日光温室保温被控制装置

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日光温室保温被控制装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种控制装置，特别是涉及一种日光温室保温被控制装置。\n背景技术\n[0002] 日光温室是节能日光温室的简称，是我国北方地区独有的一种温室类型，三面环墙，一面采光。日光温室能够在寒冷的冬季依靠太阳光来维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。在夜间，日光温室为了保持温度，采光面使用外覆盖材料(以前为蒲苫，现在多为保温被)覆盖。在日光温室冬季生产过程，温室的内部气温和光照对植物的生长有着重要的影响，所以温室内的环境调控就显得尤为重要。传统的日光温室环境调控方式以人工调控为主，即人工操纵电机，电机驱动保温被卷起或放下。由于人为监测存在经验误差和不能连续值守的问题，不能给植物提供良好的环境。随着日光温室群的大量发展，对日光温室远程控制的需要日益迫切。\n[0003] 现有的连栋温室的环境自动控制装置虽然能够实现环境调控自动化，可以减轻劳动量，合理调节环境质量，但是也存在着诸多缺点，不能应在日光温室上。该现有技术存在的缺点：一是控制方法主要以现场控制为主，需要人工现场操作和设定，不能远程控制和远程设定；二是调控设备多，设备安装复杂，需要外接传感器，成本高。\n发明内容\n[0004] (一)要解决的技术问题\n[0005] 本发明要解决的技术问题是：提供一种能够进行远程控制的日光温室保温被控制装置。\n[0006] (二)技术方案\n[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种日光温室保温被控制装置，包括：电机，用于控制日光温室的保温被的卷起或放下；传感器，用于测量日光温室的环境参数；控制器，用于根据传感器的测量结果控制电机，控制器包括网络控制模块，网络控制模块用于支持基于网络的远程控制；所述控制器与所述电机之间还连接有过流保护电路及缺相保护电路；所述过流保护电路，用于电机在阻力过大时切断电路；所述缺相保护电路，用于在三相电路少相时切断电路。\n[0008] 其中，传感器包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器。\n[0009] 其中，网络控制模块为网络通信芯片，控制器还包括主控芯片，主控芯片用于处理传感器的测量结果并判断保温被所处的状态。\n[0010] 其中，主控芯片内置有控制算法，控制算法根据日光温室内种植的作物的生长特性制定。\n[0011] 其中，控制器通过固态继电器驱动电机。\n[0012] 其中，控制器通过RJ45接口与控制中心相连，控制中心用于修改控制算法的参数以及直接控制电机的开启或关闭。\n[0013] 其中，主控芯片为单片机PIC18F452，网络通信芯片为ENC28J60。\n[0014] 其中，主控芯片的程序中集成有控制算法、TCP/IP协议和HTTP协议。\n[0015] 其中，控制器封装在电机的接线盒中。\n[0016] 其中，包括无线通信接口和RS485通信接口。\n[0017] (三)有益效果\n[0018] 通过设置控制器，控制器内置控制算法，能够实现日光温室保温被的自动控制；\n通过设置网络控制模块，能够基于网络实现日光温室保温被的远程控制；通过采用单片机PIC18F452和网络通信芯片ENC28J60，有利于装置的小型化，提高抗干扰能力，降低产品成本。\n附图说明\n[0019] 图1是本发明的日光温室保温被控制装置的控制器的结构示意图；\n[0020] 图2是本发明的日光温室保温被控制装置的工作原理示意图。\n具体实施方式\n[0021] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。\n[0022] 本发明的一个实施例的日光温室保温被控制装置包括：电机，用于控制日光温室的保温被的卷起或放下；传感器，用于测量日光温室的环境参数；控制器，用于根据传感器的测量结果控制电机，控制器包括网络控制模块，网络控制模块用于支持基于网络的远程控制。其中，传感器包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器，分别用于测量日光温室的温度、湿度和光照强度。\n[0023] 如图1所示，本实施例的日光温室保温被控制装置的控制器包括主控芯片和网络通信芯片，网络通信芯片即为网络控制模块。主控芯片选用基于精简指令集的PIC单片机，具体为PIC18F452，网络通信芯片选用美国微芯科技公司(Microchip Technology)推出的符合IEEE802.3协议的只有28引脚独立的以太网控制器ENC28J60。主控芯片用于处理传感器的测量结果并判断保温被需要的状态(卷起或放下)，具体实现是通过主控芯片的程序中集成的控制算法。判断保温被需要的状态的依据是温度传感器、湿度传感器和光照传感器的测量结果，测量结果传输给主控芯片。该控制算法中的参数根据日光温室内种植的作物的生长特性设定，因为不同的植物在各种生长阶段对温度、湿度、光照的要求不同。控制器能够根据算法判断出的保温被需要的状态相应地控制电机，电机控制日光温室的保温被的卷起或放下。\n[0024] 在本实施例中，控制器通过RJ45接口与控制中心相连，控制中心可以采用计算机，控制中心用于修改控制算法的参数以及直接控制电机的开启或关闭。\n[0025] 在本实施例中，主控芯片的程序中还集成有TCP/IP协议和HTTP协议，TCP/IP协议和HTTP协议用于实现控制器的远程控制。前者提供网络协议基础，后者提供具体远程控制。二者都需要根据控制器的特点进行定制，以达到更高的效率。本实施例的日光温室保温被控制装置还配置无线通信接口或RS485通信接口，用于支持无线通信或RS485通信模式。\n[0026] 如图2所示，控制器通过继电器驱动电机，继电器有两个，均为固态继电器，两个继电器分别用于驱动电机正转和反转，电机正转和反转分别控制保温被的卷起和放下。其中，在控制器驱动电机的电路中加入了过流和缺相电路保护。\n[0027] 在本实施例中，控制器内嵌温度传感器、湿度传感器和光照传感器，控制器设置在电机的接线盒中，从而能够减小整个装置的体积，实现装置的小型化，提高了抗干扰能力，降低了产品成本。\n[0028] 本发明的日光温室保温被控制装置应用到日光温室群中，日光温室保温被控制装置成为一个个网络节点，在每个节点上，都能够独立实现日光温室保温被的自动控制；而通过连接网络到控制中心既可以对全部节点或部分节点进行集中控制、统一控制，又可以对其中的节点分别控制、单独控制。\n[0029] 本发明实施例通过设置控制器，控制器内置控制算法，能够实现日光温室保温被的自动控制；通过设置网络控制模块，能够基于网络实现日光温室保温被的远程控制；通过采用单片机PIC18F452和网络通信芯片ENC28J60，有利于装置的小型化，提高抗干扰能力，降低了产品成本。\n[0030] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。