本實用新型涉及溫室環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于光伏發(fā)電溫室的遮陽簾控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

溫室大棚是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中一種重要的植物栽培設(shè)施，其半封閉的氣候環(huán)境為植物生長提供了有利條件，不僅有效地提高了植物的產(chǎn)量，而且可用于生產(chǎn)反季節(jié)植物，極大地豐富了人們的選擇。溫室大棚能夠提供適宜植物生長氣候環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)在于對溫室內(nèi)部環(huán)境的調(diào)控，而光照環(huán)境是植物生長的唯一能量來源，而且影響著植物的生長發(fā)育、形態(tài)建成、基因表達等各個方面，是植物生長最關(guān)鍵的環(huán)境因子之一，光照環(huán)境的調(diào)控對植物生長具有重要意義。

研究表明，過強的光照對植物的生長具有抑制作用。在傳統(tǒng)的溫室大棚中，當(dāng)太陽光照強度過大時，往往是通過在溫室頂部鋪展遮陽網(wǎng)的方式來減弱到達植物葉面的光照強度，保障植物的正常生長。這種方式對過強的太陽光控制采用的是簡單的遮擋方式，未能充分利用多余的太陽光，造成了能源的浪費。光伏發(fā)電溫室將太陽能電池制作成溫室遮陽網(wǎng)，其在遮擋進入溫室的光照的同時，將多余的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是設(shè)施農(nóng)業(yè)與清潔能源技術(shù)的結(jié)合，對于緩解能源緊缺具有重要意義，適合用于光照充足的地區(qū)。

現(xiàn)有的光伏溫室通常有兩種形式，一種是在溫室大棚屋頂鋪設(shè)上不透光或半透光的太陽能電池，這種結(jié)構(gòu)將妨礙光線進入溫室，導(dǎo)致溫室內(nèi)的光照不足，影響植物的產(chǎn)量和質(zhì)量；另一種是將太陽能電池板和透光材料間歇地布置在溫室的屋頂，使得光線能夠通過透光部分透射到溫室內(nèi)供植物生長所需的光能。但這種布局會在溫室內(nèi)產(chǎn)生明暗相間的陰影，當(dāng)太陽在天空中移動時，這些陰影也會隨之移動，使得溫室內(nèi)植物的光照強度發(fā)生周期性的變化，容易引起植物體內(nèi)的應(yīng)激性反映，從而影響植物的正常生長和發(fā)育。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種用于光伏發(fā)電溫室的遮陽簾控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫室光照環(huán)境的信息采集與控制。

本實用新型采用以下方案實現(xiàn)：一種用于光伏發(fā)電溫室的遮陽簾控制系統(tǒng)，包括通過無線相連的一個主控制節(jié)點、一個遮陽驅(qū)動節(jié)點以及多個光照監(jiān)測節(jié)點，所述主控制節(jié)點用以分析采集到的溫室內(nèi)的實時光照強度數(shù)據(jù)；所述遮陽驅(qū)動節(jié)點與所述遮陽簾裝置相連，用以實時調(diào)整一覆蓋有光伏薄膜板的遮陽簾裝置中機架的伸縮量；所述多個光強檢測節(jié)點設(shè)置于溫室內(nèi)的各個位置，用以實時采集溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)；所述主控制節(jié)點包括一主控制器以及與其相連的一LCD顯示模塊、一鍵盤模塊、一NRF905無線模塊、一預(yù)警模塊；所述LCD顯示模塊、主控制器、NRF905無線模塊均與一電源模塊相連；所述NRF905無線模塊用以接收各個光照監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的實時光照強度數(shù)據(jù)并發(fā)送所述主控制器生成的驅(qū)動信號至所述遮陽驅(qū)動節(jié)點；所述主控制器為C8051F020微處理器，用以根據(jù)接收到的實時光照強度數(shù)據(jù)生成控制所述遮陽簾裝置的驅(qū)動信號；所述LCD顯示模塊用以顯示實時光照強度數(shù)據(jù)；所述預(yù)警模塊包括指示燈與蜂鳴器，用以進行事故預(yù)警。

進一步地，每個所述的光強檢測節(jié)點均包括一光照傳感器、一信號預(yù)處理模塊、一監(jiān)測控制器以及一NRF905無線模塊，所述光照傳感器、信號預(yù)處理模塊、監(jiān)測控制器以及NRF905無線模塊均與一電源模塊相連；所述光照傳感器的輸出端與所述信號預(yù)處理模塊的輸入端相連，所述光照傳感器用以實時采集溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)，所述信號預(yù)處理模塊用以對所述光照強度數(shù)據(jù)進行A/D變換；所述信號預(yù)處理模塊的輸出端與所述監(jiān)測控制器的輸入端相連，所述監(jiān)測控制器的輸出端與所述NRF905無線模塊相連，所述NRF905無線模塊用以發(fā)送采集到的實時光照強度數(shù)據(jù)；其中，所述監(jiān)測控制器為C8051F330單片微控制器。

進一步地，所述多個光照監(jiān)測節(jié)點間均通過NRF905無線模塊相連，通過NRF905無線網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)，并連接至無線網(wǎng)關(guān)，使得溫室內(nèi)的光照監(jiān)測節(jié)點組網(wǎng)較為方便，施工時無需大量敷設(shè)電纜，工程受溫室內(nèi)種植物和設(shè)備的影響很小。

特別地，所述多個光照監(jiān)測節(jié)點與主控制節(jié)點通信相連，向其提供溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)，主控制節(jié)點能夠獲得溫室內(nèi)各個位置的光照輕度數(shù)據(jù)，及時對光照變化做出響應(yīng)。并且，所述主控制節(jié)點、遮陽驅(qū)動節(jié)點以及多個光照監(jiān)測節(jié)點的無線通訊系統(tǒng)基于NRF905無線網(wǎng)絡(luò)，光照監(jiān)測節(jié)點以NRF905無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行互聯(lián)，組成星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在溫室內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)通信，有效提升了通訊系統(tǒng)的可靠性，即使某一光照監(jiān)測節(jié)點出現(xiàn)故障無法進行通訊，溫室內(nèi)其它光照監(jiān)測節(jié)點仍能作為通訊節(jié)點進行通訊，檢測數(shù)據(jù)和控制指令以動態(tài)路由方式自動選擇可用的數(shù)據(jù)傳輸路由進行傳送，使得數(shù)據(jù)通訊不會中斷，溫室的光照調(diào)節(jié)功能不受影響。

進一步地，所述遮陽驅(qū)動節(jié)點包括一驅(qū)動控制器、一驅(qū)動模塊以及一NRF905無線模塊，所述驅(qū)動控制器的輸入端與所述NRF905無線模塊相連，所述的驅(qū)動控制器的輸出端經(jīng)所述驅(qū)動模塊與所述遮陽簾裝置相連；所述驅(qū)動控制器、驅(qū)動模塊、NRF905無線模塊以及遮陽簾裝置均一電源模塊相連，所述NRF905無線模塊與所述主控制節(jié)點中的NRF905無線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，用以接收驅(qū)動信號。

進一步地，所述電源模塊為遮陽簾裝置中的光伏薄膜板。

特別地，所述中央控制系統(tǒng)中的主控制節(jié)點基于嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，架構(gòu)的硬件內(nèi)置有C8051F020微處理器，該系統(tǒng)啟動后，各個光照監(jiān)測節(jié)點實時采集溫室內(nèi)光照強度后經(jīng)主控制節(jié)點進行分析處理，當(dāng)室內(nèi)光照超過植物生長所需的光照時，開啟遮陽簾裝置，調(diào)節(jié)光伏薄膜板的開啟面積，并再次采集被遮陽板遮陽下溫室內(nèi)光照強度，根據(jù)植物生長特性所需的光照強度，調(diào)節(jié)光伏薄膜遮陽板開啟的面積。系統(tǒng)工作時，所述主控制節(jié)點中的LCD顯示模塊實時顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)參數(shù)以及室內(nèi)光照強度等環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過按鍵模塊設(shè)置參數(shù)的上下限值，超值則啟動蜂鳴報警等功能。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

本實施例提供一種用于光伏發(fā)電溫室的遮陽簾控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括通過無線相連的一個主控制節(jié)點、一個遮陽驅(qū)動節(jié)點以及多個光照監(jiān)測節(jié)點，所述主控制節(jié)點用以分析采集到的溫室內(nèi)的實時光照強度數(shù)據(jù)；所述遮陽驅(qū)動節(jié)點與所述遮陽簾裝置相連，用以實時調(diào)整一覆蓋有光伏薄膜板的遮陽簾裝置中機架的伸縮量；所述多個光強檢測節(jié)點設(shè)置于溫室內(nèi)的各個位置，用以實時采集溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)；

在本實施例中，所述主控制節(jié)點包括一主控制器以及與其相連的一LCD顯示模塊、一鍵盤模塊、一NRF905無線模塊、一預(yù)警模塊；所述LCD顯示模塊、主控制器、NRF905無線模塊均與一電源模塊相連；所述NRF905無線模塊用以接收各個光照監(jiān)測節(jié)點發(fā)送的實時光照強度數(shù)據(jù)并發(fā)送所述主控制器生成的驅(qū)動信號至所述遮陽驅(qū)動節(jié)點；所述主控制器為C8051F020微處理器，用以根據(jù)接收到的實時光照強度數(shù)據(jù)生成控制所述遮陽簾裝置的驅(qū)動信號；所述LCD顯示模塊用以顯示實時光照強度數(shù)據(jù)；所述預(yù)警模塊包括指示燈與蜂鳴器，用以進行事故預(yù)警。

在本實施例中，每個所述的光強檢測節(jié)點均包括一光照傳感器、一信號預(yù)處理模塊、一監(jiān)測控制器以及一NRF905無線模塊，所述光照傳感器、信號預(yù)處理模塊、監(jiān)測控制器以及NRF905無線模塊均與一電源模塊相連；所述光照傳感器的輸出端與所述信號預(yù)處理模塊的輸入端相連，所述光照傳感器用以實時采集溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)，所述信號預(yù)處理模塊用以對所述光照強度數(shù)據(jù)進行A/D變換；所述信號預(yù)處理模塊的輸出端與所述監(jiān)測控制器的輸入端相連，所述監(jiān)測控制器的輸出端與所述NRF905無線模塊相連，所述NRF905無線模塊用以發(fā)送采集到的實時光照強度數(shù)據(jù)；其中，所述監(jiān)測控制器為C8051F330單片微控制器。

在本實施例中，所述多個光照監(jiān)測節(jié)點間均通過NRF905無線模塊相連，通過NRF905無線網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)，并連接至無線網(wǎng)關(guān)，使得溫室內(nèi)的光照監(jiān)測節(jié)點組網(wǎng)較為方便，施工時無需大量敷設(shè)電纜，工程受溫室內(nèi)種植物和設(shè)備的影響很小。

特別地，所述多個光照監(jiān)測節(jié)點與主控制節(jié)點通信相連，向其提供溫室內(nèi)的光照強度數(shù)據(jù)，主控制節(jié)點能夠獲得溫室內(nèi)各個位置的光照輕度數(shù)據(jù)，及時對光照變化做出響應(yīng)。并且，所述主控制節(jié)點、遮陽驅(qū)動節(jié)點以及多個光照監(jiān)測節(jié)點的無線通訊系統(tǒng)基于NRF905無線網(wǎng)絡(luò)，光照監(jiān)測節(jié)點以NRF905無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行互聯(lián)，組成星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在溫室內(nèi)實現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)通信，有效提升了通訊系統(tǒng)的可靠性，即使某一光照監(jiān)測節(jié)點出現(xiàn)故障無法進行通訊，溫室內(nèi)其它光照監(jiān)測節(jié)點仍能作為通訊節(jié)點進行通訊，檢測數(shù)據(jù)和控制指令以動態(tài)路由方式自動選擇可用的數(shù)據(jù)傳輸路由進行傳送，使得數(shù)據(jù)通訊不會中斷，溫室的光照調(diào)節(jié)功能不受影響。

在本實施例中，所述遮陽驅(qū)動節(jié)點包括一驅(qū)動控制器、一驅(qū)動模塊以及一NRF905無線模塊，所述驅(qū)動控制器的輸入端與所述NRF905無線模塊相連，所述的驅(qū)動控制器的輸出端經(jīng)所述驅(qū)動模塊與一遮陽簾裝置相連；所述驅(qū)動控制器、驅(qū)動模塊、NRF905無線模塊以及遮陽簾裝置均一電源模塊相連，所述NRF905無線模塊與所述主控制節(jié)點中的NRF905無線模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，用以接收驅(qū)動信號。

在本實施例中，所述中央控制系統(tǒng)中的主控制節(jié)點基于嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)，架構(gòu)的硬件內(nèi)置有C8051F020微處理器，為低功耗的嵌入式系統(tǒng)，使系統(tǒng)所消耗的電功率很小，在使用太陽能供電時，不會對其它需要太陽能供電的設(shè)備造成影響。同時，該系統(tǒng)的方法流程示意圖如圖2所示，系統(tǒng)啟動后，各個光照監(jiān)測節(jié)點實時采集溫室內(nèi)光照強度后經(jīng)主控制節(jié)點進行分析處理，當(dāng)室內(nèi)光照超過植物生長所需的光照時，開啟遮陽簾裝置，調(diào)節(jié)光伏薄膜板的開啟面積，并再次采集被遮陽板遮陽下溫室內(nèi)光照強度，根據(jù)植物生長特性所需的光照強度，調(diào)節(jié)光伏薄膜板開啟的面積。系統(tǒng)工作時，所述主控制節(jié)點中的LCD顯示模塊實時顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)參數(shù)以及室內(nèi)光照強度等環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過按鍵模塊設(shè)置參數(shù)的上下限值，超值則啟動蜂鳴報警等功能。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。