[实用新型]温室大棚环境因子智能监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种环境控制系统，具体涉及一种温室大棚环境因子智能监控系统，属于农业生产领域。

背景技术

设施农业生产是一个劳动力密集型产业，而且温室环境相对封闭，不利于人员长时间操作，大棚为主体的设施农业生产环境更为恶劣。

智能温室监控系统主要是控制温室内环境的温度、湿度、光照、CO₂浓度等因素，来制造出适合农作物生长的最佳环境。

目前国内自主研制的温室控制系统控制逻辑相对简单，普遍是单个环境因子控制器，比如温度控制器、湿度控制器、光照控制器或CO₂控制器等；各种调控与生产管理设施未完善配套，相关硬件与软件依赖国外进口；存在技术水平发展缓慢，管理体系落后等缺点，不能满足现代农业和温室自动化控制发展的要求。还有部分温室采用国外引进的整套温室设施。这些设施在国外经过多年的发展和完善，在技术上是比较成熟和先进的，但也存在体积大、能耗大、降温效果较差、对操作人员的素质要求高等问题；从经济效益上看，因为设备投资大、运行费用高而导致产值低，经济效益不佳。

申请人针对现有技术中的温室智能控制的缺陷，研发出以PLC控制器为核心来实现温室大棚环境自动控制的智能系统。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种温室大棚环境因子智能监控系统，该智能监控系统能对温室大棚内环境信息进行收集、分析、传递和反馈调节，并能够对调节结果进行评价、监测，有效控制温室大棚内作物的生长环境。

技术方案：本实用新型所述的温室大棚环境因子智能监控系统包括用于采集温室大棚环境因子信号的数据采集模块，用于分析、存储数据采集模块提供的数据信号的数据分析模块，根据数据分析模块的分析信号对环境因子进行调控的数据输出执行模块，以及用于监测、评价调控结果的效果评监模块。

数据采集模块采集大棚内的环境因子信息，将采集的信号传输至数据分析模块，数据分析模块对大棚内的环境进行分析，将分析信号传输至数据输出执行模块，若分析结果不符合要求，则数据输出执行模块发出调控指令，对环境因子进行调节，调节后的环境因子信号传递至效果评监模块，效果评监模块对调控结果进行监测、评价。

其中，上述数据采集模块包括环境因子采集设备以及将采集到的环境因子模拟信号转换成数字信号的A/D转换器。

数据分析模块包括用于分析数据信号的PLC控制器，以及用于输入预设环境因子值、为PLC控制器提供数据分析依据的人机互动接口。

数据输出执行模块包括根据PLC控制器的数据分析结果发出调控环境因子指令的环境因子调控设备。

效果评监模块包括用于在大棚内实时监控的在线取像设备，用于接收、存储和显示大棚内实时数据信息、并根据该信息对数据输出执行模块的调控结果进行监测、评价的计算机，其中，该实时数据信息包括在线取像设备采集的视频信号、PLC控制器接收的环境因子信号以及PLC控制器作出的数据分析结果。

环境因子采集设备采集大棚内的环境因子信息，通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，PLC控制器存储该数字信号，并将该数字信号与预设环境因子值进行比对分析，一方面环境因子调控设备根据分析结果做出调控指令，另一方面PLC控制器将存储的数字信号和分析结果传输至计算机；在线取像设备将大棚内的实时影像结果经影像传输设备传输至计算机，计算机根据接收的大棚内实时数据信息，对环境因子调控结果进行监测，评价调控的有效性，同时，还可根据评价结果，在人机互动接口中进行修正调控。

进一步的，效果评监模块中的计算机包括位于大棚内的现场计算机和/或大棚外的控制计算机。效果评监可在大棚内进行，也可在大棚外的控制室内进行，避免大棚内作业的辛苦。

更进一步的，效果评监模块还包括与计算机通过外源网络系统连接、对大棚内环境实现远程控制的移动设备或其他数据接收终端。通过将大棚内的实时信息共享至移动设备或其他数据接收终端，可真正实现对棚内环境的远程控制。

优选的，PLC控制器通过无线传输线路将数据信号传输至计算机。

进一步的，在线取像设备通过影像传输设备将视频信号传输至计算机。

优选的，环境因子采集设备将采集到的环境因子模拟信号通过多芯屏蔽线传输至A/D转换器。多芯屏蔽线可同时连接多种环境因子采集设备，将信息汇总后传输，避免多条线路设置的不便性。

进一步的，PLC控制器将数据分析结果通过单芯屏蔽线传输至环境因子调控设备。