0008]圖2為一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)的催青房間平面布置圖；
[0009]圖3為一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)控制框圖；
[0010]圖4為圖3中的主控制系統(tǒng)程序框圖；
[0011]圖5為圖3中智能控制器模塊程序框圖；
[0012]圖6為圖3中空調(diào)控制模塊程序框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]如圖2所示，在一個(gè)房間內(nèi)立體地設(shè)置有加熱器1，補(bǔ)濕器2，空調(diào)3，勻風(fēng)扇4，感光燈5，換氣扇6為調(diào)節(jié)裝置來(lái)調(diào)節(jié)房間的溫度、濕度、光照，氣流參數(shù)，蠶種，通常是將卵產(chǎn)在紙上，放置在房間內(nèi)，各種調(diào)節(jié)裝置有序的立體地設(shè)置在房間內(nèi)，調(diào)節(jié)裝置由一臺(tái)主計(jì)算機(jī)實(shí)施控制。
[0014]如圖3表示為本主計(jì)算機(jī)控制框圖，包括主控制系統(tǒng)7，內(nèi)有一個(gè)1#單片微型計(jì)算機(jī)8，一個(gè)2#單片微型計(jì)算機(jī)9，兩個(gè)單片微型計(jì)算機(jī)之間由內(nèi)部總線10交換數(shù)據(jù)，總線包括控制總線和數(shù)據(jù)總線，2#單片機(jī)9還連有一個(gè)鍵盤(pán)接口 11及一個(gè)顯示接口 12，兩個(gè)接口分別與外接鍵盤(pán)及顯示器相接，1#單片機(jī)接一個(gè)通訊接口 13，連接一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)14，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)裝置的控制，該網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)選形式是RS - 485的規(guī)程，然而應(yīng)理解也可使用其它形式的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)該發(fā)明。
[0015]通訊網(wǎng)絡(luò)14連接一組編號(hào)從nl到ni的變送器，舉其中的ni變送器15說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。在變送器內(nèi)設(shè)有一個(gè)3#單片微型計(jì)算機(jī)16，所述的單片微型計(jì)算機(jī)16內(nèi)通過(guò)一個(gè)溫度傳感器接口 17與外接溫度傳感器相接，由于房間內(nèi)不同位置設(shè)有多個(gè)溫度傳感器測(cè)量溫度，故設(shè)有多個(gè)變送器nl — ni接受溫度傳感器，單片機(jī)還與一個(gè)通訊接口 18相接，通訊接口的輸入端與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接。
[0016]一個(gè)智能控制器模塊19與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接，智能控制器模塊19內(nèi)包括一個(gè)4#單片微型計(jì)算機(jī)20，該機(jī)通過(guò)通訊接口 21與通訊網(wǎng)絡(luò)14相接，通過(guò)輸出接口 22與外接設(shè)備相接，所述的外接設(shè)備包括電加熱裝置23，補(bǔ)濕裝置24，勻風(fēng)機(jī)25，換氣扇26，感光燈27。
[0017]空調(diào)既可升溫，也可降溫，本系統(tǒng)是設(shè)置空調(diào)控制模塊28，設(shè)置一個(gè)5#單片微型計(jì)算機(jī)29，所述的單片微型計(jì)算機(jī)設(shè)有輸入接口 30，與外接輸入相連，有通訊接口 31與通訊網(wǎng)絡(luò)14相連，與主計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換，單片機(jī)還有一個(gè)輸出接口 32，與外接執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由壓縮機(jī)93，室外風(fēng)機(jī)94，室內(nèi)風(fēng)機(jī)95，四通閥96組成。所述的單片微型計(jì)算機(jī)是植入常規(guī)的空調(diào)控制箱內(nèi)，在作為催青，保種時(shí)用，替代空調(diào)控制器，不用時(shí)拆出即可。
[0018]圖4是主控制系統(tǒng)7的主程序流程框圖，主要對(duì)應(yīng)1#單片微型計(jì)算機(jī)8，從框33開(kāi)始，首先進(jìn)入初始化端口框34，然后進(jìn)入框35設(shè)定溫濕度標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)入框36設(shè)定時(shí)間參數(shù)，框35、36的意義在于由于催青所需的時(shí)間僅十二天，每一天的溫度、濕度標(biāo)準(zhǔn)值不同，所以這兩框的意義在于針對(duì)不同的天數(shù)設(shè)立不同的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)值，從框37讀出當(dāng)天多個(gè)溫濕度傳感器送來(lái)的溫、濕度參數(shù)值，并經(jīng)框38判斷所讀的值是否有錯(cuò)，如果有錯(cuò)則將數(shù)據(jù)送入框39人工操作除去錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，沒(méi)有錯(cuò)則進(jìn)入框40進(jìn)行PID計(jì)算溫、濕度，由于一個(gè)催青房?jī)?nèi)設(shè)有多個(gè)溫、濕度傳感器采集數(shù)據(jù)，即多點(diǎn)收集數(shù)據(jù)，所謂的PID為一種算法，即微分積分逐次逼近，PID為一平均值，用這種算法獲得的PID值最接近真實(shí)值，獲得的PID值進(jìn)入框41進(jìn)行修正溫、濕度值，實(shí)際上是一種人工干預(yù)進(jìn)行調(diào)整，所獲得的溫、濕度值進(jìn)入框42顯示后進(jìn)入判斷框43，確認(rèn)日期，若日期不對(duì)，則返回框37重新讀值，若日期符合，進(jìn)入框44讀溫、濕度值，所以框43，框44即是檢驗(yàn)是否符合十二天周期內(nèi)第幾天及第幾天的標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度值，若值不符，則返回框37重讀，若正確進(jìn)入框45，46進(jìn)行日期溫、濕度數(shù)據(jù)留存，并繪制溫、濕度曲線留作資料，如溫、濕度超標(biāo)則進(jìn)入框47溫、濕度超值報(bào)警，并通過(guò)框48，49存貯，數(shù)據(jù)發(fā)送，如框50的數(shù)據(jù)未發(fā)送完，則返回框49重復(fù)數(shù)據(jù)發(fā)送，若發(fā)送完則返回框37。
[0019]圖5為智能控制模塊中4#單片微型計(jì)算機(jī)19的運(yùn)行程序，該計(jì)算機(jī)是主控制系統(tǒng)的下位機(jī)，所以在接受數(shù)據(jù)和執(zhí)行功能上，有極高的要求，并要做到高可靠，在通訊方面要求也很高，有防雷擊和強(qiáng)電流瞬間抑制功能，還設(shè)有通訊錯(cuò)誤報(bào)警。該系統(tǒng)與主機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)閉同步，由框51啟動(dòng)運(yùn)行，并進(jìn)入框52進(jìn)行初始化運(yùn)行，進(jìn)入框53讀上位機(jī)，即系統(tǒng)7傳來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)入框54對(duì)53傳來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷通訊是否有錯(cuò)誤，如有錯(cuò)，進(jìn)入框55報(bào)警，沒(méi)有錯(cuò)則進(jìn)入框56，57提取存儲(chǔ)的溫、濕度值，并經(jīng)框58，59進(jìn)行溫度，濕度值顯示，框60進(jìn)行狀態(tài)輸入，根據(jù)主控制系統(tǒng)7的設(shè)定，對(duì)八個(gè)下設(shè)的裝置進(jìn)行分別調(diào)控，所述裝置包括空調(diào)控制框61，溫、濕度超值報(bào)警框62，感光燈控制框63，通風(fēng)控制框64，勻風(fēng)機(jī)控制框65，濕度控制框66，溫度控制框67，手自動(dòng)轉(zhuǎn)換框68，八個(gè)框內(nèi)硬件設(shè)備的開(kāi)啟與關(guān)閉，所需的時(shí)間，由系統(tǒng)控制，以保證房間的溫、濕度和其它指標(biāo)不受影響，通訊出現(xiàn)故障和溫、濕度超限時(shí)，控制器發(fā)出聲、光報(bào)警。
[0020]圖5是空調(diào)控制系統(tǒng)的程序控制，從框69開(kāi)始程序，首先進(jìn)入框70進(jìn)行初始化計(jì)算機(jī)并打開(kāi)通訊中斷框71，當(dāng)與通訊相關(guān)的事件發(fā)生時(shí)，允許中斷服務(wù)程序進(jìn)行中斷服務(wù)。此后程序進(jìn)入循環(huán)控制。通過(guò)框72讀通過(guò)通訊線路RS - 485從主機(jī)讀出信息，并進(jìn)入框73判斷是否有開(kāi)空調(diào)指令，若沒(méi)有返回框72，若有開(kāi)空調(diào)指令進(jìn)入框74，打開(kāi)室內(nèi)外風(fēng)機(jī)，并經(jīng)框75判斷是否已開(kāi)啟足夠時(shí)間，即開(kāi)夠三分鐘沒(méi)有，若沒(méi)有到，則返回框75，繼續(xù)等待，若達(dá)到開(kāi)啟時(shí)間，進(jìn)入框76開(kāi)啟壓縮機(jī)，并進(jìn)入判斷框77，若要求制熱則轉(zhuǎn)入制熱控制，若要求制冷則進(jìn)入工作框78保持制冷，繼續(xù)進(jìn)入判斷框79，不需關(guān)閉制冷則返回框78繼續(xù)循環(huán)，需關(guān)閉制冷則進(jìn)入框80執(zhí)行制冷關(guān)機(jī)程序，關(guān)機(jī)后返回框72，繼續(xù)讀取指令，完成循環(huán)過(guò)程。
[0021 ] 制熱過(guò)程從框81開(kāi)始，框81開(kāi)啟輔助電機(jī)，并通過(guò)框82打開(kāi)換問(wèn)閥，通過(guò)框83進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，進(jìn)入框84讀傳感器測(cè)量到的室外機(jī)溫度，進(jìn)入判斷框85進(jìn)行溫度判斷，如溫度大于-3V，則返回框84繼續(xù)讀室外機(jī)溫度，如溫度小于一 3°C，則進(jìn)入框86進(jìn)行時(shí)間判斷，若延時(shí)4小時(shí)不到，則轉(zhuǎn)入框88，若延時(shí)4小時(shí)到，則進(jìn)入框87將換向閥關(guān)閉，進(jìn)入框89進(jìn)行延時(shí)判斷，延時(shí)不夠，則轉(zhuǎn)入框87檢索換向閥是否關(guān)閉，延時(shí)10分鐘到，再進(jìn)入框90再開(kāi)換向閥進(jìn)行除霜，除霜時(shí)間10分鐘，進(jìn)入框91關(guān)機(jī)程序，經(jīng)判斷框判斷不要關(guān)機(jī)，則進(jìn)入框84繼續(xù)循環(huán)，需要關(guān)機(jī)則進(jìn)入框92執(zhí)行關(guān)機(jī)程序，關(guān)機(jī)后進(jìn)入框72制冷程序。
[0022]需要說(shuō)明的是，在房間內(nèi)設(shè)有獨(dú)立的電熱絲加熱裝置，該加熱絲的開(kāi)、啟由主微型計(jì)算機(jī)控制。
[0023]結(jié)合附圖3的說(shuō)明，圖中所示的單片微型計(jì)算機(jī)可以采用多個(gè)生產(chǎn)廠家的芯片。
[0024]根據(jù)上述的流程圖，用高級(jí)語(yǔ)言VB編寫(xiě)成軟件程序，固化在相應(yīng)的單片微型計(jì)算機(jī)中，系統(tǒng)運(yùn)行該軟件則能很好地完成該裝置的測(cè)控功能。當(dāng)然不限于用VB，也可采用其它語(yǔ)目，這是可以理解的。
[0025]由于該系統(tǒng)能大大提高催青質(zhì)量，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益明顯，因而極具推廣價(jià)值，認(rèn)為收到了 “兩高、兩省、一低”的效果，即:
[0026]1、一日孵化效率高，產(chǎn)繭量高。采用蠶種催青、保種的智能測(cè)控裝置催青后，催青室的溫、濕度均勻，無(wú)論什么位置的蠶種均在幾乎相同的環(huán)境條件下發(fā)育，大大提高了一日孵化率，最大一日孵化率可達(dá)95%以上，與傳統(tǒng)催青法比較，普遍提高20%?30%，夏、秋季季效果更為明顯。
[0027]由于胚子發(fā)育環(huán)境好，孵化整齊，蟻體強(qiáng)健，為養(yǎng)蠶高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。各地的對(duì)比調(diào)查均表明蠶種催青、保種的智能測(cè)控裝置催青較傳統(tǒng)的催青法單產(chǎn)高2?4公斤。
[0028]2、省人工、省費(fèi)用且勞動(dòng)強(qiáng)度低?！靶Q種催青、保種的智能測(cè)控裝置”能自動(dòng)對(duì)各催青室的溫、濕度進(jìn)行巡檢、控制、顯示存貯和打印，在中心控制室即可觀察各催青室的情況和電器設(shè)備的工作狀態(tài)，針對(duì)各種異常情況能給出相應(yīng)的聲光報(bào)警信號(hào)，減少了人工查看，人工控制，記錄溫、濕度數(shù)據(jù)，解剖胚子次數(shù)和搖種、換種的工作量，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，并可節(jié)省人工2?5倍。
[0029]3、使用“蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)”能大大節(jié)約催青用工、節(jié)省催青基本建設(shè)投資(每間催青室的放種最大可達(dá)4.5萬(wàn)張左右)、節(jié)約收蟻用工(收蟻時(shí)間最多兩天)，并因多產(chǎn)蠶繭而多得生產(chǎn)專項(xiàng)費(fèi)(包括蠶改費(fèi)、生產(chǎn)扶持費(fèi)等)。更為重要的是，它帶來(lái)了巨大的間接經(jīng)濟(jì)效益。
[0030]本測(cè)控系統(tǒng)工藝先進(jìn)、組裝靈活、功能齊全、操作簡(jiǎn)便、安全可靠，加之售后服務(wù)好，具有很大的推廣價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)計(jì)一個(gè)主測(cè)控系統(tǒng)(7)，由單片微型計(jì)算機(jī)及其通訊接口組成，通訊接口連接有一個(gè)通訊網(wǎng)(14)，所述網(wǎng)與一組溫度、濕度傳感器的變送器(15)相接，還與智能控制器模塊(19)，及空調(diào)控制模塊(28)相接，智能控制器模塊還與一組執(zhí)行裝置相接，所述執(zhí)行裝置由布置在催青室內(nèi)的加熱裝置，補(bǔ)濕機(jī)、勻風(fēng)、換氣風(fēng)扇，感光燈組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:在變送器內(nèi)設(shè)有一個(gè)3#單片微型計(jì)算機(jī)(16)，所述的單片微型計(jì)算機(jī)(16)內(nèi)通過(guò)一個(gè)溫度傳感器接口(17)與外接溫度傳感器相接，由于房間內(nèi)不同位置設(shè)有多個(gè)溫度傳感器測(cè)量溫度，故設(shè)有多個(gè)變送器nl — ni接受溫度傳感器,單片機(jī)還與一個(gè)通訊接口(18)相接,通訊接口的輸入端與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:智能控制器模塊(19)內(nèi)包括一個(gè)4#單片微型計(jì)算機(jī)(20)，該機(jī)通過(guò)通訊接口(21)與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相接，通過(guò)輸出接口(22)與外接設(shè)備相接，所述的外接設(shè)備包括電加熱裝置(23)，補(bǔ)濕裝置(24)，勻風(fēng)機(jī)(25)，換氣扇(26)，感光燈(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蠶種催青、保種智能測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:空調(diào)控制模塊(28)，設(shè)置一個(gè)5#單片微型計(jì)算機(jī)(29)，所述的單片微型計(jì)算機(jī)設(shè)有輸入接口(30)，與外接輸入相連，有通訊接口(31)與通訊網(wǎng)絡(luò)(14)相連，與主計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換，單片機(jī)還有一個(gè)輸出接口(32)，與外接執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。
【文檔編號(hào)】A01K67/04GK203646345SQ201320367266
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月25日
【發(fā)明者】青學(xué)剛, 張友洪, 李文學(xué), 肖金樹(shù), 劉剛, 肖文福, 周安蓮, 王皓 申請(qǐng)人:四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所