光伏農(nóng)業(yè)溫棚及其自動(dòng)調(diào)溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光伏農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光伏農(nóng)業(yè)溫棚的自動(dòng)調(diào)溫裝置和具有該自動(dòng)調(diào)溫裝置的光伏農(nóng)業(yè)溫棚。
【背景技術(shù)】
[0002]科學(xué)家已經(jīng)確定了影響植物(包括農(nóng)作物)生長(zhǎng)有52種因素，但是起主要作用的包括:土壤有機(jī)質(zhì)、土壤水分、根層深度、溫度、濕度、光照度、風(fēng)速等等。
[0003]“十二五”以來(lái)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已成為當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，它是由現(xiàn)代信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異，定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)，它將推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由以前的粗放型農(nóng)業(yè)向技術(shù)型、細(xì)化型的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本思路是根據(jù)農(nóng)作物在生長(zhǎng)過(guò)程中所出現(xiàn)的優(yōu)劣性而進(jìn)行科學(xué)管理，實(shí)時(shí)地感知作物生長(zhǎng)信息和作物生長(zhǎng)環(huán)境信息，分析作物生長(zhǎng)差異的原因，并按具體情況做出決策，準(zhǔn)確地根據(jù)不同的情況進(jìn)行針對(duì)性的管理，用最少或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源，優(yōu)化生產(chǎn)管理體系，取得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系主要包含信息獲取系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)與智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)3個(gè)部分，其中如何能方便、有效、快捷、準(zhǔn)確地獲取到農(nóng)作物田間的環(huán)境信息，已經(jīng)成為實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最為關(guān)鍵的問(wèn)題，為此，需要大力開展適用于農(nóng)作物的環(huán)境信息快速感知技術(shù)與傳感儀器的研究。
[0004]光伏農(nóng)業(yè)溫棚是光伏技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的有效實(shí)踐，在光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)，對(duì)于溫度的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)是其至關(guān)重要的一環(huán)。因此，需要開發(fā)一種用于光伏農(nóng)業(yè)溫棚的自動(dòng)調(diào)溫裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種用于光伏農(nóng)業(yè)溫棚的自動(dòng)調(diào)溫裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫度的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。
[0006]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種具有本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置的光伏農(nóng)業(yè)溫棚。
[0007]本實(shí)用新型的目的，由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種自動(dòng)調(diào)溫裝置，用于光伏農(nóng)業(yè)溫棚，所述自動(dòng)調(diào)溫裝置包括溫度傳感器、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；溫度傳感器設(shè)置于所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)，用于采集所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度值；模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口與所述溫度傳感器連接，對(duì)所述溫度傳感器傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模擬量數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和采樣；嵌入式控制器與所述模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口連接，根據(jù)所述采樣信號(hào)，在所述實(shí)時(shí)溫度值不在設(shè)定溫度范圍內(nèi)時(shí)生成控制信號(hào)；開關(guān)量輸出接口連接于所述嵌入式控制器，根據(jù)控制信號(hào)中的調(diào)節(jié)量生成動(dòng)作信號(hào)；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)接于所述開關(guān)量輸出接口，按照所述動(dòng)作信號(hào)動(dòng)作以調(diào)節(jié)所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)的溫度至設(shè)定溫度范圍內(nèi)。
[0009]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括加熱設(shè)備和降溫設(shè)備。
[0010]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述降溫設(shè)備為排風(fēng)扇或控制所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚的天窗開啟及開啟角度的窗機(jī)，所述加熱設(shè)備為電加熱器。
[0011]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述自動(dòng)調(diào)溫裝置還包括遠(yuǎn)程控制設(shè)備，所述遠(yuǎn)程控制設(shè)備通過(guò)無(wú)線通信裝置連接于所述模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口。
[0012]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口集成有多路開關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡，所述數(shù)據(jù)采集卡為多種采樣觸發(fā)方式、多路采樣保持的多通道數(shù)據(jù)采集卡。
[0013]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述無(wú)線通信裝置包括第一無(wú)線通信和第二無(wú)線通信模塊，所述第一無(wú)線通信模塊用于將采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為無(wú)線采樣信號(hào)發(fā)送給第二無(wú)線通信模塊，并且接收所述第二無(wú)線通信模塊發(fā)送來(lái)的無(wú)線控制信號(hào)；所述第二無(wú)線通信模塊接收第一無(wú)線通信模塊發(fā)送來(lái)的無(wú)線采樣信號(hào)，將無(wú)線采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為遠(yuǎn)程控制設(shè)備的CPU可識(shí)別的格式，并發(fā)送給遠(yuǎn)程控制設(shè)備的無(wú)線網(wǎng)卡。
[0014]本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置，優(yōu)選的，所述自動(dòng)調(diào)溫裝置還包括電源模塊，所述電源模塊包括第一電源模塊和第二電源模塊，所述第一電源模塊向模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、第一無(wú)線通信模塊、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)提供電源；所述第二電源模塊向第二無(wú)線通信模塊、遠(yuǎn)程控制設(shè)備的CPU及外設(shè)提供電源。
[0015]本實(shí)用新型的光伏農(nóng)業(yè)溫棚，具有本實(shí)用新型的自動(dòng)調(diào)溫裝置。
[0016]本實(shí)用新型的光伏農(nóng)業(yè)溫棚，優(yōu)選的，所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚的玻璃開有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔處固定有排風(fēng)扇。
[0017]本實(shí)用新型的光伏農(nóng)業(yè)溫棚，優(yōu)選的，所述光伏農(nóng)業(yè)溫棚的外龍骨頂部開有窗口，天窗位于所述窗口，所述外龍骨與所述天窗通過(guò)鉸鏈連接；窗機(jī)固定在所述外龍骨上，所述窗機(jī)的伸縮臂的端部固定在所述天窗上，所述窗機(jī)為電動(dòng)窗機(jī)。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)溫度控制，本實(shí)用新型能夠?qū)嵭虚]環(huán)的自動(dòng)跟蹤控制，能夠保持光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)部的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)溫裝置的示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的光伏農(nóng)業(yè)溫棚的示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)溫裝置的電源模塊的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本實(shí)用新型將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)溫裝置，用于本實(shí)用新型實(shí)施例的光伏農(nóng)業(yè)溫棚；本實(shí)用新型實(shí)施例的光伏農(nóng)業(yè)溫棚，具有本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)溫裝置。
[0025]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的用于光伏農(nóng)業(yè)溫棚的自動(dòng)調(diào)溫裝置，既能夠智能化的為光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)所種植農(nóng)作物合理提供調(diào)節(jié)溫度和保暖通風(fēng)等需求，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0026]如圖1所示，光伏農(nóng)業(yè)溫棚自動(dòng)調(diào)溫裝置包括:溫度傳感器、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口、嵌入式控制器、開關(guān)量輸出接口、加熱器、窗機(jī)16、排風(fēng)扇17。以下具體介紹:
[0027]1、溫度傳感器
[0028]溫度傳感器用于檢測(cè)光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)部溫度，將檢測(cè)到的光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)部的溫度信號(hào)發(fā)送到模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口(簡(jiǎn)稱I/o轉(zhuǎn)換接口)。
[0029]溫度傳感器可為多個(gè)，可分別布置在光伏農(nóng)業(yè)溫棚內(nèi)的不同位置。溫度傳感器屬于光伏農(nóng)業(yè)溫棚大系統(tǒng)中的傳感器子系統(tǒng)。
[0030]2、模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換接口
[0031 ] I/O轉(zhuǎn)換接口可安裝在光伏農(nóng)業(yè)溫棚外部，集成有多路開關(guān)和數(shù)據(jù)采集卡，主要完成對(duì)溫度傳感器傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行模擬量數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和采樣，并將采樣信號(hào)發(fā)送給第一無(wú)線通信模塊和嵌入式控制器。I/O轉(zhuǎn)換接口所集成的多路開關(guān)用于完成溫度傳感器輸出信號(hào)的模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換。為滿足實(shí)時(shí)性要求，優(yōu)選的選用速度較高、多種采樣觸發(fā)方式、多路采樣保持的多通道數(shù)據(jù)采集卡。
[0032]3、嵌入式控制器
[0033]安裝在光伏溫室外部，功能包括環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置、信號(hào)分析處理和控制三個(gè)部分。嵌入式控制器中安裝有數(shù)據(jù)采集軟件(數(shù)據(jù)采集模塊)、信號(hào)處理和控制軟件(信號(hào)處理和控制模塊)、伺服軟件(伺服模塊)。
[0034]環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置一方面可將某一時(shí)間范圍內(nèi)，農(nóng)作物正常生長(zhǎng)對(duì)溫度參數(shù)的要求進(jìn)行設(shè)置；另一方面可將作物不同生長(zhǎng)期對(duì)溫度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，以確定其在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)上述因素的要求。
[0035]擬合過(guò)程是數(shù)據(jù)分析處理過(guò)程，實(shí)時(shí)溫度值與預(yù)設(shè)溫度范圍進(jìn)行比較分析，為控制提供決策依據(jù)，控制部分則由此發(fā)出各種相應(yīng)的控制信號(hào)。
[0036]控制作用是向加熱器、窗機(jī)16、排風(fēng)扇17發(fā)出控制信號(hào)，控制信號(hào)中包括調(diào)節(jié)溫度的調(diào)節(jié)量，控制啟動(dòng)或者停止加熱器、窗機(jī)16、排風(fēng)扇17 ;當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度，或者說(shuō)進(jìn)入預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)，則控制加熱器停止加熱，關(guān)閉通過(guò)操作窗機(jī)16關(guān)閉天窗13或減小天窗13開度，或者關(guān)閉排風(fēng)扇17。
[0037]嵌入式控制器的環(huán)境參數(shù)預(yù)設(shè)置通過(guò)專用輸入設(shè)備輸入，根據(jù)采樣信號(hào)進(jìn)行分析，如果需要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行伺服調(diào)節(jié)，則生成控制信號(hào)，產(chǎn)生的控制信號(hào)發(fā)送給開關(guān)量輸出接口。
[0038]4、開關(guān)量輸