[实用新型]一种全自动气候模拟控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟气候控制系统。

背景技术

从我国的温室控制系统和控制技术现状来看，温室设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。但是，大部分不够理想。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，在控制算法上，采用的大多是简单的直接数字控制方法，即在程序中设定各气候因子的上下限，当测定的环境参数超过上下限时，自动环境控制的硬件系统和结构。这种方法尚不能根据作物对环境的反应进行实时控制。

发明内容

本实用新型的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种既可以独立完成各种信息的采集、预处理及存储任务，又可接受从中心计算机送来的控制参数设置、启动增温降温、加湿除湿、遮阳补光等调控的全自动气候模拟控制系统。

本实用新型所述的全自动气候模拟控制系统，由传感器、单片机、PC上位机、控制输出系统和显示模块构成，传感器与温室环境传感连接，并通过A/D转换装置与单片机连接，单片机通过通讯模块与PC上位机连接，显示模块与单片机连接，键盘输入模块通过单片机控制输出控制信号，控制信号与温室内的控制装置连接。

所述的传感器包括土壤水分传感器、光照强度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器和数字式温度传感器。

控制输出的控制信号包括补光装置控制信号、遮阳幕控制信号、侧窗开闭控制信号、风机控制信号、加热装置控制信号、滴灌系统控制信号和二氧化碳施肥控制信号。

所述的单片机上连接有越限报警模块。

本实用新型所述的全自动气候模拟控制系统，可同时整体控制光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分、空气温度、空气湿度五个参数，做到整个气候体系内气候因子的变化统一，并可独立形成新的气候环境整体替换温室内原有的气候环境，使得整个系统的控制更加精确和稳定，只要五个气候因子中的一个因子发生改变，其他气候因子变化幅度控制在3%以内，本实用新型还可针对不同植物，采取不同的控制方法。本实用新型由传感器采集温室环境中的光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分、空气温度、空气湿度，然后通过A/D元件转换成数字信号送给单片机，经过一定的控制算法，给出相应的控制信号控制执行机构，进行调控。同时经串行通信接口将数据送至上位机，由上位机完成数据的管理、决策、历史资料统计分析，并对数据进行显示、编辑、存储以及打印输出。下位机既可以独立完成各种信息的采集、预处理及存储任务，又可接受从中心计算机送来的控制参数设置、启动增温降温、加湿除湿、遮阳补光等调控设备，从而按不同要求调控温室的微气候环境。可针对不同植物，采取不同的控制方法，在可控制的5大气候因子中，改变其中一个因子，其他因子变化幅度控制在3%以内。本实用新型通过外围设备自动配比光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分、空气和土壤温度、空气湿度等五个参数，在所形成闭合控制系统中，改变其中一个环境参数的同时，外围设备自动同时对其他气候因子进行改变，以做到整个气候体系内气候因子的变化统一。它与普通气候模拟控制系统在气候控制上相比具有其独特性，普通系统是通过直接改变原有气候因子来改变气候，而项目产品全自动气候模拟控制系统则是通过独立形成新的气候环境，然后再整体替换温室内原有的气候环境，使得整个系统的控制更加精确和稳定。

本实用新型所述的全自动气候模拟控制系统，单片机的温室自动控制系统，该系统采用单片机控制单独成套设备，再通过PC机进行集中控制管理，可以通过控制软件在普通PC机上实现大量数据的集中、分批控制和监控。更加突出的是全自动气候模拟控制系统是多参数综合控制系统，它可以对温室环境中的光照强度、二氧化碳浓度、土壤水分、空气温度、空气湿度五个参数进行控制，在国内处于领先水平。

附图说明

图1为本实用新型系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但不限于实施例。

实施例1

如图1所示，本实用新型所述的全自动气候模拟控制系统，由传感器、单片机、PC上位机、控制输出系统和显示模块构成，传感器与温室环境传感连接，通过土壤水分传感器、光照强度传感器、温度传感器、二氧化碳浓度传感器和数字式温度传感器采集温室内的土壤水分、光照强度、湿度、二氧化碳浓度的数据，并将采集的数据通过A/D转换装置转换后传输给与A/D转换装置连接的单片机，单片机通过通讯模块将所采集的数据传输给PC上位机，显示模块与单片机连接，键盘输入模块通过单片机控制输出控制信号，通过补光装置控制信号、遮阳幕控制信号、侧窗开闭控制信号、风机控制信号、加热装置控制信号、滴灌系统控制信号和二氧化碳施肥控制信号传输给温室内的控制装置，由控制装置实时控制温室内的气候，为了防止温室内的气候条件过度，在单片机上连接有越限报警模块，当温室内的气候条件超出预定的警界线时，自动报警。