專利名稱：：一種溫室環(huán)境控制裝置及方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及控制
技術領域：
，特別是涉及一種溫室環(huán)境控制裝置及方法。
背景技術：
：溫室環(huán)境自動控制技術是設施農(nóng)業(yè)的一項關鍵技術，其目的是根據(jù)作物不同時期對氣候的量化要求，通過對溫室環(huán)境參數(shù)(主要為溫度、濕度、光照)的調(diào)控營造適合作物生長的氣候環(huán)境，從而使作物能部分或全部克服外界氣候環(huán)境的制約，同時又要盡可能節(jié)約能源，提高設備的使用效率。目前基于計算機的自動控制系統(tǒng)對于我國設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，但同時也存在對使用者要求較高、系統(tǒng)結構復雜、投資大等缺點，同時多數(shù)自動控制系統(tǒng)只針對單個設備進行單條件上下限控制，缺少設備間的協(xié)調(diào)聯(lián)動控制，執(zhí)行機構動作頻繁，對設備的利用率不高。溫室環(huán)境控制系統(tǒng)是以溫室環(huán)境參數(shù)為調(diào)控目標，以調(diào)控設備為控制手段的環(huán)境控制類產(chǎn)品，主要用于不同類型的溫室環(huán)境調(diào)控。目前，國內(nèi)溫室環(huán)境自動控制常用的控制方法是基于目標傳感器限值的全天候控制方式，即通過對目標環(huán)境參數(shù)設定上限和下限值，當相關傳感器的實測值超上限或超下限時執(zhí)行設備的起停，設備的運行多采取"回差控制"的方式，即當實際的環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)到理想回差范圍內(nèi)才停止設備動作，在調(diào)節(jié)期間設備處于始終運行狀態(tài)，由于溫室環(huán)境是一個大的滯后系統(tǒng)，一步到位的方式使環(huán)境參數(shù)達到理想狀態(tài)后參數(shù)會繼續(xù)變化，即沒有在溫室內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定時再對相關參數(shù)進行檢測，使得執(zhí)行機構動作頻繁并且會導致環(huán)境狀態(tài)的"抖動"。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種溫室環(huán)境控制裝置及方法，可根據(jù)白天和夜間溫室環(huán)境控制的不同特點實現(xiàn)溫室環(huán)境白天和夜間兩種控制模式，通過對不同的模式下不同類型的溫室調(diào)控設備(包括正反轉型和直接開閉型)運行方式的設計和設備間關聯(lián)運行邏輯的設計，更加精確和高效地實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的自動控制，提高設備的使用效率、降低能耗。為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術方案提供一種溫室環(huán)境控制裝置，所述裝置包括傳感器及狀態(tài)輸入模塊，用于對連接的傳感器信號及狀態(tài)輸入信號進行實時釆集；按鍵及液晶顯示人機界面模塊，用于設置不同的控制邏輯、系統(tǒng)參數(shù)和設備運行參數(shù)，并對實時數(shù)據(jù)進行顯示和刷新；主控微處理單元，根據(jù)所述傳感器及狀態(tài)輸入模塊釆集的實時數(shù)據(jù)和預設的控制邏輯進行邏輯判斷后，向繼電器控制輸出模塊發(fā)送控制信息；外部時鐘，用于為整個裝置提供時鐘基準；數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲系統(tǒng)設置的參數(shù)和定時保存的傳感器歷史數(shù)據(jù)；繼電器控制輸出模塊，用于對外部中間繼電器進行控制。其中，所述狀態(tài)輸入信號為外部有源或無源開關量狀態(tài)信號；所述裝置能夠自動識別連接的傳感器，并根據(jù)實際連接情況調(diào)整數(shù)據(jù)顯示界面。本發(fā)明實施例的技術方案還提供一種溫室環(huán)境控制方法，所述方法包括以下步驟設定白天開始和夜間開始時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)將整個系統(tǒng)的運行劃分為白天和夜間兩個階段；當系統(tǒng)處于白天階段時，根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制；當系統(tǒng)處于夜間階段時，對于正反轉設備以時間為基準進行控制，對于直接開閉設備根據(jù)實際環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)對設備進行控制。其中，所述當系統(tǒng)處于白天階段時，根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制的步驟中，具體包括根據(jù)實際需求選擇控制條件；將當前的環(huán)境參數(shù)值與設定的條件限制進行比較，并根據(jù)當前設備所處的實際狀態(tài)判斷是否與預期運行方向一致，如果一致，則保持當前狀態(tài)；否則對設備的運行狀態(tài)進行更新。其中，所述判斷是否與預期運行方向一致的步驟，具體包括當正反轉設備應該執(zhí)行正向打開動作時，如果當前對應的正反轉設備所處的實際狀態(tài)為打開、開等待或開停止狀態(tài)，則與預期運行方向一致；當正反轉設備應該執(zhí)行反向關閉動作時，如果當前正反轉設備所處的實際狀態(tài)為關閉、關等待或關停止狀態(tài)，則與預期運行方向一致。其中，對于所有正反轉設備和直接開閉設備，其自身的運行屬性都是以時間為基準的；當檢測到有設備啟動標志啟動運行時，啟動設備運行時間倒計時；當?shù)褂嫊r時間溢出后，根據(jù)設備當前所處狀態(tài)對設備的運行狀態(tài)進行更新。其中，所述當系統(tǒng)處于夜間階段時，對于正反轉設備還包括根據(jù)預先設定的最大開度和最低溫度兩個優(yōu)先參數(shù)，對正反轉設備的運行狀態(tài)進行控制。其中，所述方法還包括設備的自動校準過程，具體為默認設備當前處于全部打開狀態(tài)，將正反轉設備從開度100%無步間等待地關閉至全關狀態(tài)。其中，所述方法還包括設備聯(lián)動過程，具體為根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和預先設定的不同設備的控制邏輯，建立設備間關聯(lián)關系對多個設備進行控制輸出，控制所述多個設備的運行狀態(tài)。其中，所述方法還包括惡劣氣候保護過程，具體為選擇特殊天氣模式；判斷當前是否處于惡劣天氣，如果是，則忽略設定的控制邏輯，將指定的當前不是處于關閉狀態(tài)的正反轉設備無條件關閉，并且忽略運行的步間等待。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有如下優(yōu)點1、多語言界面選擇，使的控制器更具通用性。2、白天和夜間為控制設備設置不同的運行屬性，使設備的運行7更加符合環(huán)境變化規(guī)律。3、針對正反轉設備運行規(guī)律手動輸入實際全程運行時間，并在系統(tǒng)復位、晝夜更替和正常運行期間進行強制校準，可以有效地保證設備運行位置的準確性。4、惡劣天氣條件下，自動關閉正反轉設備(如天窗)，可有效防止風雨天氣對溫室及室內(nèi)作物的破壞。5、強制通風和設備聯(lián)動的設計，可以在室內(nèi)環(huán)境處于極端狀態(tài)下時提高對環(huán)境的調(diào)控效率。圖i是本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制裝置的結構圖；圖2是本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制方法的流程圖；圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)主程序執(zhí)行任務示意圖；圖4是本發(fā)明的設備的狀態(tài)劃分示意圖；圖5是本發(fā)明的白天階段的控制過程的流程圖；圖6是本發(fā)明的夜間階段的控制過程的流程圖；圖7是本發(fā)明的設備的自動校準過程的流程圖；圖8是本發(fā)明的惡劣氣候保護過程的流程圖；圖9是本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制裝置的外殼封裝圖；圖10是本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制裝置的內(nèi)部主板結構圖。其中，l-設備外殼；2-按鍵面板；3-液晶面板；4-外接電源接口；5-電源開關；6-防水接頭；7-雙路隔離電源；8-主控微處理單元；9-復位電路；10-數(shù)據(jù)釆集驅(qū)動電路；ll-輸入狀態(tài)釆集電路；12-數(shù)據(jù)處理電路；13-時鐘電路；14-數(shù)據(jù)存儲電路；15-擴展按鍵電路；16-液晶顯示電路；17-擴展輸出電路；18-隔離及控制驅(qū)動電路；19-控制輸出電路；20-接線端子。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制裝置如圖1所示，包括主控微處理單元、傳感器及狀態(tài)輸入模塊、外部時鐘及數(shù)據(jù)存儲模塊、按鍵及液晶顯示人機界面模塊以及繼電器控制輸出模塊，系統(tǒng)通過輸入模塊對連接的傳感器信號及狀態(tài)輸入信號進行實時釆集，并通過安裝在面板上的LCD液晶顯示界面對實時數(shù)據(jù)進行顯示和刷新，用戶可以根據(jù)實際需求通過按鍵及液晶顯示界面設置不同的控制邏輯、系統(tǒng)參數(shù)和設備運行參數(shù)，主控單元處理器根據(jù)輸入模塊釆集的實時數(shù)據(jù)和預設的控制邏輯進行邏輯判斷后，通過繼電器控制輸出實現(xiàn)對調(diào)控設備的自動控制和附加報警功能，同時液晶顯示界面會對傳感器實時測量值、設備運行實時狀態(tài)(包括正反轉設備開度、開關設備狀態(tài))及降雨、報警、校準、條件輸入等特殊狀態(tài)進行實時顯示。該裝置主要包括1設備外殼、2按鍵面板、3液晶面板、4外接電源接口、5電源開關、6防水接頭和內(nèi)部主板，其中內(nèi)部主板主要包括7雙路隔離DC5V電源適配器、8主控微處理單元、9復位電路、IO數(shù)據(jù)釆集驅(qū)動電路、ll輸入狀態(tài)釆集電路、12數(shù)據(jù)處理電路、13時鐘電路、14數(shù)據(jù)存儲電路、15擴展按鍵電路、16液晶顯示電路、17擴展輸出電路、18隔離及控制驅(qū)動電路、19控制輸出電路、20接線端子。其中，外接電源接口連接AC90-265V輸入，通過雙路DC5V隔離輸出電源適配器為整個控制主板中繼電器控制輸出部分電路和其余部分電路分別提供電源；數(shù)據(jù)采集驅(qū)動電路通過主板電源為外接傳感器接口提供DC5V電源輸出，并使主控微處理單元能夠通過驅(qū)動電路對傳感器信號進行釆集，輸入狀態(tài)采集電路可對外部有源或無源開關信號進行狀態(tài)識別，并通過隔離驅(qū)動電路送回主控單元進行處理；主控微處理單元經(jīng)過擴展輸出電路擴展i/o數(shù)量，隔離驅(qū)動電路實現(xiàn)擴展輸出與實際控制輸出電路的隔離耦合，從而完成對繼電器控制輸出電路的控制；復位電路為系統(tǒng)提供軟在外部干擾或死機情況下的外部強制硬件復位控制，時鐘電路為整個系統(tǒng)提供時鐘基準，數(shù)據(jù)存儲電路主要實現(xiàn)對系統(tǒng)設置參數(shù)及定時測量的傳感器數(shù)據(jù)的保存和更新，主控微處理單元是整個控制系統(tǒng)的核心，完成與其連接的各部分電路的協(xié)調(diào)工作，通過擴展的按鍵驅(qū)動電路讀取按鍵值并配合液晶顯示電路完成用戶的參數(shù)設置、查詢、修改、保存等功能。其中，設備外殼、按鍵面板、液晶面板、外接電源接口、開關、防水接頭共同構成設備的外部封裝。按鍵面板、液晶面板為系統(tǒng)的人機交互接口；外接電源接口、開關構成系統(tǒng)的電源輸入接口；防水接頭提供系統(tǒng)的對外的傳感器及控制輸出連接接口。復位電路可釆用MAX813芯片，作用是每隔1.6秒對輸入信號進行檢測，如果沒有檢測到主控單元的"喂狗"信號，即認為程序跑飛，將對主控微處理單元的復位端發(fā)出復位信號，對主控單元進行一次強制硬件復位，有效避免系統(tǒng)干擾死機。主控單元釆用W78E516單片機，64K程序存儲空間，4K輔助程序存儲空間及512字節(jié)RAM(內(nèi)存)，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)釆集、數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、輸出控制等功能。數(shù)據(jù)釆集驅(qū)動電路可釆用74HC244芯片，作用是為主控單元讀取傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線提供驅(qū)動，提高信號的有效傳輸距離。狀態(tài)輸入釆集電路釆用74HC14芯片和TLP521芯片，外部輸入狀態(tài)信號通過光電隔離TLP521將輸入狀態(tài)耦合至74HC14的輸入端，信號經(jīng)過74HC14整形處理送入主控單元進行高低電平檢測。時鐘電路采用PCF8563芯片及32.768M晶振，主控單元通過IIC接口與時鐘芯片連接，通過對PCF8574內(nèi)部寄存器的修改調(diào)整系統(tǒng)時間及日期，后備DC3.OV電池為時鐘提供后備電源維持其在系統(tǒng)掉電期間正常運行，系統(tǒng)運行期間讀取其實時時間并將作為整個系統(tǒng)的時鐘基準。10數(shù)據(jù)存儲電路釆用FM24C64鐵電存儲器，通過IIC(InterIC串行總線)總線與主控芯片連接，主控芯片將系統(tǒng)設置參數(shù)及傳感器歷史數(shù)據(jù)保存在存儲器中，系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)不丟失。擴展按鍵電路釆用CH451芯片，其作用是通過SPI(SerialPeripheralInterface串行外設接口)接口與主控芯片連接，當有鍵按下時CH451產(chǎn)生中斷信號發(fā)送給主控單元，主控單元通過SPI總線將鍵值讀出，從而正確地響應按鍵操作。液晶顯示電路釆用240x128點陣無字庫液晶模塊與主控單元連接，主控單元通過對模塊的數(shù)據(jù)讀寫實現(xiàn)模塊上字符的顯示。擴展輸出電路釆用PCA9555芯片，作用是通過與主控芯片的IIC接口實現(xiàn)I/O的擴展，從而實現(xiàn)對多路輸出的控制。隔離及控制驅(qū)動電路可釆用TLP521芯片和ULN2803芯片，控制信號通過TLP521與后端控制輸出部分隔離，通過驅(qū)動芯片UNL2803實現(xiàn)對繼電器的控制驅(qū)動和續(xù)流保護?？刂戚敵鲭娐酚蒆RS1KH3-5繼電器和壓敏電阻組成，實現(xiàn)對外部中間繼電器的控制和對外部干擾的抑制。本發(fā)明的一種溫室環(huán)境控制方法如圖2所示，包括以下步驟設定白天開始和夜間開始時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)將整個系統(tǒng)的運行劃分為白天和夜間兩個階段；當系統(tǒng)處于白天階段時，根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制；當系統(tǒng)處于夜間階段時，正反轉設備以只以時間為控制條件對調(diào)控設備進行控制，直接開閉設備根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制。根據(jù)系統(tǒng)結構及其閉環(huán)控制的特點，將系統(tǒng)主程序執(zhí)行任務劃分為3部分，分別為主程序邏輯判斷、設備運行定時和設備狀態(tài)更新，如圖3所示?？刂七壿嬇袛嗖糠指鶕?jù)設定的控制邏輯和當前實際環(huán)境參數(shù)對調(diào)控設備發(fā)出控制指令，當控制滿足條件時根據(jù)當前設備所處狀態(tài)執(zhí)行設備動作并置位設備啟動標志，并啟動設備定時；設備運行定時部分當檢測到有設備啟動標志時啟動運行，并每秒鐘實時更新運行設備的實時狀態(tài)(開度)，同時啟動設備運行時間倒計時，倒計時時間溢出后產(chǎn)生設備狀態(tài)更新標志；設備狀態(tài)更新部分檢測到設備狀態(tài)改變標志時根據(jù)設備當前所處狀態(tài)和其運行屬性確定設備更新后的下一最新狀態(tài)，該最新狀態(tài)又作為下一次主循環(huán)控制邏輯判斷設備當前狀態(tài)的參考，依次規(guī)律無限循環(huán)，構成整個控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制結構，且各部分任務獨立，通過狀態(tài)標志進行信息傳遞，提高了控制效率?；跍厥噎h(huán)境變化的滯后性，考慮提高設備的使用效率，當系統(tǒng)處于白天運行模式下時，將正反轉設備的全程劃分為N(l-4)步，在每步運行后設定一定的延時等待時間，在運行過程中將正反轉運行設備所處的狀態(tài)劃分為開、開等待、開停止、關、關等待、關停止6個狀態(tài)，這樣利用設備運行期間的延時等待狀態(tài)來緩沖環(huán)境變化的滯后性，可以更加高效的利用設備并使環(huán)境變化更加平穩(wěn)，設備的狀態(tài)劃分如圖4所示。下面分別對正反轉白天階段和夜間階段的控制過程進行說明1.白天階段的控制過程首先根據(jù)實際需求選擇控制條件，以溫度控制為例，假設設定的白天溫度上限為3(TC,溫度回差為-5°C。相關參數(shù)設定如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>打開步數(shù)(s)4步間等待時間(Sec)060白天階段的控制過程如圖5所示，具體為測定當前的環(huán)境溫度值并與設定的條件限制進行比較，并根據(jù)當前設備所處的實際狀態(tài)判斷是否與預期運行方向一致，例如當前溫度為32°C，則根據(jù)設定的控制條件設備應該執(zhí)行正向打開動作。如果設備當前處于打開、開等待或開停止狀態(tài)，說明設備的運行方向和預期方向一致，則保持當前狀態(tài)；如果設備處于關閉、關等待或者關停止狀態(tài)時需要對設備的運行狀態(tài)進行更新，以"關停止"狀態(tài)為例，根據(jù)設備運行階段劃分及狀態(tài)劃分，當設備處于關停止狀態(tài)時其啟動標志被復位，所以需要的操作有置位設備啟動標志，執(zhí)行設備正向啟動動，此時設備處于運行的1階段(步)，更新設備的狀態(tài)從"關停止"到"打開"，設備的啟動標志將啟動設備運行定時操作，其定時時間為設備的單階段(步)運行時間。在參數(shù)設置選項中，需要用戶根據(jù)正反轉設備的時間全程運行時間S手動輸入，系統(tǒng)再根據(jù)設置的惡正反轉全程設備運行步數(shù)N，計算單步運行時間P(P=S/N)。2.夜間階段的控制過程夜間階段的控制過程如圖6所示，對于正反轉設備的夜間控制模式與白天模式有較大差別，由于相對于白天夜間室內(nèi)外溫度差較大，并且夜間的主要目的是通風排濕，將新鮮空氣引入(如果是冬季內(nèi)部的加熱設備對新鮮的冷空氣進行加熱)，基于以上考慮，正反轉設備的運行在夜間主要以時間為基準，在指定的時間段內(nèi)運行于"開一關一開......"模式，同時特別地為設備運行設定了兩個優(yōu)先條件，即最大開度和最低溫度，最大開度指設備在夜間運行由于內(nèi)外溫差較大，可能導致環(huán)境溫度大幅波動造成對作物的傷害(尤其在冬季)，所以為設備的夜間運行設定了最大開度百分比，同時最低溫度也是為了防13止外部溫度過低通風對作物的破壞而設定。其中，最低溫度為最高的優(yōu)先級。相關參數(shù)設定如表2所示表2控制條件時間開始時間(H:M)20:00結東時間(H:M)22:00開時間(H:M)00:10關時間(H:M)00:10最大開度(％)50最小溫度rc)15.0當時間條件滿足并且當前溫度高于設定的最低溫度下限2°C時，啟動設備的循環(huán)運行模式。夜間的運行模式下系統(tǒng)需要根據(jù)用戶設定的最大開度百分比計算最大開度Pmax需要的時間Tmax,(Tmax=S*Pmax/100),夜間運行時間即根據(jù)該計算值得到。同時，設備的開時間To和關時間Tc包括兩部分時間，即設備的運行時間Tr和設備運行到設定位置后的保持穩(wěn)定時間Th。Tt=Tr+Tc。本發(fā)明還包括設備的自動校準過程、設備聯(lián)動過程和惡劣氣候保護過程，下面分別進行說明A.設備的自動校準進行校準時，默認設備當前處于全部打開(開度100%)狀態(tài)，將正反轉設備從開度100%無步間等待地關閉至全關(0%)狀態(tài)。正反轉設備的運行主要以時間為基準，考慮到以下幾種情況可能導致設備實際位置和系統(tǒng)記憶位置產(chǎn)生偏差，故加入自動校準功能必不可少。(1)系統(tǒng)上電或系統(tǒng)斷電后重新啟動。(2)白天夜間模式更替時。(3)對正反轉設備的全程運行時間參數(shù)、打開步數(shù)進行修改。(4)運行過程中人為操作導致的位置偏差。(手動校準)。設備的自動校準過程如圖7所示，設備校準有最高的優(yōu)先級，啟動強制校準后所有按鍵的響應被失效，同時系統(tǒng)忽略所有控制邏輯，對正反轉設備強制復位，直到所有正反轉設備復位結東，再啟動按鍵相應和控制邏輯進入正常的邏輯控制狀態(tài)。這樣，無論系統(tǒng)處于以上所述的任何情況，都能通過手動或自動校準將設備的實際位置與系統(tǒng)記憶位置同步，保證主界面顯示的設備位置參數(shù)和實際設備位置一致，提高了控制的準確性和可靠性。B.設備聯(lián)動以風機和濕簾聯(lián)動降溫為例。該過程針對的設備均為直接開關設備。對于控制輸出1，相關參數(shù)設定如表3所示表3控制條件溫度開時間(M:S)00:01關時間(H:M)00:02打開溫度('C)30.0溫度回差('c)-5.0對于控制輸出2，相關參數(shù)設定如表4所示表4控制條件溫度+濕度開時間(M:S)00:0115關時間(H:M)00:02打開溫度('C)30.0溫度回差rc)-5.0打開濕度(％)30濕度回差(％)10假設控制輸出1連接的設備為風機，控制設備2連接的設備為濕簾，控制輸出2的溫度參數(shù)可以設置為大于或等于控制輸出1的打開溫度值。當環(huán)境溫度超過3(TC時，風機打開，此時如果環(huán)境濕度小于30。/。，即溫度較高濕度不是很高的情況下，即控制輸出2條件滿足，則濕簾將打開，這樣用兩個設備實現(xiàn)了風機和濕簾的聯(lián)合降溫加濕處理；如果控制輸出2的溫度上限設置的高于控制輸出l的限值(如32°C)，則將降溫劃分為了兩級控制，當單獨風機降溫能夠滿足需求時濕簾布啟動，如果風機降溫不能及時將環(huán)境溫度調(diào)控到適宜狀態(tài)，環(huán)境溫度繼續(xù)升高超過32"C，則啟動濕簾形成聯(lián)合降溫，提高了降溫的效率。C.惡劣氣候保護在溫室控制過程中，經(jīng)常遇到降雨和刮風的天氣，不但對溫室內(nèi)作物造成破壞，大風導致的負壓還會對溫室覆蓋材料造成破壞，所以在惡劣的氣象條件下，要對作物和溫室覆蓋材料加以保護，為此，在系統(tǒng)設計中加入了特殊天氣模式選擇，該模式在系統(tǒng)的邏輯判斷中有最高的優(yōu)先級，其工作原理是如果不選擇該模式，則系統(tǒng)在整個運行過程中將忽略所有天氣情況，只根據(jù)溫室內(nèi)部的環(huán)境變化對調(diào)控設備進行控制，如果選擇了該模式，系統(tǒng)將根據(jù)連接的降雨狀態(tài)、風速傳感器首先判斷當前是否處于惡劣天氣條件下，如果不是，則系統(tǒng)按照正常模式運行，如果是則忽略設定的控制邏輯，將指定的當前不是出于關閉狀態(tài)的正反轉設備無條件關閉，并且忽略運行的步間等待；當惡劣氣象條件恢復正常后，系統(tǒng)會加入5-10分鐘的延時判斷來確認特殊模式的失效，同時防止了天氣變化較劇烈時的系統(tǒng)"抖動"，該模式失效后系統(tǒng)進入正常的邏輯控制模式。該惡劣氣候保護過程如圖8所示。本發(fā)明內(nèi)嵌4種語言，可在不同國家使用，并對系統(tǒng)任務進行合理劃分，提高程序的執(zhí)行效率和響應速度。本發(fā)明根據(jù)實際時間劃分曰夜兩種控制模式，為設備運行設定運行屬性，并對不同類型的設備設定不同模式下的控制邏輯，實現(xiàn)對溫室環(huán)境更加合理和高效調(diào)控，減少參數(shù)大范圍波動。本發(fā)明可以對系統(tǒng)啟動和晝夜更替期間對正反轉運行設備進行自動校準(強制復位)，保證系統(tǒng)記憶位置和設備實際位置的統(tǒng)一。針對惡劣天氣，本發(fā)明可以進行特殊模式處理，在降雨、大風狀態(tài)時對正反轉設備強制關閉，從而有效保護溫室材料及設備。而且，本發(fā)明可以建立設備間關聯(lián)關系，實現(xiàn)不同類型設備的聯(lián)合運行，可實現(xiàn)對特殊狀態(tài)下對溫室的強制通風及強制降溫處理，提高調(diào)控效率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。權利要求1、一種溫室環(huán)境控制裝置，其特征在于，所述裝置包括傳感器及狀態(tài)輸入模塊，用于對連接的傳感器信號及狀態(tài)輸入信號進行實時采集；按鍵及液晶顯示人機界面模塊，用于設置不同的控制邏輯、系統(tǒng)參數(shù)和設備運行參數(shù)，并對實時數(shù)據(jù)進行顯示和刷新；主控微處理單元，根據(jù)所述傳感器及狀態(tài)輸入模塊采集的實時數(shù)據(jù)和預設的控制邏輯進行邏輯判斷后，向繼電器控制輸出模塊發(fā)送控制信息；外部時鐘，用于為整個裝置提供時鐘基準；數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲系統(tǒng)設置的參數(shù)和定時保存的傳感器歷史數(shù)據(jù)；繼電器控制輸出模塊，用于對外部中間繼電器進行控制。2、如權利要求l所述的溫室環(huán)境控制裝置，其特征在于，所述狀態(tài)輸入信號為外部有源或無源開關量狀態(tài)信號；所述裝置能夠自動識別連接的傳感器，并根據(jù)實際連接情況調(diào)整數(shù)據(jù)顯示界面。3、一種溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟設定白天開始和夜間開始時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)將整個系統(tǒng)的運行劃分為白天和夜間兩個階段；當系統(tǒng)處于白天階段時，根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制；當系統(tǒng)處于夜間階段時，對于正反轉設備以時間為基準進行控制，對于直接開閉設備根據(jù)實際環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)對設備進行控制。4、如權利要求3所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述當系統(tǒng)處于白天階段時，根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和設備狀態(tài)，對調(diào)控設備進行控制的步驟中，具體包括根據(jù)實際需求選擇控制條件；將當前的環(huán)境參數(shù)值與設定的條件限制進行比較，并根據(jù)當前設備所處的實際狀態(tài)判斷是否與預期運行方向一致，如果一致，則保持當前狀態(tài)；否則對設備的運行狀態(tài)進行更新。5、如權利要求4所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述判斷是否與預期運行方向一致的步驟，具體包括當正反轉設備應該執(zhí)行正向打開動作時，如果當前對應的正反轉設備所處的實際狀態(tài)為打開、開等待或開停止狀態(tài)，則與預期運行方向一致；當正反轉設備應該執(zhí)行反向關閉動作時，如果當前正反轉設備所處的實際狀態(tài)為關閉、關等待或關停止狀態(tài)，則與預期運行方向一致。6、如權利要求3所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，對于所有正反轉設備和直接開閉設備，其自身的運行屬性都是以時間為基準的；當檢測到有設備啟動標志啟動運行時，啟動設備運行時間倒計時；當?shù)褂嫊r時間溢出后，根據(jù)設備當前所處狀態(tài)對設備的運行狀態(tài)進行更新。7、如權利要求6所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述當系統(tǒng)處于夜間階段時，對于正反轉設備還包括根據(jù)預先設定的最大開度和最低溫度兩個優(yōu)先參數(shù)，對正反轉設備的運行狀態(tài)進行控制。8、如權利要求3所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述方法還包括設備的自動校準過程，具體為默認設備當前處于全部打開狀態(tài)，將正反轉設備從開度100%無步間等待地關閉至全關狀態(tài)。9、如權利要求3所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述方法還包括設備聯(lián)動過程，具體為根據(jù)實際的環(huán)境參數(shù)和預先設定的不同設備的控制邏輯，建立設備間關聯(lián)關系對多個設備進行控制輸出，控制所述多個設備的運行狀態(tài)。10、如權利要求3所述的溫室環(huán)境控制方法，其特征在于，所述方法還包括惡劣氣候保護過程，具體為-.選擇特殊天氣模式；判斷當前是否處于惡劣天氣，如果是，則忽略設定的控制邏輯，將指定的當前不是處于關閉狀態(tài)的正反轉設備無條件關閉，并且忽略運行的步間等待。全文摘要本發(fā)明公開了一種溫室環(huán)境控制方法，所述方法包括以下步驟設定白天開始和夜間開始時間參數(shù)，并根據(jù)所述時間參數(shù)將整個系統(tǒng)的運行劃分為白天和夜間兩個階段；在不同的階段根據(jù)不同的控制條件實現(xiàn)對兩種類型設備的條件控制。本發(fā)明還公開了一種溫室環(huán)境控制裝置。本發(fā)明可根據(jù)白天和夜間溫室環(huán)境控制的不同特點實現(xiàn)溫室環(huán)境白天和夜間兩種控制模式，通過對不同的模式下不同類型的溫室調(diào)控設備(包括正反轉型和直接開閉型)運行方式的設計和設備間關聯(lián)運行邏輯的設計，更加精確和高效地實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的自動控制，提高設備的使用效率、降低能耗。文檔編號G05D27/00GK101482759SQ20091007812公開日2009年7月15日申請日期2009年2月17日優(yōu)先權日2009年2月17日發(fā)明者喬曉軍,馨張,楊月英,成王,田宏武,趙春江申請人:北京市農(nóng)林科學院