本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,尤其涉及一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)裝置及排風(fēng)方法。
背景技術(shù):
溫室大棚內(nèi)空間狹小,搭棚地比較避風(fēng),再加上農(nóng)藥的使用和肥料的作用,致使溫室大棚內(nèi)二氧化碳含量不斷降低,越來(lái)越多地聚積起有害氣體,造成棚內(nèi)農(nóng)作物病害的發(fā)生,給溫室大棚內(nèi)作物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不利的影響,所以,當(dāng)溫室大棚內(nèi)的空氣成分含量達(dá)不到棚內(nèi)作物的生長(zhǎng)需求時(shí),必須進(jìn)行通風(fēng)處理,排除棚內(nèi)的污濁空氣,同時(shí),將棚外的新鮮空氣置換進(jìn)來(lái)。
對(duì)于大多數(shù)農(nóng)戶來(lái),他們?nèi)匀皇褂脗鹘y(tǒng)的方法來(lái)排風(fēng),即需要排風(fēng)的時(shí)候,把大棚底部的塑料薄膜掀開;即便是有的使用了排風(fēng)機(jī),也需要人為的去單獨(dú)控制每一個(gè)排風(fēng)機(jī)的打開和關(guān)閉,而且具體通風(fēng)量和通風(fēng)時(shí)間沒(méi)法把控,只是根據(jù)農(nóng)戶自己的種植經(jīng)驗(yàn)去操作。這種粗獷式種植,不僅浪費(fèi)勞力,而且不能很好的控制作物的生長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)裝置,包括電源、中央處理單元CPU、身份驗(yàn)證模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源轉(zhuǎn)化模塊、繼電器控制模塊、交流接觸器控制模塊和排風(fēng)機(jī),其特征在于:
所述電源連接至所述電源轉(zhuǎn)化模塊;
所述電源轉(zhuǎn)化模塊分別與所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗(yàn)證模塊、中央處理單元CPU和繼電器控制模塊相連;
所述中央控制單元CPU接收來(lái)自所述身份驗(yàn)證模塊和所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù),并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制所述繼電器控制模塊;
所述繼電器控制模塊控制所述交流接觸器控制模塊;
所述交流接觸器控制模塊控制所述排風(fēng)機(jī)。
優(yōu)選地,所述交流接觸器控制模塊控制一個(gè)或多個(gè)所述排風(fēng)機(jī)。
一種采用所述裝置的大棚內(nèi)多控式排風(fēng)方法,包括:
步驟101、設(shè)定大棚內(nèi)部氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值和下限閾值;
步驟103、檢測(cè)大棚內(nèi)氣體參數(shù);
步驟105、將步驟103得到的氣體參數(shù)數(shù)值與上下限閾值相比較,根據(jù)比較結(jié)果控制排風(fēng)裝置。
優(yōu)選地,其中步驟101中所述氣體參數(shù)數(shù)值的上下限閾值為根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取的植被生長(zhǎng)所需參數(shù)的數(shù)值。
優(yōu)選地,其中步驟101中所述氣體參數(shù)包括氧氣濃度、二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度或有害氣體濃度中的一種或多種。
優(yōu)選地,其中所述步驟105包括:
當(dāng)所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置;或
當(dāng)所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時(shí),發(fā)出報(bào)警,本地或遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置。
優(yōu)選地,其中所述步驟105還包括:
步驟1051、當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,監(jiān)測(cè)相應(yīng)的氣體參數(shù)數(shù)值;
步驟1053、將所述氣體參數(shù)數(shù)值與第三閾值進(jìn)行比較;
步驟1055、根據(jù)比較結(jié)果,自動(dòng)控制一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置。
優(yōu)選地,其中所述第三閾值為設(shè)定的該氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值與下限閾值之和的一半。
優(yōu)選地,其中所述步驟1055還包括:
在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值超過(guò)上限閾值啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置的情況下,當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值低于第三閾值時(shí),停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置,返回步驟103,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不低于第三閾值時(shí),返回步驟1051,繼續(xù)監(jiān)測(cè)氣體參數(shù)數(shù)值;或
在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值低于下限閾值啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置的情況下,當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值高于第三閾值時(shí),則停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置,返回步驟103,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不高于第三閾值時(shí),返回步驟1051,繼續(xù)監(jiān)測(cè)氣體參數(shù)數(shù)值。
優(yōu)選地,其中步驟105還包括:用戶本地或遠(yuǎn)程停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置中的任意一個(gè)或多個(gè),無(wú)需參考所述閾值。
本發(fā)明解決了以下技術(shù)問(wèn)題:
(1)自動(dòng)分析排風(fēng)時(shí)間節(jié)點(diǎn):通過(guò)配套設(shè)備檢測(cè)到的空氣溫濕度來(lái)自動(dòng)控制棚內(nèi)排風(fēng)的時(shí)間點(diǎn);(2)自動(dòng)控制排風(fēng)量:科學(xué)合理的控制排風(fēng)時(shí)長(zhǎng),自動(dòng)打開或關(guān)閉排風(fēng)機(jī),讓農(nóng)作物更有利的生長(zhǎng),增加農(nóng)作物產(chǎn)量;(3)遠(yuǎn)程遙控控制智能排風(fēng)設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開啟或關(guān)閉排風(fēng)機(jī)相配合,省時(shí)省力,控制更智能;(4)同時(shí)控制多臺(tái)排風(fēng)機(jī)工作:不論棚的大小和棚內(nèi)排風(fēng)機(jī)數(shù)量的多少,一臺(tái)智能排風(fēng)機(jī)控制器就能控制所有的棚內(nèi)的排風(fēng)機(jī),節(jié)約更多的成本。
由此,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了可以遠(yuǎn)程遙控指揮,農(nóng)戶可以不在大棚內(nèi)就能操控排風(fēng)機(jī)排風(fēng),科學(xué)合理的控制排風(fēng)時(shí)長(zhǎng),如果設(shè)置為智能排風(fēng)模式,設(shè)備會(huì)根據(jù)檢測(cè)到的棚內(nèi)溫濕度,自動(dòng)控制排風(fēng)機(jī)的打開關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)排風(fēng),解放農(nóng)戶的勞動(dòng)力;同時(shí),控制器能夠一帶多工作,即一臺(tái)排風(fēng)機(jī)控制器能夠帶動(dòng)多臺(tái)排風(fēng)機(jī)工作,節(jié)約了更多的成本。
附圖說(shuō)明
通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的,而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。而且在整個(gè)附圖中,用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中:
附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)裝置的原理圖。
附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實(shí)施方式,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施方式所限制。相反,提供這些實(shí)施方式是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,提出一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)裝置,包括電源、電源轉(zhuǎn)化模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗(yàn)證模塊、中央控制單元CPU、繼電器控制模塊、交流接觸器控制模塊、排風(fēng)機(jī)。其中,所述電源連接至所述電源轉(zhuǎn)化模塊;所述電源轉(zhuǎn)化模塊分別與所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗(yàn)證模塊、中央處理單元CPU和繼電器控制模塊相連;所述中央控制單元CPU接收來(lái)自所述身份驗(yàn)證模塊和所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù),并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制所述繼電器控制模塊;所述繼電器控制模塊控制所述交流接觸器控制模塊;所述交流接觸器控制模塊控制所述排風(fēng)機(jī);所述身份驗(yàn)證模塊中使用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行防偽。
優(yōu)選地,電源模塊依次包括空氣開關(guān),漏電保護(hù)器、軟啟動(dòng)控制器、強(qiáng)電轉(zhuǎn)弱電模塊;380V強(qiáng)電通過(guò)開關(guān)電源和漏電保護(hù)器后,經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)控制器把電輸送到設(shè)備上。軟啟動(dòng)控制器可以通過(guò)控制自身的導(dǎo)通角,緩慢增加流過(guò)的電流,抑制過(guò)大的啟動(dòng)電流。
優(yōu)選地,無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括2G和ZigBee模塊,其中,ZigBee模塊主要工作在2.4GHz頻段,模塊功耗低,支持多級(jí)休眠和喚醒,深度休眠功耗小于0.5ua;2G模塊采用SIM800A GPRS模塊,通過(guò)AT指令集,實(shí)現(xiàn)了短信控制,同時(shí)也可以通過(guò)手機(jī)上網(wǎng)走流量來(lái)遙控控制;并且可以進(jìn)行設(shè)備位置定位,當(dāng)設(shè)備位置移動(dòng)(丟失情況下)時(shí)可以進(jìn)行短信報(bào)警。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊還包括無(wú)線收發(fā)電路,電源電路,jtag電路,串口轉(zhuǎn)換電路。優(yōu)選地,無(wú)線收發(fā)電路通過(guò)天線把變化的電流產(chǎn)生出的電磁波發(fā)送到遠(yuǎn)方,實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的無(wú)線通信,同時(shí)可以對(duì)程序進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí);優(yōu)選地,電源電路是低電壓供電,和上位機(jī)共用一個(gè)電源電路,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì);串口轉(zhuǎn)換電路可實(shí)現(xiàn)ZigBee模塊和中央處理單元CPU中主芯片的通信;身份驗(yàn)證模塊采用全球唯一的IEEE標(biāo)號(hào),進(jìn)行身份識(shí)別,具有兩個(gè)作用:一個(gè)是反抄襲功能,所有的設(shè)備都有唯一的標(biāo)號(hào),一機(jī)一碼,只有IEEE匹配了主芯片的ID號(hào),設(shè)備才能正常工作;另外,身份識(shí)別碼內(nèi)包含了眾多廠家的通信協(xié)議編碼,能夠把其他廠家的產(chǎn)品融入這個(gè)控制器中,配合使用。其使用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行防偽。
優(yōu)選地,繼電器控制模塊可以控制多個(gè)繼電器,能滿足現(xiàn)在所有大棚里強(qiáng)電設(shè)備同時(shí)控制。同時(shí)本身含有延時(shí)控制,防止三態(tài)(正傳,翻轉(zhuǎn),停止)電機(jī)在正轉(zhuǎn)完突然反轉(zhuǎn)導(dǎo)致電流急劇上升對(duì)設(shè)備造成損壞;同時(shí),繼電器控制模塊可以兩種方式交互控制,即手動(dòng)和遙控,并且他們的狀態(tài)一致,避免了因?yàn)闋顟B(tài)不一致的情況下造成設(shè)備的損壞。
優(yōu)選地,在交流接觸器控制模塊中,交流接觸器為可拼接式,一個(gè)交流接觸器控制模塊可以外接多達(dá)6個(gè)排風(fēng)機(jī)設(shè)備,根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)不同數(shù)量的連接,靈活操作。所述交流接觸器最大可以達(dá)到40A,可帶負(fù)載大。對(duì)于功率較小的排風(fēng)機(jī),一個(gè)交流接觸器可以同時(shí)帶動(dòng)3-5個(gè)排風(fēng)電機(jī)。
優(yōu)選地,中央處理單元CPU中主芯片內(nèi)包括自動(dòng)控制算法,具體包含了多種情況下的排風(fēng)算法,根據(jù)不同的地區(qū),不同的農(nóng)作物,不同的時(shí)間段,不同的棚內(nèi)溫濕度等進(jìn)行不同的自動(dòng)比對(duì)調(diào)節(jié),大大的降低了人工的勞動(dòng)成本。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,提出一種大棚內(nèi)多控式排風(fēng)方法,其包括:
步驟101、設(shè)定大棚內(nèi)部氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值和下限閾值;
步驟103、檢測(cè)大棚內(nèi)氣體參數(shù);
步驟105、將步驟103得到的氣體參數(shù)數(shù)值與上下限閾值相比較,根據(jù)比較結(jié)果控制排風(fēng)裝置。
其中,步驟101中所述氣體參數(shù)數(shù)值的上下限閾值為根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)獲取的植被生長(zhǎng)所需參數(shù)的數(shù)值。
在不同的生長(zhǎng)環(huán)境下,對(duì)不同植物的生長(zhǎng)的影響是不同的。然而,每種植物對(duì)環(huán)境的要求都存在一個(gè)最佳生長(zhǎng)參數(shù),當(dāng)然也存在導(dǎo)致其生長(zhǎng)明顯減緩或者病蟲害多發(fā),或者更適于害蟲生長(zhǎng)的環(huán)境,這些參數(shù)的上下限的閾值是根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)或長(zhǎng)期種植植物獲取的重要經(jīng)驗(yàn),當(dāng)所述氣體參數(shù)數(shù)值高于上限閾值或低于下限閾值時(shí),所述植被生長(zhǎng)減緩或易產(chǎn)生病蟲害。
其中,步驟101中所述氣體參數(shù)包括氧氣濃度、二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度或有害氣體濃度中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明的方法,通過(guò)引入大棚外空氣,使得大棚內(nèi)的該參數(shù)數(shù)值下降或上升,從而有利于植被生長(zhǎng)的參數(shù)。
大棚中除了對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響的各項(xiàng)參數(shù)之外,也會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體,當(dāng)這些氣體達(dá)到一定濃度之后,會(huì)對(duì)耕作的人員產(chǎn)生不利影響。而為了保障工作人員的身體健康,有必要在此類氣體濃度升高后,馬上啟動(dòng)排風(fēng)裝置,對(duì)其進(jìn)行稀釋。
其中,所述步驟105包括:
當(dāng)所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置;或
當(dāng)所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時(shí),發(fā)出報(bào)警,本地或遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置。
在大棚內(nèi)會(huì)布置多個(gè)排風(fēng)裝置,而往往出于不同的目的,用戶可能不需要在同一時(shí)間啟動(dòng)所有的多個(gè)排風(fēng)裝置。根據(jù)這一方式,用戶可以在氣體參數(shù)達(dá)到上限閾值或者下限閾值時(shí),啟動(dòng)所有的多個(gè)排風(fēng)裝置中的一個(gè)或多個(gè)。
啟動(dòng)的方式,可以事先設(shè)定、自動(dòng)啟動(dòng)。也可以發(fā)出聲光報(bào)警,用戶在大棚內(nèi)的控制設(shè)備上一次或多次啟動(dòng)所有或不同的排風(fēng)設(shè)備,這些可以根據(jù)用戶需要,在控制設(shè)備上預(yù)先設(shè)定。還可以將警報(bào)發(fā)送給用戶的手機(jī)或其他移動(dòng)終端,用戶通過(guò)手機(jī)或移動(dòng)終端,經(jīng)由2G、3G、4G、WIFI以及可使用的移動(dòng)互聯(lián)方式對(duì)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置進(jìn)行控制。其可以通過(guò)手機(jī)或移動(dòng)終端選擇一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置同時(shí)或者分別啟動(dòng)。
其中,所述步驟105還包括:
步驟1051、當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,監(jiān)測(cè)相應(yīng)的氣體參數(shù)數(shù)值;
步驟1053、將所述氣體參數(shù)數(shù)值與第三閾值進(jìn)行比較;
步驟1055、根據(jù)比較結(jié)果,自動(dòng)控制一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置。
其中,所述第三閾值為設(shè)定的該氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值與下限閾值之和的一半,也可以采用其他任何合適的方式。優(yōu)選地,一旦數(shù)值恢復(fù)正常,則停止排風(fēng)。
其中,所述步驟1055還包括:
在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值超過(guò)上限閾值啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置的情況下,當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值低于第三閾值時(shí),停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置,返回步驟103,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不低于第三閾值時(shí),返回步驟1051,繼續(xù)監(jiān)測(cè)氣體參數(shù)數(shù)值;或
在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值低于下限閾值啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置的情況下,當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置后,檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值高于第三閾值時(shí),則停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置,返回步驟103,當(dāng)檢測(cè)得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不高于第三閾值時(shí),返回步驟1051,繼續(xù)監(jiān)測(cè)氣體參數(shù)數(shù)值。
其中,步驟105還包括:用戶本地或遠(yuǎn)程啟動(dòng)或者停止所述一個(gè)或多個(gè)排風(fēng)裝置中的任意一個(gè)或多個(gè),無(wú)需參考所述閾值。
用戶可以通過(guò)本地的控制設(shè)備直接停止其希望停止的排風(fēng)裝置。排風(fēng)裝置的控制設(shè)置在設(shè)備安裝時(shí)就已設(shè)定,并且可以根據(jù)需要隨時(shí)更改。
遠(yuǎn)程和本地控制的優(yōu)先級(jí)以時(shí)間最近的控制命令為主,兩者之間并沒(méi)有以哪個(gè)為主的。優(yōu)選地,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),本地的電源開關(guān)可以對(duì)所有的設(shè)備關(guān)閉電源,從而達(dá)到一次性控制。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。