一種溫室自動化監(jiān)控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)自動控制技術領域，尤其涉及一種溫室自動化監(jiān)控裝置。
【背景技術】
[0002]設施農(nóng)業(yè)可以完全或者部分地擺脫自然條件的束縛，充分發(fā)揮生物種性、反季節(jié)性、抗減災能力等，從而提高資源利用率、生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益，因此作為設施農(nóng)業(yè)的重要組成部分的溫室在我國得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)有技術中將計算機技術與傳感技術等應用至溫室，其做法為:各類傳感器直接與單片機或工控機連接構成溫室環(huán)境監(jiān)測裝置，單片機或工控機收集傳感器數(shù)據(jù)、對采集的數(shù)據(jù)進行處理、本地存儲和傳輸上報。在上位機或服務器設置各參數(shù)閾值，當上傳的參數(shù)數(shù)據(jù)超出設定的閾值，由上位機發(fā)出警報。根據(jù)設備采集的環(huán)境參數(shù)，由管理操作人員進行相應的農(nóng)事操作，以保證設施作物的生長環(huán)境最優(yōu)。把無線傳感器網(wǎng)絡技術引入到溫室生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將從以往以人力為中心、依賴于孤立的生產(chǎn)模式，向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式轉變。
[0003]現(xiàn)有技術中，張猛等人在《基于Zigbee和Internet的溫室群環(huán)境遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計》一文中研制開發(fā)了一套溫室監(jiān)控系統(tǒng)，利用無線傳感器網(wǎng)絡的方法解決溫室布線困難的問題:各獨立溫室監(jiān)控服務器利用ZigBee網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)匯總至總服務器，由總服務器提供遠程監(jiān)控接入管理服務。申請?zhí)枮镃N200610169654.2的中國專利申請公開了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的溫室大棚用溫濕度采集通信系統(tǒng)，無線傳感器網(wǎng)絡將測量節(jié)點所采集溫室內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)交竟?jié)點，可以快速組網(wǎng)，降低成本。上述文獻可以實現(xiàn)溫室環(huán)境信息無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測，但是沒有考慮溫室小環(huán)境干預控制的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的其中一個目的在于提供一種溫室自動化監(jiān)控裝置，對溫室小環(huán)境內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進行干預與控制，以使溫室環(huán)境更加適合作物生長。
[0005]為達到上述目的，本實用新型實施例提供了一種溫室自動化監(jiān)控裝置，包括:
[0006]用于采集表征溫室內(nèi)部環(huán)境多個參數(shù)的環(huán)境感知監(jiān)測設備；
[0007]用于根據(jù)所采集的多個參數(shù)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部環(huán)境的環(huán)境控制設備；
[0008]用于實現(xiàn)人機交互的用戶操作終端；和，
[0009]用于進行電壓轉換并為所述環(huán)境感知監(jiān)測設備、所述環(huán)境控制設備與所述用戶操作終端提供電壓的電源適配器，其中:
[0010]所述環(huán)境感知監(jiān)測設備與所述環(huán)境控制設備雙向通信連接；所述環(huán)境控制設備與所述用戶操作終端雙向通信連接；所述環(huán)境感知監(jiān)測設備與所述用戶操作終端雙向通信連接；所述電源適配器的輸出端分別與所述環(huán)境感知監(jiān)測設備、所述環(huán)境控制設備與所述用戶操作終端的電源輸入端連接。
[0011]可選地，所述環(huán)境感知監(jiān)測設備包括:環(huán)境感知單元、模數(shù)轉換單元和第一通信單元，其中:
[0012]所述環(huán)境感知單元的信號輸出端與所述模數(shù)轉換單元的信號輸入端連接；所述模數(shù)轉換單元的信號輸出端與所述第一通信單元的信號輸入端連接。
[0013]可選地，所述環(huán)境感知單元包括空氣溫度傳感器、空氣濕度計、土壤濕度計、光照傳感器、二氧化碳傳感器和PH值傳感器中的一種或者多種。
[0014]可選地，所述第一通信單元包括以太網(wǎng)模塊、Zigbee模塊、Wifi模塊和RS232/485模塊中的一種或者多種。
[0015]可選地，所述環(huán)境控制設備包括:第一控制單元、空氣溫濕度調(diào)節(jié)單元、土壤溫濕度調(diào)節(jié)單元、二氧化碳補氣單元、補光單元和第二通信單元，其中:
[0016]所述第二通信單元的信號輸出端與所述第一控制單元的信號輸入端連接；所述第一控制單元的信號輸出端分別與所述空氣溫濕度調(diào)節(jié)單元、所述土壤溫濕度調(diào)節(jié)單元、所述二氧化碳補氣單元和所述補光單元的信號輸入端連接。
[0017]可選地，所述空氣溫濕度調(diào)節(jié)單元包括下列設備中的一種或多種:
[0018]用于在夜間、白天日光不足時進行溫室保溫的卷簾機；
[0019]用于在陽光強烈，溫室內(nèi)溫度過高時進行遮陽控溫的電動遮陽網(wǎng)；
[0020]用于溫室內(nèi)降溫、除濕的風機；
[0021]用于溫室內(nèi)快速降溫的水簾；和，
[0022]用于增加溫室內(nèi)空氣溫度的加熱裝置。
[0023]可選地，所述土壤溫濕度調(diào)節(jié)單元包括下列設備中的一種或多種:
[0024]用于過濾水源中雜質(zhì)顆粒的過濾器；
[0025]用于混合可溶性肥料、農(nóng)藥與水的施肥器；
[0026]用于將灌溉用水、可溶性肥料水溶液或者農(nóng)藥溶液輸送至作物處的輸配水管網(wǎng)；
[0027]用于將灌溉用水、可溶性肥料水溶液或者農(nóng)藥溶液均勻放入至作物處土壤中的滴灌管；
[0028]用于為所述輸配水管網(wǎng)提供壓力的壓力栗；和，
[0029]用于增加溫室內(nèi)土壤溫度的地熱片。
[0030]可選地，所述二氧化碳補氣單元包括二氧化碳發(fā)生器，用于產(chǎn)生促進作物生長的二氧化碳氣體。
[0031]可選地，所述補光單元包括:
[0032]用于在日照條件不佳時進行補光的LED光源。
[0033]可選地，所述用戶操作終端包括:
[0034]用于根據(jù)用戶操作轉化成相應控制指令的第二控制單元；
[0035]用于根據(jù)控制指令實現(xiàn)本地通信與遠程通信的第三通信單元；和，
[0036]用于顯示溫室環(huán)境數(shù)據(jù)或者交互信息的顯示單元。
[0037]本實用新型采用全自動控制與半自動控制相結合的方式，可以使溫室小環(huán)境更加適合作物生長，具有自動化程度高、控制精度高、管理方便、手動自動切換方便等特點。
【附圖說明】
[0038]通過參考附圖會更加清楚的理解本實用新型的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應理解為對本實用新型進行任何限制，在附圖中:
[0039]圖1是本實用新型提供的一種溫室自動化監(jiān)控裝置的結構框圖；
[0040]圖2是本實用新型提供的環(huán)境感知監(jiān)測設備的結構框圖；
[0041]圖3是本實用新型提供的環(huán)境控制設備的結構框圖；
[0042]圖4是本實用新型提供的用戶操作終端的結構框圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0044]本實用新型實施例提供了一種溫室自動化監(jiān)控裝置，如圖1所示，包括:
[0045]用于采集表征溫室內(nèi)部環(huán)境多個參數(shù)的環(huán)境感知監(jiān)測設備100 ;
[0046]用于根據(jù)所采集的多個參數(shù)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部環(huán)境的環(huán)境控制設備200 ;
[0047]用于實現(xiàn)人機交互的用戶操作終端300 ;和，
[0048]用于進行電壓轉換并提供給環(huán)境感知監(jiān)測設備、環(huán)境控制設備和用戶操作終端的電源適配器400，其中:
[0049]環(huán)境感知監(jiān)測設備100與環(huán)境控制設備200雙向通信連接；環(huán)境控制設備200和用戶操作終端300雙向通信連接；環(huán)境感知監(jiān)測設備100與用戶操作終端300雙向通信連接;
[0050]電源適配器400的輸出端分別與環(huán)境感知監(jiān)測設備100、環(huán)境控制設備200和用戶操作終端300的電源輸入端連接(圖1中未示出)。
[0051]作為一種環(huán)境感知監(jiān)測設備100的具體實施例，可選地，如圖2所示，本實用新型實施例中的環(huán)境感知監(jiān)測設備100包括環(huán)境感知單元103、模數(shù)轉換單元102和第一通信單元101，其中:
[0052]環(huán)境感知單元103的信號輸出端與模數(shù)轉換單元102的信號輸入端連接；模數(shù)轉換單元102的信號輸出端與第一通信單元101的信號輸入端連接。
[0053]作為一種環(huán)境感知單元103的具體實施例，可選地，本實用新型實施例中的環(huán)境感知單元103包括溫度傳感器(例如:空氣溫度傳感器、土壤溫度傳感器)、濕度傳感器(例如:空氣濕度傳感器、土壤濕度傳感器)、光照傳感器、二氧化碳傳感器和PH值傳感器中的一種或者多種。每個傳感器實時采集溫室內(nèi)小環(huán)境的各種參數(shù)并傳輸至模數(shù)轉換單元102。當然，本領域技術人員可以根據(jù)具體的應用場合，選擇不同的傳感器進行組合，本實用新型不作限定。
[0054]模數(shù)轉換單元102將各個傳感器所輸出的電壓信號與電流信號，經(jīng)電平接口適配與模數(shù)轉換得出對應的數(shù)字信號，按照各個傳感器的感知特性進行轉換，從而得到環(huán)境參數(shù)的感知測量值。通常情況下，模數(shù)轉換單元102輸出4?20mA或者0?5V的電壓信號。
[0055]該第一通信單元101將處理后的數(shù)字信號傳輸至環(huán)境控制設備200或者用戶操作終端300?？蛇x地，第一通信單元101包括以太網(wǎng)模塊、Zigbee模塊、Wifi模塊和RS232/485模塊中的一種或者多種。實際應用中，可以根據(jù)實際情況選擇一種或者多種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。本實用新型中一個實施例中，采用Zigbee模塊組建通信網(wǎng)絡，可以減少網(wǎng)絡布置的工作量，并且可以降低生產(chǎn)成本。
[0056]作為一種環(huán)境控制設備200的具體實施例，可選地，本實用新型實施例中的環(huán)境控制設備200包括:第一控制單元202、空氣溫濕度調(diào)節(jié)單元203、土壤溫濕度調(diào)節(jié)單元204、二氧化碳補氣單元205、補光單元206和第二通信單元201，其中:
[0057]第二通信單元201的信號輸出端與第一控制單元202的信號輸入端連接；第一控制單元202的信號輸出端分別與空氣溫濕度調(diào)節(jié)單元203、土壤溫濕度調(diào)節(jié)單