一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)及控制方法，包括用于給大棚覆蓋保溫物的卷被機和控制卷被機的微控制器，還包括信息采集單元，所述信息采集單元由卷被機限位開關(guān)和分別感應(yīng)溫室內(nèi)外光照強度的兩個光照強度傳感器組成，其中，信息采集單元收集溫室內(nèi)外的光照強度信息，并將該信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收到的信息控制卷被機，從而為大棚蓋上或取下保溫物。本發(fā)明通過在溫室內(nèi)外均設(shè)置光照強度傳感器，從而判斷出外部的光照強度以及是否已經(jīng)覆蓋有保溫物，微控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制卷被機進行相關(guān)操作，從而實現(xiàn)了日光溫室大棚表面保溫物的自動覆蓋和卷起，降低了對人工的依賴程度，減少了使用人員的數(shù)量。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到溫室大棚種植技術(shù)，具體的說是一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)及 控制方法。 一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)及控制方法

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，我國的溫室大棚產(chǎn)業(yè)得到迅猛的發(fā)展，以蔬菜大棚、花卉為主植物栽培設(shè) 施在大江南北遍地開花，不同種類的蔬菜對溫度及濕度等生長所需條件的要求也不盡相 同，為他們提供一個更適宜其生長的封閉的、良好的生存環(huán)境，從而可以通過提早或延遲花 期，最終將會給我們帶來巨大的經(jīng)濟效益。溫室是一種可以改變植物生長環(huán)境、為植物生長 創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣天氣對其影響的場所，它以采光覆蓋材料作為全 部或部分結(jié)構(gòu)材料，可在冬季或其他不適宜露地植物生長的季節(jié)栽培植物。
[0003] 我國北方冬季寒冷而漫長，大力推廣蔬菜大棚種植蔬菜能更好的滿足人民生活水 平日益提高的需求。冬季蔬菜大棚管理最重要的一個因素是溫度的控制。冬季環(huán)境溫度較 低，日光溫室普遍采用棉被覆蓋頂部保持夜間溫室大棚溫度。傳統(tǒng)的控制采用2個人同時 操作，一個人在電氣控制柜前操作按鍵，另外一個人在大棚外查看卷被機工作狀態(tài)，當卷被 機工作異?；蛘呔淼秸８采w位置時，大聲告訴操作人員停止卷被機的工作，保證卷被機 的正常工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中需要兩個人來操作卷被機才能保證卷被機正常工作帶來的人 力資源浪費情況，本發(fā)明提供了一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)及控制方法。
[0005] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種日光溫室大棚遮覆控制系 統(tǒng)，包括用于給大棚覆蓋保溫物的卷被機和控制卷被機的微控制器，還包括信息采集單元， 所述信息采集單元由分別感應(yīng)溫室內(nèi)外光照強度的兩個光照強度傳感器組成，其中，信息 采集單元收集溫室內(nèi)外的光照強度信息，并將該信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收 到的信息控制卷被機，從而為大棚覆蓋上保溫層或者將所覆蓋保溫層卷起到日光溫室的頂 端。
[0006] 上述日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟： 1) 收集當?shù)夭煌瑫r節(jié)的光照變化信息，并結(jié)合溫室大棚內(nèi)種植作物的生長習(xí)性，制定 出光照強度臨界觸發(fā)點，并將光照強度臨界觸發(fā)點存儲于微控制器內(nèi)； 2) 信息采集單元中的兩個光照強度傳感器分別采集大棚內(nèi)外的光照強度信息，然后將 兩個光照強度信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收的兩個光照強度信息進行比對以判 斷此時大棚上是否覆蓋有保溫物，并存儲判斷結(jié)果： 首先，檢測安裝于大棚外部的傳感器，檢測到光照強度低于臨界點，然后檢測限位開關(guān) 的位置，若是限位開關(guān)在覆蓋物卷起的位置，將放下覆蓋物，反之，不動作； 當早晨天亮，檢測到的大棚外部傳感器高于臨界點，然后檢測限位開關(guān)的位置，若是限 位開關(guān)在放下的位置，將卷起覆蓋物，反之，不動作。
[0007] 該發(fā)明也適用于內(nèi)遮陽或者外遮陽的機構(gòu)控制，當大棚內(nèi)安裝了內(nèi)遮陽或者外遮 陽時，其光照度自動調(diào)節(jié)的控制方法為 ： 1) 結(jié)合溫室大棚內(nèi)種植作物的生長習(xí)性，制定出光照強度臨界觸發(fā)點，并將光照強度 臨界觸發(fā)點數(shù)值存儲于微控制器內(nèi)； 2) 信息采集單元中的兩個光照強度傳感器分別采集大棚內(nèi)外的光照強度信息，然后將 兩個光照強度信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收的兩個光照強度信息進行比對以判 斷此時大棚上是否覆蓋有遮陽物，并存儲判斷結(jié)果： 若兩個光照強度信息相差在一定范圍內(nèi)，則表示此時大棚表面未覆蓋有遮陽物，反之， 則表示覆蓋遮陽物； 3) 微控制器再將接收到的大棚外的光照強度信息與其內(nèi)部存儲的光照強度臨界觸發(fā) 點相比對，輸出比對結(jié)果，并根據(jù)上步操作得出的是否覆蓋遮陽物的判斷結(jié)果控制卷被機 進行相關(guān)操作： 若接收的光照強度信息大于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面覆蓋有遮陽物，則 微控制器控制卷被機卷起遮陽物； 若接收的光照強度信息小于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面覆蓋有遮陽物，則 微控制器不執(zhí)行操作； 若接收的光照強度信息大于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面未覆蓋遮陽物，則 微控制器不執(zhí)行操作； 若接收的光照強度信息小于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面未覆蓋遮陽物，則 微控制器控制卷被機放下遮陽物。
[0008] 除了上述方式外，在本發(fā)明中，在原有電氣控制柜的基礎(chǔ)上增加無線遙控裝置，使 得卷被機的使用可以通過無線遙控器，在離控制柜約50米的距離控制卷被機的卷起、放下 和停止?？梢苑奖愕淖尣僮髡咴谌展鉁厥彝猓h離控制柜的地方，看著卷被機的工作，根據(jù) 卷被機的工作狀態(tài)，無線遙控安全操作啟停卷被機。同時，將多個被控制端的編碼設(shè)置為相 同值，即可以一個遙控器控制多個日光溫室的相同設(shè)備。
[0009] 本發(fā)明的另一種實施方式：可以設(shè)定光照度傳感器檢測大棚外的光照強度為絕對 值，以便據(jù)此數(shù)值判斷白天或者黑夜，并用限位開關(guān)判斷是否有覆蓋物：日光溫室使用的覆 蓋物為棉被類保溫材料，用于保護夜晚環(huán)境溫度低時，溫室內(nèi)溫度的保護。當大棚外光照強 度檢測值為白天時，使用限位開關(guān)判斷覆蓋物是否覆蓋，若是覆蓋狀態(tài)，將覆蓋物卷起。當 大棚外光照度強度檢測值為夜晚時，使用限位開關(guān)判斷覆蓋物是否覆蓋，若沒有，將覆蓋物 放下覆蓋。
[0010] 上述實施方式中的電路分無線遙控器、遙控器用電池、無線遙控接收板和接收板 用電源組成。遙控器的工作原理是：遙控指令都是通過遙控器上的按鈕，經(jīng)過內(nèi)部電路的調(diào) 制、編碼，再通過高頻信號放大電路由天線將電磁波發(fā)射出去。遙控接收板：當接收模塊收 到遙控器發(fā)射的無線電編碼信號后，就會在其輸出端輸出一個控制數(shù)據(jù)碼，這個編碼信息 經(jīng)專用解碼集成電路解碼后，在數(shù)據(jù)輸出端輸出相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)。將控制數(shù)據(jù)接到相應(yīng)的 電氣控制柜開關(guān)按鈕上，起到無線控制的作用。
[0011] 有益效果：本發(fā)明通過在溫室內(nèi)外均設(shè)置光照強度傳感器，從而判斷出外部的光 照強度以及是否已經(jīng)覆蓋有保溫物，微控制器根據(jù)判斷結(jié)果控制卷被機進行相關(guān)操作，從 而實現(xiàn)了日光溫室大棚表面保溫物的自動覆蓋和卷起，降低了對人工的依賴程度；當然也 可以在原有電氣控制柜的基礎(chǔ)上增加無線遙控裝置，這樣只有一個工人的情況下遠距離可 以邊操作卷被機邊觀察，相比較于現(xiàn)有技術(shù)，也節(jié)省了人力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明硬件連接示意圖； 圖2為本發(fā)明控制方法的流程示意圖； 附圖標記：1、微控制器，2、卷被機，3、信息采集單元。

【具體實施方式】
[0013] 如圖所示，一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)，包括用于給大棚覆蓋保溫物的卷被 機2和控制卷被機2的微控制器1，還包括信息采集單元3,所述信息采集單元3由分別感 應(yīng)溫室內(nèi)外光照強度的兩個光照強度傳感器組成，其中，信息采集單元3收集溫室內(nèi)外的 光照強度信息，并將該信息傳遞給微控制器1，微控制器1根據(jù)接收到的信息控制卷被機2， 從而為大棚覆蓋上保溫層或者將所覆蓋保溫層卷起到日光溫室的頂端。
[0014] 上述日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟： 1) 收集當?shù)夭煌瑫r節(jié)的光照變化信息，并結(jié)合溫室大棚內(nèi)種植作物的生長習(xí)性，制定 出光照強度臨界觸發(fā)點，并將光照強度臨界觸發(fā)點存儲于微控制器內(nèi)； 2) 信息采集單元中的兩個光照強度傳感器分別采集大棚內(nèi)外的光照強度信息，然后將 兩個光照強度信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收的兩個光照強度信息進行比對以判 斷此時大棚上是否覆蓋有保溫物，并存儲判斷結(jié)果： 首先，檢測安裝于大棚外部的傳感器，檢測到光照強度低于臨界點，然后檢測限位開關(guān) 的位置，若是限位開關(guān)在覆蓋物卷起的位置，將放下覆蓋物，反之，不動作； 當早晨天亮，檢測到的大棚外部傳感器高于臨界點，然后檢測限位開關(guān)的位置，若是限 位開關(guān)在放下的位置，將卷起覆蓋物，反之，不動作。
[0015] 當連棟溫室等大棚內(nèi)安裝了內(nèi)遮陽或者外遮陽時，其光照度自動調(diào)節(jié)的控制方法 為： 1) 結(jié)合溫室大棚內(nèi)種植作物的生長習(xí)性，制定出光照強度臨界觸發(fā)點，并將光照強度 臨界觸發(fā)點數(shù)值存儲于微控制器內(nèi)； 2) 信息采集單元中的兩個光照強度傳感器分別采集大棚內(nèi)外的光照強度信息，然后將 兩個光照強度信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收的兩個光照強度信息進行比對以判 斷此時大棚上是否覆蓋有保溫物，并存儲判斷結(jié)果： 若兩個光照強度信息相差在一定范圍內(nèi)，則表示此時大棚表面未覆蓋有保溫物，反之， 則表示覆蓋保溫物；這個范圍可以根據(jù)實地檢測得到； 3) 微控制器再將接收到的大棚外的光照強度信息與其內(nèi)部存儲的光照強度臨界觸發(fā) 點相比對，輸出比對結(jié)果，并根據(jù)上步操作得出的是否覆蓋保溫物的判斷結(jié)果控制卷被機 進行相關(guān)操作： 若接收的光照強度信息大于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面覆蓋有保溫物，則 微控制器控制卷被機卷起保溫物； 若接收的光照強度信息小于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面覆蓋有保溫物，則 微控制器不執(zhí)行操作； 若接收的光照強度信息大于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面未覆蓋保溫物，則 微控制器不執(zhí)行操作； 若接收的光照強度信息小于光照強度臨界觸發(fā)點，且此時大棚表面未覆蓋保溫物，則 微控制器控制卷被機放下保溫物。
[0016] 將本系統(tǒng)安裝于日光溫室大棚之后，原先冬季一到太陽落山，為保護溫室內(nèi)因日 光照射而保存的溫度，需要2個人同時操作才能完成的卷被機保溫作業(yè)，現(xiàn)在無需人工干 預(yù)，自動根據(jù)環(huán)境光線自動調(diào)節(jié)，達到自動化和節(jié)約人力資源以及安全運行的目的，當外部 光照強度大于設(shè)定的光照強度時，再操控卷被機收起保溫物，使陽光照射進入大棚內(nèi)維持 作物的光合作用以及提供溫室內(nèi)的溫度。
[0017] 本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有的卷被機需要2個人操作的，卷被機的啟停集中 在早晨太陽升起后以及下午太陽落山的一小段時間內(nèi)。而且卷被機的工作運行比較緩慢， 每次完成放下和卷起約需5到10分鐘。冬季卷被機的工作情況通常是一個人看卷被機的 工作情況，一個人操控空氣開關(guān)。萬一配合有問題，卷被機卷起時超過了限定的位置，再次 安裝卷被機需要吊車等大型工具。一個農(nóng)業(yè)基地擁有幾十個甚至上百個日光溫室，耗費了 大量的勞動力，旨在解決減少勞動力數(shù)量和提高安全性的問題。
【權(quán)利要求】
1. 一種日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)，包括用于給大棚覆蓋保溫物的卷被機（2)和控制 卷被機（2)的微控制器（1)，其特征在于：還包括信息采集單元（3)，所述信息采集單元（3) 由分別感應(yīng)溫室內(nèi)外光照強度的兩個光照強度傳感器組成，其中，信息采集單元（3)收集溫 室內(nèi)外的光照強度信息，并將該信息傳遞給微控制器（1)，微控制器（1)根據(jù)接收到的信息 控制卷被機（2)，從而為大棚覆蓋上保溫層或者將所覆蓋保溫層卷起到日光溫室的頂端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的日光溫室大棚遮覆控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括 以下步驟： 1) 結(jié)合溫室大棚內(nèi)種植作物的生長習(xí)性，制定出光照強度臨界觸發(fā)點，并將光照強度 臨界觸發(fā)點數(shù)值存儲于微控制器內(nèi)； 2) 信息采集單元中的兩個光照強度傳感器分別采集大棚內(nèi)外的光照強度信息，然后將 兩個光照強度信息傳遞給微控制器，微控制器根據(jù)接收的兩個光照強度信息進行比對以判 斷此時大棚上是否覆蓋有遮陽物，并存儲判斷結(jié)果： 首先，檢測安裝于大棚外部的傳感器，檢測到光照強度低于臨界點，然后檢測限位開關(guān) 的位置，若是限位開關(guān)在覆蓋物卷起的位置，將放下覆蓋物，反之，不動作； 當早晨天亮，檢測到的大棚外部傳感器高于臨界點，然后檢測限位開關(guān)的位置，若是限 位開關(guān)在放下的位置，將卷起覆蓋物，反之，不動作。
【文檔編號】A01G9/22GK104106430SQ201410306038
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】趙平, 茹鋼, 劉錚, 張禮鋒 申請人:河南本易信息工程有限公司