[发明专利]温室群的智能控制系统

权利要求书

1．一种温室群的智能控制系统，它具有主机、现场总线接口单元、智能变送单元、现场控制单元、传感器、继电器驱动单元，其特征在于：

主机用于各温室作物栽培环境参数调控、营养液配方的控制，用于存储、存取各温室作物栽培环境参数的历史数据以及实时显示现在环境参数数据；

现场总线接口单元用于主机与各温室从机连接的PROFIBUS-DP协议芯片的现场总线接口设备；

智能变送单元用于环境参数数据的采集、各传感器的标定、故障诊断以及与总线或PROFIBUS-DP协议芯片通讯的智能变送单元；

现场控制单元用于控制现场设备和与现场总线通讯的现场控制单元；

传感器用于将非电量的温度、湿度、CO2浓度、pH值、EC值、光照强度、液位等转化为可以进行A/D转换的直流信号；

驱动单元用于驱动现场设备的继电器。

2．根据权利要求1所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：主机内安装作物栽培管理系统应用软件，系统分为三层：

其中底层负责系统的底层通讯，包括通讯端口工作方式、波特率的设置、发送数据的帧处理等；

其中中间层是系统资源的管理、作物栽培的知识库、最大最小的推理机制、下位机地址的管理等；

其中用户层是为用户设计友好的用户界面，便于用户使用，提供添加知识库工具等。

3．根据权利要求1所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：智能变送单元和现场控制单元与总线连接可以选择以下方式：其一是通过智能变送单元或现场控制单元的RS-485串行接口和PROFIBUS协议直接接入总线；其二是采用单片包括PROFIBUS协议全部功能的PROFIBUS-DP协议芯片，通过存取智能变送单元或现场控制单元的并行口双端口RAM数据的方式。

4．根据权利要求1所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：传感器按如下步骤进行现场标定：操作者依次输入标定、通道号、标准、斜率，接到标定中断信号后，智能变送单元中断目前进行的一切处理，等待通道号、标准、斜率的输入，根据标准和斜率就可以确定所选通道的传感器的量程、斜率，系统将数据存储在FLASH存储器的一定位置上，直到重新标定为止。

5．根据权利要求1所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：故障诊断、报警是指对系统本身和外围扩展的存储器、A/D转换器、并行接口以及通讯接口等器件进行检查，并通过外围的指示灯进行显示或报警；程序在每次采集完八路数据以后，就对系统进行故障诊断；如果有故障，智能变送单元将驱动报警器，并将故障诊断结果通过八路指示灯显示出来，同时将故障报告给主机；远程通讯是指将所采集的传感器的数据进行数字滤波(取中值滤波)后，放入发送缓冲区和双端口RAM，通过RS-485远程传送或通过PROFIBUS-DP取走双端口RAM；

6．根据权利要求3所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：当上电复位程序对现场控制单元进行初始化后，现场控制单元循环检测本单元的各个组成部分，将检测结果放在发送缓冲区或双端口RAM，遇有异常情况，将故障部分通过指示灯显示出来，并报警；之后，读各I/O口将端口字节存入发送缓冲区或双端口RAM，再读双端口RAM查是否有控制或存取命令，循环往复，直到有中断为止。

7．根据权利要求6所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：传感器包括测量环境参数的传感器(温、湿度，光照、二氧化碳等)以及营养液成分的传感器(pH、电导等)，小气象传感器(大气温度、湿度和光照强度等)，以及用于控制抽取营养液的液位传感器等。

8．根据权利要求1所述的温室群的智能控制系统，其特征在于：继电器单元采用3～5V直流直接驱动AC220V或AC380V的固态继电器，在控制同一个天窗的开关、同一个遮阳网的开关时，使正反向动作互相锁定，防止由于同时启动正反转动作传感器包括测量环境参数的传感器(温、湿度、光照、二氧化碳等)以及营养液成分的传感器而烧毁电机的事故发生。

9．根据权利要求1或7或8所述的温室群的智能控制系统，其特征在于，其最小系统需要一个智能变送单元、一个现场控制单元、环境参数传感器、(如果有营养液的话还需要营养液传感器)、小气象传感器、三个PROFIBUS-DP芯片(主机一个、智能变送单元一个、现场控制单元一个)、一个继电器驱动单元。

10．根据权利要求9所述的温室群的智能控制系统，其特征在于，在最小系统的基础上，各温室的智能变送单元、现场控制单元都可以挂接在总线上。