CN109426280A - 一种研究用大棚温度控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种研究用大棚温度控制***，包括控制单元、温度采集单元、干冰喷雾单元、光照升温单元、通风单元、送风单元，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元和一个光照升温单元，干冰喷雾单元和送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；所述温度采集单元实时采集区域内温度，所述干冰喷雾单元通过干冰喷雾形式进行降温，所述光照升温单元通过光照形式进行升温，所述通风单元用于大棚与棚外间的空气流通,所述送风单元用于大棚内空气的流通，所述控制单元用于控制光照升温单元、干冰喷雾单元、通风单元、送风单元的工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度控制技术，特别是一种研究用大棚温度控制***。
背景技术
传统的温度控制是在塑料大棚内悬挂温度计，通过读取温度值来知道大棚内的实际温度。再根据现有温度与设定温度进行比较，看看温度过高还是过低。如果过低就对大棚进行升温处理，过高就对大棚进行降温处理。这些操作都是在人工情况下进行的，耗费大量人力及物力，已经远远不能满足现代农业生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于一种研究用大棚温度控制***，包括控制单元、温度采集单元、干冰喷雾单元、光照升温单元、通风单元、送风单元，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元和一个光照升温单元，干冰喷雾单元和送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；所述温度采集单元实时采集区域内温度，所述干冰喷雾单元通过干冰喷雾形式进行降温，所述光照升温单元通过光照形式进行升温，所述通风单元用于大棚与棚外间的空气流通,所述送风单元用于大棚内空气的流通，所述控制单元用于控制光照升温单元、干冰喷雾单元、通风单元、送风单元的工作；所述干冰喷雾单元通过干冰喷雾形式进行降温；所述控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元，其中信号接收子单元接收温度采集单元的温度信号，比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较并产生工作信号信号发送子单元发送工作信号至干冰喷雾单元、光照升温单元、通风单元、送风单元。
作为上述***的一种改进，每一温度采集单元发送的信号包括唯一的识别码，控制单元还包括识别温度信号识别码的识别子单元，控制单元还包括编码子单元用于向发送信号中编制识别码，干冰喷雾单元、光照升温单元和送风单元的信号接收部分设置识别子单元，识别发送信号中的识别码，识别码被匹配才开始工作。
本发明将传统的大棚手工温度控制方式替换为全自动化的温度控制方式，通过温度采集、升温、降温、通风、送风，以及控制单元协同完成大棚的升温。同时将大棚设置为多个区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元和一个光照升温单元，干冰喷雾单元和送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组，可以做到对大棚温度的精细控制。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
结合图1，一种研究用大棚升温***，包括控制单元、温度采集单元、干冰喷雾单元、光照升温单元、送风单元。其中所述温度采集单元用于采集大棚内温度，光照升温单元通过光照升高大棚内温度，控制单元用于控制光照升温单元、送风单元的工作。此外该***还包括供电单元，用于为***提供工作电压。
具体地，将整个大棚划分为若干个区域，不同区域面积可以相同，也可以不同，每一区域中至少包括一个温度采集单元和一个光照升温单元，送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组。
温度采集单元实时采集区域内的温度信息并反馈给控制单元。该单元采用的芯片为LM35CZ芯片，其覆盖温度可以达到-40℃～110℃，所测温度每增加1℃，输出电压信号提高10mv。在LM35CZ芯片输出端连接一放大电路，用于将LM35CZ芯片输出信号进行放大。
干冰喷雾单元包括喷嘴、干冰制造机、连通喷嘴和干冰制造机的干冰管道，以及设置在干冰管道上的控制阀。所述控制阀与控制单元信号连接，根据温度接收控制单元指令调整干冰流量。干冰制造机可以位于大棚外部。
所述光照升温单元包括光源，光源的光照强度有控制单元控制。每一区域至少包括一个光源。对于一个区域的不同小区域局部温度太低的情形，该小区域的光照升温单元可以独立的被控制单元控制开启，而并非与该区域的其他光照单元同时工作。
通风单元可以为设置在大棚棚壁上的换气扇，用于调整棚内气体各成分比例，使得接近棚外气体环境。虽然干冰会迅速降温，但是会使得棚内CO2浓度升高，特别是在夜晚对棚内植物产生不好的影响，因此需要一通风单元改变棚内气体环境。
送风单元可以为送风机，设置目的是为了使得某一区域不因相邻区域温度变化而使得温度上升过高或下降过低，通过送风机，加快棚内气体的流动，使得棚内温度保持在一恒定的条件下。该送风机设置档位，普通使用时在低档位，送风基本为自然风，当极端条件下，可以处于高档位，快速的对流棚内气体。
控制单元根据每一区域的温度控制不同的干冰喷雾单元、光照升温单元、送风单元和通风单元工作。控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元。信号接收子单元用于接收温度采集单元的采集的不同区域的温度信号；比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较，判断当前区域温度是否处于正常；信号发送子单元发送信号给干冰喷雾单元、光照升温单元、送风单元和通风单元。其中由于区域若干，因此温度采集子单元在传输信号的过程中应当添加可以识别区域的编码信号给控制单元，因此控制单元还应包括一识别子单元，识别不同区域的温度信号。控制单元还包括编码子单元用于向发送信号中编制识别码。由于干冰喷雾单元、光照升温单元和送风单元也可能有若干个，因此在这两个单元的信号接受部分设置一识别子单元，目的是控制单元发送信号时面向所有干冰喷雾单元、送风单元，且该发送信号中包含识别码，但是并非每一干冰喷雾单元、光照升温单元、送风单元均工作，因此设置在干冰喷雾单元、光照升温单元、送风单元识别子单元识别发送信号中的识别码，只有识别码被匹配成功后，干冰喷雾单元、送风单元才开始工作。由于干冰喷雾单元、送风单元并非每一区域都有，所以二者识别单元的识别码可以识别出一组号码段。当温度采集单元传输的温度处于一合理数值时，控制单元则发出停止信号要求干冰喷雾单元、光照升温单元停止工作，但是并不一定停止通风单元和送风单元的工作，综合考量棚内其他区域温度后再停止通风单元和送风单元的工作。
本发明的工作原理在于：对于需要降温的情形，温度采集单元采集本区域内的温度传送给控制单元，控制单元经过比较判断是否需要干冰喷雾单元、通风单元、送风单元工作，若温度超过预先设定的阈值，则进一步判断干冰喷雾单元、通风单元、送风单元工作之间哪一单元需要工作，并发送信号让其工作。所述干冰喷雾单元、通风单元、送风单元通过协同的工作，来维持棚内温度处于一适宜植物生长数值。所谓的协同就是根据不同区域温度综合考量，例如当相邻的D、E区域的温度超过预先设置的阈值，但是其余相邻的A、B、C、F区域均为超过阈值，此时D、E区域相匹配的干冰喷雾单元喷雾降温，当温度下降到适合植物生长时，停止喷雾。但是考虑到相邻的A、B、C、F区域可能由于干冰喷雾的影响而温度降低，因此A、B、C、F区域相对应的送风单元依然工作，考虑到干冰降温所产生的CO2气体，因此通风单元依然处于工作状态。直至大棚内各个区域的温度维持在适合植物生长的环境状态停止送风单元和通风单元的工作。
对于需要升温的情形，温度采集单元采集本区域内的温度传送给控制单元，控制单元经过比较判断是否需要光照升温单元、送风单元工作，若温度超过预先设定的阈值，则进一步判断光照升温单元、送风单元工作之间哪一单元需要工作，并发送信号让其工作。所述光照升温单元、送风单元通过协同的工作，来维持棚内温度处于一适宜植物生长数值。所谓的协同就是根据不同区域温度综合考量，例如当相邻的D、E区域的温度超过预先设置的阈值，但是其余相邻的A、B、C、F区域均为低于阈值，此时D、E区域相匹配的光照升温单元工作升温，当温度升高到适合植物生长时，停止工作。但是考虑到相邻的A、B、C、F区域可能由于光照升温单元的影响而温度升高，因此A、B、C、F区域相对应的送风单元依然工作。直至大棚内各个区域的温度维持在适合植物生长的环境状态停止送风单元的工作。
Claims (7)
1.一种研究用大棚温度控制***，包括控制单元、温度采集单元、干冰喷雾单元、光照升温单元、通风单元、送风单元，其特征在于，大棚被划分为若干区域，每一区域中至少包括一个温度采集单元和一个光照升温单元，干冰喷雾单元和送风单元设置于每一区域中或多个区域公用一组；
所述温度采集单元实时采集区域内温度，
所述干冰喷雾单元通过干冰喷雾形式进行降温，
所述光照升温单元通过光照形式进行升温，
所述通风单元用于大棚与棚外间的空气流通,
所述送风单元用于大棚内空气的流通，
所述控制单元用于控制光照升温单元、干冰喷雾单元、通风单元、送风单元的工作；
所述控制单元包括信号接收子单元、比较子单元、信号发送子单元，其中
信号接收子单元接收温度采集单元的温度信号，
比较子单元用于将温度信号与设定阈值进行比较并产生工作信号
信号发送子单元发送工作信号至干冰喷雾单元、光照升温单元、通风单元、送风单元。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
每一温度采集单元发送的信号包括唯一的识别码，
控制单元还包括识别温度信号识别码的识别子单元，
控制单元还包括编码子单元用于向发送信号中编制识别码，
干冰喷雾单元、光照升温单元和送风单元的信号接收部分设置识别子单元，识别发送信号中的识别码，识别码被匹配才开始工作。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述降温单元包括喷嘴、干冰制造机、连通喷嘴和干冰制造机的干冰管道，以及设置在干冰管道上的控制阀；所述控制阀与控制单元信号连接，根据控制单元指令调整干冰流量。
4.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述光照升温单元包括光源，该光源的光照强度由控制单元控制。
5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述温度采集单元采用LM35CZ芯片，其覆盖温度为-40℃～110℃，所测温度每增加1℃，输出电压信号提高10mv。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述LM35CZ芯片输出端设置放大电路。
7.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述送分单元设置不同送风档位，每一档位送风量不同。
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| PB01 | Publication | ||
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