智能大棚管理系统

智能温室管理系统技术领域本实用新型涉及大中型温室，属于工业控制领域。背景技术目前，温室仍然采用传统的人工操作和控制方法：在我国大部分地区，人们对温室的管理仍然处于传统的人工管理状态，这将导致许多重大弊端。首先，传统温室的管理程序复杂，不便于工作人员实时监控室内作物的生长状态。一旦因人工操作失误或不当会对温室作物产生很大影响，导致作物减产，降低经济效益。其次，传统温室消耗大量的电力和人力，这也在一定程度上降低了大规模作物的经济效益。而且，人工管理温室的生产效率低，不利于温室的大规模生产。因此，传统温室生产效率低、成本高、产量低、质量低、生产效率低、效益低，不能满足工业信息时代的要求。中国的人口在增加，人民的生活条件在日益改善。传统的温室不能满足当前的形势。开发智能管理温室势在必行。发明概述本实用新型旨在解决大中型温室生产技术落后、能耗高、管理水平有限、实时监控不方便等问题，开发一种全自动温室管理系统。本实用新型涉及一种大中型全自动温室管理系统，包括太阳跟踪单元、数据设定单元、太阳能接收存储装置、温度检测模块、湿度检测模块、光照强度检测模块、主控单元、温度控制单元、湿度控制单元(灌溉装置、除湿装置)、光学控制单元(补光装置、遮光装置)、报警单元、无线网络装置等。当温室中的土壤湿度低于设定的阈值时，土壤湿度传感器将湿度信号传输到主控单元，主控单元控制灌溉装置工作。为了避免过度灌溉，主控制单元间接控制水泵工作，当土壤湿度超过80%相对湿度阈值时停止灌溉。空气湿度传感器将检测到的温室湿度值发送到主控制单元，主控制单元将检测到的值与设定值进行比较，如果空气湿度高于设定值，则控制除湿装置进行除湿。实时调节室内空气湿度，使作物生长处于最佳状态。光强检测模块将温室内的光强测量值发送给主控单元，主控单元将其与设定的光强进行比较，然后将比较结果发送给光强控制装置，以调节温室内的光强。如果测量值小于2500LX，控制补光装置工作。如果测量值大于3500LX，控制遮光装置运行。棚内照明强度控制在2500至3500 Lx之间。白天，CO2浓度检测器检测室内CO2浓度，当CO2浓度低于设定值时，主控单元定期控制CO2发生器向大棚定量补充CO2，增加CO2浓度，以增强作物的光合作用。主控单元将温度检测结果与预设温度阈值进行比较，如果测量值大于设定值，则开启散热风扇降低空气温度；当测量值小于设定值时，打开加热装置。遥控模块的信号输出端与主控单元的信号输入端相连，主控单元的数据输出端与液晶显示器的信号输入端相连。照度检测模块的数据输出端与主控单元的信号输入端连接，主控单元的强光信号输出端与遮光装置的信号输入端连接，主控单元的弱光信号输出端与补光装置的信号输入端连接；CO2浓度检测仪的信号输出端与主控单元的信号输入端相连，主控单元的信号输出端与CO2发生器的信号输入端相连；温度检测模块的数据输出端与主控单元的温度信号输入端相连，主控单元的温度控制信号输出端与温度控制单元的信号输入端相连；土壤湿度检测模块的信号输出端与主控单元的信号输入端相连，主控单元的加湿信号输出端与灌溉装置的信号输入端相连；空气湿度传感器的信号输出端与主控单元的信号输入端相连，主控单元的除湿信号与除湿装置的信号输入端相连；主控单元的报警信号输出端与报警器的信号输入端相连；主控单元的网络信号输出端与无线网络设备的信号输入端相连。太阳定位装置的信号输出端与主控单元的信号输入端相连，主控单元的信号输出端与传动万向装置的信号输入端相连。太阳能电池板连接蓄电池、蓄电池和各动力系统。本实用新型的优点是：1。本实用新型提供了一种大中型温室智能管理系统，能够根据作物生长情况实时调控温室内的植物生长因子，大大减少了管理人员的劳动量，有利于温室的规模化生产。第二，智能系统所需的能量是太阳能。此外，该系统可以自动跟踪太阳，以确保太阳能电池板接收最多的能量。这是该系统的一大亮点。太阳能电池板接收的太阳能一方面为系统供电，另一方面为蓄电池储存电能，用于低光强和夜间使用。第三，为了方便管理人员实时了解温室作物的生长状况，系统的无线网络设备可以向终端信息接收设备传输数据，方便管理人员通过手机等设备实时了解室内作物的生长信息。同一种植物在不同的生长期需要不同的生长环境，不同的植物生长习性也不同。根据这些原则，智能系统的数据设置单元可以根据实际情况设置受控因素的范围，使温室管理更加科学合理。五、系统设有报警装置，当系统工作异常时，可以提醒管理人员及时检修相关设备，避免系统故障对作物生长的影响。本实用新型结构简单，绿色节能，自动化和信息化程度高，稳定性高，安装操作简单，实用性强，经济效益高。附图简述为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将简要介绍实施例描述中所需的附图。显然，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。对于本领域的普通技术人员来说，在不支付创造性劳动的前提下，根据这些图纸获得的其他图纸属于本实用新型的保护范围。图1是本实用新型的太阳跟踪装置的结构示意图。图2是智能温室管理系统各系统的总体结构图。图3是AT89S51单片机最小值的电路结构示意图实施例1:下面描述本实施例中的温度控制单元，其包括加热装置和散热装置。如果温度检测模块在白天检测到的温度低于20的阈值(设置为9: 00-16: 00)，主控单元控制加热装置工作以升高室温。如果温度检测模块检测到温度高于25的阈值，主控单元控制冷却装置工作，并将室温控制在20-25之间.夜间，为了适当降低温室温度，减少植物呼吸消耗，温度应控制在12-15之间，使植物呼吸处于较低的值。下面将更详细地描述该实现。加热装置由碳纤维电热管和风扇组成，散热装置为散热风扇。例如，某天上午11: 26，温度检测模块检测到的温室内空气温度降至19，主控单元LM3S811-ARM3将检测值与设定阈值进行比较。检测到的值低于阈值。主控单元在驱动风扇工作的同时控制碳纤维电热管发热，使室内空气温度迅速上升。11: 35，检测温度达到20，加热装置停止工作。下午气温急剧上升，温度检测模块检测到的室内温度达到26，主控单元控制温室的通风窗打开，同时驱动散热风扇将冷空气引入室内，降低室内温度。实施例2:下面描述系统的光控制单元的实施例，其包括补光装置和遮光装置。白天(设定在7: 00-17: 00)，如果光强检测模块的检测值小于2500LX，主控单元控制补光装置工作。如果照度检测模块的检测值大于3500LX，则主控单元控制遮光装置的操作。棚内照明强度控制在2500至3500 Lx之间。晚上，灯光控制单元不工作。下面将更详细地描述该实现。遮光装置由步进电机、遮光网和导向机构组成。补光装置是多个led植物补光灯。例如，某天早上，天气转阴，光强检测模块的检测值为1500LX小于2500LX，主控单元LM3S811-ARM3控制led植物补光灯工作，为了避免光强过大和遮光装置的干扰，主控单元控制补光灯逐渐开启，当光强达到2500LX以上时，开启的补光灯数量保持不变。一段时间后，天气逐渐转晴，检测值逐渐上升，主控单元控制补光灯逐渐熄灭，直到所有的灯都熄灭。当检测值超过3500LX时，LM3S811-ARM3控制步进电机工作，拉下遮光网，控制光强在2500-3500LX之间，每次检测值降低200LX时，将遮光网折叠起来，直到折叠后的检测值低于3500 Lx。实施例3:下面描述系统的湿度控制单元的实施例，其包括灌溉装置和除湿装置。当土壤湿度检测器检测到土壤湿度低于60%相对湿度时，主控制单元控制灌溉系统的运行，使土壤湿度保持在60-80%相对湿度之间。当空气湿度传感器检测到空气湿度超过70%相对湿度时，主控制单元控制除湿装置工作。保持空气湿度在45-70%相对湿度之间。下面将更详细地描述该实现。灌溉装置是水泵和喷嘴，除湿装置是除湿风机。例如，当一天早上土壤湿度低于60%相对湿度时，主控制单元LM3S811-ARM3比较土壤湿度传感器的检测值，发现土壤是干燥的。为了避免过度灌溉，主控制单元控制水泵间接工作，直到检测值超过70%相对湿度。当湿度传感器检测到某一特定值高于70%相对湿度时实施例5:下面将参照图1描述该实施例，其包括太阳定位装置和通用旋转装置。白天，太阳定位装置将不同位置的照明信号强度输入主控单元，主控单元扫描这些信号确定太阳的位置，主控单元根据相应的信号控制万向旋转装置工作，使太阳能电池板与光线保持垂直。下面将更详细地描述该实现。太阳能定位装置由多个光敏电阻和相同数量的金属管组成。金属管呈半球形排列。管柱的轴线穿过半球形中心。光敏电阻平面垂直于金属管的轴线安装在金属管的底部。通用旋转装置是一个旋转机构，一个X步进电机和一个Y步进电机。太阳的位置变化将反映在不同安装位置的光敏电阻上。主控单元AT89S51对数据进行处理和分析，控制X步进电机和Y步进电机以相应的角度旋转，保证太阳能电池板接收最多的能量。例如，一天早上8: 00，AT89S51用数字扫描太阳定位装置的光敏电阻，以确定太阳的具体位置。AT89S51根据相应的数据控制X步进电机和Y步进电机做出相应的响应。实施例6:下面将参照图2描述该实施例。智能温室管理系统由多个测控点和一个以AT89S51为主控制单元的太阳能接收存储单元组成。每个测控点包括主控单元LM3S811-ARM3、温度检测模块、湿度检测模块、照度检测模块、数据设置单元、温度控制单元、湿度控制单元(灌溉装置、除湿装置)、光学控制单元(补光装置、遮光装置)、无线网络装置等。每个测量和控制点彼此独立工作，太阳能接收和存储单元向每个测量点均匀地提供能量。实施例7:本实施例进一步说明了实施例5中的无线网络设备，其包括无线网络信号发送设备、接收设备、移动电话、计算机等。主控单元将带有相关说明文字的各信号检测模块的传输值传输给无线网络信号传输装置，使得手机等无线信号接收设备可以在一定距离范围内随时接收测控数据，管理员可以实时了解温室作物的生长情况。实施例8:本实施例进一步说明了实施例5中的数据设置单元，其包括遥控模块和液晶显示器。为了更清楚的理解，下面的例子举例说明，例如，控制土壤湿度到60-80%