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一种栽培控制系统

阅读:122发布:2022-10-01

专利汇可以提供一种栽培控制系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种栽培控制系统,包括温湿度 传感器 、CO2浓度传感器、自动 施肥 机、换气扇、 灌溉 水 泵 、紫外线杀菌灯、LED补光灯、CO2发生器以及 中央处理器 ,温 湿度传感器 和CO2浓度传感器通过数据线连接有 数模转换 模 块 ,数模转换模块 信号 连接有信号采集模块,信号采集模块通过数据线与中央处理器连接,中央处理器还通过数据线连接有强电控 制模 块,强电 控制模块 通过 导线 分别与LED补光灯、紫外线杀菌灯、灌溉水泵、换气扇以及自动施肥机上的驱动 开关 连接,且强电控制模块还通过导线与 风 淋室以及 空调 机组的调控开关连接。本发明解决了目前的栽培控制系统栽培系统自动化程度低,且条件调控不精准的问题。,下面是一种栽培控制系统专利的具体信息内容。

1.一种栽培控制系统,包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、自动施肥机、换气扇、灌溉、紫外线杀菌灯、LED补光灯、CO2发生器、淋室、空调机组以及中央处理器,其特征在于:
所述温湿度传感器和CO2浓度传感器通过数据线连接有数模转换,所述数模转换模块信号连接有信号采集模块,所述信号采集模块通过数据线与中央处理器连接,所述中央处理器内置信号存储与输出模块和计算与执行模块,所述信号存储与输出模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行存储与输出,所述计算与执行模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行计算处理,并判断是否需要执行,所述中央处理器还通过数据线连接有强电控制模块和弱电控制模块,所述强电控制模块通过导线分别与LED补光灯、紫外线杀菌灯、灌溉水泵、换气扇以及自动施肥机上的驱动开关连接,且所述强电控制模块还通过导线与风淋室以及空调机组的调控开关连接,所述弱电控制模块通过导线连接有CO2发生器,所述中央处理器还通过数据线连接有操作面板,所述操作面板用于系统中相关参数预设值的输入以及驱动开关的开关控制。
2.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述强电控制模块还通过导线连接有报警器。
3.根据权利要求1或2所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述强电控制模块包括继电器组与继电器驱动模块,其中继电器组作为控制外围设备的开关控制件,继电器驱动模块采用达林顿管UNL2003作为驱动芯片控制继电器。
4.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述中央处理器还双向信号连接有无线传输模块,所述无线传输模块双向信号连接有远程控制终端。
5.根据权利要求4所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述远程控制终端具体为手机操作APP或者电脑操作PC端。
6.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述中央处理器具体为可编程逻辑控制器,且所述可编程逻辑控制器能够随时进行编程。
7.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:无线传输模块采用ZigBee协议或者GPRS网络的TCP/IP协议进行远程控制信号的传输。
8.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述自动施肥机上还安装有PH传感器和EC传感器,两者分别用于监测自动施肥机内部肥液的PH值以及EC值,且所述PH传感器和EC传感器均通过数据线与信号采集模块连接。
9.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述CO2浓度传感器具体为HSTL-CO2型传感器,HSTL-CO2型传感器通过数模转化成模拟量信号,能够被信号采集模块精准识别。
10.根据权利要求1所述的一种栽培控制系统,其特征在于:所述温湿度传感器具体为HSTL-102WS温湿度传感器,HSTL-102WS温湿度传感器通过数模转化成两个信号输出,分别输出温度信号及湿度信号至数据采集模块。

说明书全文

一种栽培控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及育苗种植技术领域,具体为一种栽培控制系统。

背景技术

[0002] 培是一种新型的植物无土栽培方式,又名营养液培,其核心是将植物的根系直接浸润于营养液中,这种营养液能替代土壤,向植物提供水分、养分、气等生长因子,使植物能够正常生长。
[0003] 在土壤里,有机物质经过土壤生物和动物的分解作用,转化成植物生长所需的矿质营养物质。土壤根系浸润在营养液中的水培蔬菜,根系浸润在营养液中的水培蔬菜中的水溶解了这些矿质养分(通常以离子态存在),使之可以被植物的根所吸收。为了让植物取得均衡的营养,土壤中的各种物质都必须符合最佳比例,遗憾的是如此“完美”的土壤在自然界中是很罕见的。采用水培法以后,植物可以通过根部直接吸收营养液中的养分与水分,人们可以手工调配营养均衡的溶液,实现植物均衡的“饮食”,这显然要比寻找完美土壤容易得多。因为这些溶液都是装在容器中的,可以循环使用,不会流入土壤而对环境造成影响,安全可靠可持续。
[0004] 对于一些要求高的栽培系统,往往需要精准把控室内的温湿度、CO2含量、光照条件以及其他有关植物生长的条件,但现有的栽培系统自动化程度低,且室内条件调控并不精准,会影响农作物的品质、产量、病虫害等非常重要的因素。

发明内容

[0005] (一)解决的技术问题
[0006] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种栽培控制系统,解决了目前的小栽培控制系统栽培系统自动化程度低,且室内条件调控并不精准的问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种栽培控制系统,包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、自动施肥机、换气扇、灌溉、紫外线杀菌灯、LED补光灯、CO2发生器、淋室、空调机组以及中央处理器,所述温湿度传感器和CO2浓度传感器通过数据线连接有数模转换,所述数模转换模块信号连接有信号采集模块,所述信号采集模块通过数据线与中央处理器连接,所述中央处理器内置信号存储与输出模块和计算与执行模块,所述信号存储与输出模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行存储与输出,所述计算与执行模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行计算处理,并判断是否需要执行,所述中央处理器还通过数据线连接有强电控制模块和弱电控制模块,所述强电控制模块通过导线分别与LED补光灯、紫外线杀菌灯、灌溉水泵、换气扇以及自动施肥机上的驱动开关连接,且所述强电控制模块还通过导线与风淋室以及空调机组的调控开关连接,所述弱电控制模块通过导线连接有CO2发生器,所述中央处理器还通过数据线连接有操作面板,所述操作面板用于系统中相关参数预设值的输入以及驱动开关的开关控制。
[0009] 优选的,所述强电控制模块还通过导线连接有报警器。
[0010] 优选的,所述强电控制模块包括继电器组与继电器驱动模块,其中继电器组作为控制外围设备的开关控制件,继电器驱动模块采用达林顿管UNL2003作为驱动芯片控制继电器。
[0011] 优选的,所述中央处理器还双向信号连接有无线传输模块,所述无线传输模块双向信号连接有远程控制终端。
[0012] 优选的,所述远程控制终端具体为手机操作APP或者电脑操作PC端。
[0013] 优选的,所述中央处理器具体为可编程逻辑控制器,且所述可编程逻辑控制器能够随时进行编程。
[0014] 优选的,无线传输模块采用ZigBee协议或者GPRS网络的TCP/IP协议进行远程控制信号的传输。
[0015] 优选的,所述自动施肥机上还安装有PH传感器和EC传感器,两者分别用于监测自动施肥机内部肥液的PH值以及EC值,且所述PH传感器和EC传感器均通过数据线与数模转换模块连接。
[0016] 优选的,所述CO2浓度传感器具体为HSTL-CO2型传感器,HSTL-CO2型传感器通过数模转化成模拟量信号,能够被信号采集模块精准识别。
[0017] 优选的,所述温湿度传感器具体为HSTL-102WS温湿度传感器,HSTL-102WS温湿度传感器通过数模转化成两个信号输出,分别输出温度信号及湿度信号至数据采集模块。
[0018] (三)有益效果
[0019] 本发明提供了一种栽培控制系统,具备以下有益效果:
[0020] 1、由于该栽培系统内设置有LED光源、柜式空调、风淋室、紫外线杀菌灯、自动施肥机、换气扇各种能够促进农作物生长所必须的促进条件,并利用中央控制系统控制各个设备在相应的时间段以及设定条件下稳定有序进行,方便自动化控制管理,同时各个温湿度条件、CO2浓度、施肥量能够精准监测与控制,利于农作物生长。
[0021] 2、由于本发明的中央处理器还双向信号连接有无线传输模块,无线传输模块双向信号连接有手机操作APP或者电脑操作PC端,因此能够通过远程终端对系统内部各部分设备实时监控,并能对系统内部各种预设值进行远程调控,方便实用。
[0022] 3、本发明通过设置温湿度传感器监测温室内的实时温度和湿度,同时可以通过操作面板输入温度异常报警值:高报温度值,低报温度值,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用强电控制模块控制报警器在极限情况下进行报警,提醒工作人员进行现场调试。附图说明
[0023] 图1为本发明的整体控制系统框图

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0025] 如图1所示,本发明提供一种技术方案:一种栽培控制系统,包括温湿度传感器、CO2浓度传感器、自动施肥机、换气扇、灌溉水泵、紫外线杀菌灯、LED补光灯、CO2发生器、风淋室、空调机组以及中央处理器,所述温湿度传感器和CO2浓度传感器通过数据线连接有数模转换模块,所述数模转换模块信号连接有信号采集模块,所述信号采集模块通过数据线与中央处理器连接,所述中央处理器内置信号存储与输出模块和计算与执行模块,所述信号存储与输出模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行存储与输出,所述计算与执行模块用于将信号采集模块采集到的信号值进行计算处理,并判断是否需要执行,所述中央处理器还通过数据线连接有强电控制模块和弱电控制模块,所述强电控制模块通过导线分别与LED补光灯、紫外线杀菌灯、灌溉水泵、换气扇以及自动施肥机上的驱动开关连接,且所述强电控制模块还通过导线与风淋室以及空调机组的调控开关连接,所述弱电控制模块通过导线连接有CO2发生器,所述中央处理器还通过数据线连接有操作面板,所述操作面板用于系统中相关参数预设值的输入以及驱动开关的开关控制。
[0026] 所述强电控制模块还通过导线连接有报警器;所述强电控制模块强电控制模块包括继电器组与继电器驱动模块,其中继电器组作为控制外围设备的开关控制件,继电器驱动模块采用达林顿管UNL2003作为驱动芯片控制继电器。
[0027] 所述中央处理器还双向信号连接有无线传输模块,所述无线传输模块双向信号连接有远程控制终端;所述远程控制终端具体为手机操作APP或者电脑操作PC端。
[0028] 所述中央处理器具体为可编程逻辑控制器,且所述可编程逻辑控制器能够随时进行编程;无线传输模块采用ZigBee协议或者GPRS网络的TCP/IP协议进行远程控制信号的传输。
[0029] 所述自动施肥机上还安装有PH传感器和EC传感器,两者分别用于监测自动施肥机内部肥液的PH值以及EC值,且所述PH传感器和EC传感器均通过数据线与数模转换模块连接。
[0030] 所述CO2浓度传感器具体为HSTL-CO2型传感器,HSTL-CO2型传感器通过数模转化成模拟量信号,能够被信号采集模块精准识别;所述温湿度传感器具体为HSTL-102WS温湿度传感器,HSTL-102WS温湿度传感器通过数模转化成两个信号输出,分别输出温度信号及湿度信号至数据采集模块。
[0031] 工作原理:首先将系统控制中各个子模块均与外界电源连接进行通电,然后将温湿度传感器和CO2浓度传感器均置于密闭栽培室内;
[0032] 1.所述LED补光灯具体设置三组,通过操作面板输入LED补光灯的照明时段,LED补光灯的照明时段根据农作物本身的生长需求进行调整,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用强电控制模块控制实现LED补光灯在相应时间段内开启和关闭,另外三组LED补光灯独立控制,即可在现场单独关闭每一层的LED电源。
[0033] 2.所述空调机组具体为柜式空调,其中空调设定温度需手动调节;通过操作面板输入空调机组的开启时段,空调机组的开启时段根据农作物本身的生长需求进行调整,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用强电控制模块控制实现空调机组在相应时间段内开启和关闭。
[0034] 3.风淋室具有较强的除尘作用,能够有效预防病虫害,其设备工作原理已经很成熟,这里不再赘述。
[0035] 4.通过操作面板输入紫外线杀菌灯的开启时段,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用强电控制模块控制实现紫外线杀菌灯在相应时间段内开启和关闭。
[0036] 5.自动施肥动作模块集成在施肥机上,由于现有施肥机自动施肥动作模式已经较为成熟,这里就不再赘述,同时,由于在自动施肥机上安装有PH传感器和EC传感器,能够方便随时监控肥液的PH值和EC值,方便工作人员随时进行监测和调整。
[0037] 6.通过温湿度传感器监测温室内的实时温度和湿度,同时可以通过操作面板输入温度异常报警值:高报温度值,低报温度值,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用强电控制模块控制报警器在极限情况下进行报警,提醒工作人员进行现场调试。
[0038] 7.CO2浓度传感器用于监测培养系统内的CO2浓度值,并将监测信号值通过数模转换模块和信号采集模块传输给中央处理器,然后通过可编程逻辑控制器处理和判断,最终利用弱电控制模块控制实现CO2发生器上的进气是否开启,同时控制换气扇是否开启。
[0039] 例如下表所示的控制过程:
[0040]
[0041] 8.由于中央处理器还双向信号连接有无线传输模块,无线传输模块双向信号连接有手机操作APP或者电脑操作PC端,因此能够通过远程终端对系统内部各部分设备实时监控,并能对系统内部各种预设值进行远程调控,方便实用。
[0042] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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