溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種環(huán)境控制系統(tǒng)，具體涉及一種溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)，屬于農業(yè)生產領域。
【背景技術】
[0002]設施農業(yè)生產是一個勞動力密集型產業(yè)，而且溫室環(huán)境相對封閉，不利于人員長時間操作，大棚為主體的設施農業(yè)生產環(huán)境更為惡劣。
[0003]智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)主要是控制溫室內環(huán)境的溫度、濕度、光照、C02濃度等因素，來制造出適合農作物生長的最佳環(huán)境。
[0004]目前國內自主研制的溫室控制系統(tǒng)控制邏輯相對簡單，普遍是單個環(huán)境因子控制器，比如溫度控制器、濕度控制器、光照控制器或0)2控制器等；各種調控與生產管理設施未完善配套，相關硬件與軟件依賴國外進口 ；存在技術水平發(fā)展緩慢，管理體系落后等缺點，不能滿足現(xiàn)代農業(yè)和溫室自動化控制發(fā)展的要求。還有部分溫室采用國外引進的整套溫室設施。這些設施在國外經過多年的發(fā)展和完善，在技術上是比較成熟和先進的，但也存在體積大、能耗大、降溫效果較差、對操作人員的素質要求高等問題；從經濟效益上看，因為設備投資大、運行費用高而導致產值低，經濟效益不佳。
[0005]申請人針對現(xiàn)有技術中的溫室智能控制的缺陷，研發(fā)出以PLC控制器為核心來實現(xiàn)溫室大棚環(huán)境自動控制的智能系統(tǒng)。
【實用新型內容】
[0006]實用新型目的:本實用新型的目的是提供一種溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)，該智能監(jiān)控系統(tǒng)能對溫室大棚內環(huán)境信息進行收集、分析、傳遞和反饋調節(jié)，并能夠對調節(jié)結果進行評價、監(jiān)測，有效控制溫室大棚內作物的生長環(huán)境。
[0007]技術方案:本實用新型所述的溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)包括用于采集溫室大棚環(huán)境因子信號的數(shù)據(jù)采集模塊，用于分析、存儲數(shù)據(jù)采集模塊提供的數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)分析模塊，根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的分析信號對環(huán)境因子進行調控的數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊，以及用于監(jiān)測、評價調控結果的效果評監(jiān)模塊。
[0008]數(shù)據(jù)采集模塊采集大棚內的環(huán)境因子信息，將采集的信號傳輸至數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)分析模塊對大棚內的環(huán)境進行分析，將分析信號傳輸至數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊，若分析結果不符合要求，則數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊發(fā)出調控指令，對環(huán)境因子進行調節(jié)，調節(jié)后的環(huán)境因子信號傳遞至效果評監(jiān)模塊，效果評監(jiān)模塊對調控結果進行監(jiān)測、評價。
[0009]其中，上述數(shù)據(jù)采集模塊包括環(huán)境因子采集設備以及將采集到的環(huán)境因子模擬信號轉換成數(shù)字信號的A/D轉換器。
[0010]數(shù)據(jù)分析模塊包括用于分析數(shù)據(jù)信號的PLC控制器，以及用于輸入預設環(huán)境因子值、為PLC控制器提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)的人機互動接口。
[0011]數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊包括根據(jù)PLC控制器的數(shù)據(jù)分析結果發(fā)出調控環(huán)境因子指令的環(huán)境因子調控設備。
[0012]效果評監(jiān)模塊包括用于在大棚內實時監(jiān)控的在線取像設備，用于接收、存儲和顯示大棚內實時數(shù)據(jù)信息、并根據(jù)該信息對數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊的調控結果進行監(jiān)測、評價的計算機，其中，該實時數(shù)據(jù)信息包括在線取像設備采集的視頻信號、PLC控制器接收的環(huán)境因子信號以及PLC控制器作出的數(shù)據(jù)分析結果。
[0013]環(huán)境因子采集設備采集大棚內的環(huán)境因子信息，通過A/D轉換器將模擬信號轉換為數(shù)字信號，PLC控制器存儲該數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號與預設環(huán)境因子值進行比對分析，一方面環(huán)境因子調控設備根據(jù)分析結果做出調控指令，另一方面PLC控制器將存儲的數(shù)字信號和分析結果傳輸至計算機；在線取像設備將大棚內的實時影像結果經影像傳輸設備傳輸至計算機，計算機根據(jù)接收的大棚內實時數(shù)據(jù)信息，對環(huán)境因子調控結果進行監(jiān)測，評價調控的有效性，同時，還可根據(jù)評價結果，在人機互動接口中進行修正調控。
[0014]進一步的，效果評監(jiān)模塊中的計算機包括位于大棚內的現(xiàn)場計算機和/或大棚外的控制計算機。效果評監(jiān)可在大棚內進行，也可在大棚外的控制室內進行，避免大棚內作業(yè)的辛苦。
[0015]更進一步的，效果評監(jiān)模塊還包括與計算機通過外源網絡系統(tǒng)連接、對大棚內環(huán)境實現(xiàn)遠程控制的移動設備或其他數(shù)據(jù)接收終端。通過將大棚內的實時信息共享至移動設備或其他數(shù)據(jù)接收終端，可真正實現(xiàn)對棚內環(huán)境的遠程控制。
[0016]優(yōu)選的，PLC控制器通過無線傳輸線路將數(shù)據(jù)信號傳輸至計算機。
[0017]進一步的，在線取像設備通過影像傳輸設備將視頻信號傳輸至計算機。
[0018]優(yōu)選的，環(huán)境因子采集設備將采集到的環(huán)境因子模擬信號通過多芯屏蔽線傳輸至A/D轉換器。多芯屏蔽線可同時連接多種環(huán)境因子采集設備，將信息匯總后傳輸，避免多條線路設置的不便性。
[0019]進一步的，PLC控制器將數(shù)據(jù)分析結果通過單芯屏蔽線傳輸至環(huán)境因子調控設備。
[0020]更進一步的，數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊還包括用于根據(jù)PLC控制器的分析信號決定開啟或者關閉環(huán)境因子調控設備的電磁閥或繼電器。
[0021]優(yōu)選的，PLC控制器輸入點數(shù)為30以上。使得PLC控制器有足夠的傳輸能力同時接收多種數(shù)據(jù)信息。
[0022]有益效果:(1)本實用新型的溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)通過電子設備和無線網絡對溫室內環(huán)境進行智能控制，不僅能夠對大棚內環(huán)境因子進行調控，而且能夠對調控結果進行監(jiān)測，評價調控的有效性，并可根據(jù)評價結果對大棚內環(huán)境因子進行修正、再調控，通過不斷循環(huán)，確定最有效的環(huán)境因子值，存儲記錄，用于相同作物的生長環(huán)境控制；
(2)通過對作物生長過程中的環(huán)境因子進行實時調控，使其滿足作物生長所需條件，可以提高作物的質量和產量；(3)本實用新型能夠實現(xiàn)在大棚現(xiàn)場直接進行系統(tǒng)調節(jié)控制，也可以在大棚外的控制室內進行系統(tǒng)調節(jié)控制，通過進一步接入互聯(lián)網，還可以真正實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步說明。
[0025]本實用新型的溫室大棚環(huán)境因子智能監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊，以及效果評監(jiān)模塊。
[0026]如圖1所示，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集溫室大棚環(huán)境因子信號，可包括環(huán)境因子采集設備、將采集到的環(huán)境因子模擬信號轉換成數(shù)字信號的A/D轉換器；環(huán)境因子采集設備可將采集到的環(huán)境因子模擬信號通過多芯屏蔽線傳輸至A/D轉換器，多芯屏蔽線可同時連接多種環(huán)境因子采集設備，將信息匯總后傳輸，避免多條線路設置的不便性。環(huán)境因子采集設備可包括棚內溫度、濕度、光照強度、C02濃度和土壤濕度等因子的傳感器，溫度傳感器可采用接觸式的電偶式傳感器，濕度傳感器可采用線性頻率輸出集成式濕度傳感器，光照強度、C02濃度和土壤濕度等因子的傳感器可采用相應專用的傳感器。
[0027]數(shù)據(jù)分析模塊用于分析、存儲數(shù)據(jù)采集模塊提供的數(shù)據(jù)信號，包括用于分析數(shù)據(jù)信號的PLC控制器，PLC控制器內置數(shù)據(jù)分析程序和存儲程序，還包括人機互動接口，通過人機互動接口輸入預設環(huán)境因子值、為PLC控制器提供數(shù)據(jù)分析依據(jù)。
[0028]數(shù)據(jù)輸出執(zhí)行模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的分析信號對