基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，該系統中單片機檢測溫度傳感器、光照傳感器、濕度傳感器和上、下限位開關反饋的卷簾機位置反饋信息，從而判斷日光溫室大棚的內外環境狀況，隨后單片機發出控制信息至固態繼電器，固態繼電器控制大棚草簾的自動卷、落動作，同時大棚的實時溫度、大氣相對濕度通過數碼管顯示出來。本發明專利技術實現了卷簾機在晝夜交替、惡劣天氣、溫度驟變情況下的自動卷簾、落簾，大大減輕了大棚種植戶的勞動強度，提高了生產效率，降低了生產成本。

【技術實現步驟摘要】
基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統
本專利技術屬于農業工程應用領域，涉及一種大棚卷簾控制系統，具體是基于多傳感 器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統。
技術介紹
近年來日光溫室大棚在中國北方大部分農村得到飛速發展，在保障全社會菜藍子 工程的基礎上使得農民的收入得到顯著提高，目前國內溫室大棚大多實現了機械化或半機 械化,即通過機械開關人工手動控制卷簾機的卷簾、放簾。人工控制卷簾機不僅需要大量勞動力而且生產效率低下。雖然已經有了先進的智 能溫室，但這種溫室前期投入太大、生產成本太高，并不適合于北方地區廣大農村以家庭為 單位的生產形式。目前國內生產的卷簾機主要有兩種工作方式:一種是固定式，另一種是走動式。無 論哪種方式都需要人工操控，且需在戶外觀望，陰雨天氣工作辛苦，人工直接操控三相電開 關很危險，大棚數量較多時，費時費力。針對上述不足，我們推山了基于多傳感器信息融合 技術的智能大棚卷簾控制系統。
技術實現思路
針對現有技術中存在的缺陷與不足，本專利技術的目的在于提供了一種基于多傳感器 信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，實現對棚內溫度、棚外濕度和光照的實時監測，并 根據檢測結果實時控制卷簾機動作，從而保證了溫室內作物生長對光照和溫度的要求，減 輕了勞動強度。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案:基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統包括數據采集系統、微控制 器、執行元件系統、人機交互系統，數據采集系統采集到的數據信息送至微控制器，該平臺 通過對這些數據的分析處理，將處理后的控制信息送至執行元件系統，由執行元件系統控 制卷簾機動作。本專利技術的主要思路是:由數據采集系統、微控制器、執行元件系統、人機交互系統 構成一個完善的卷簾控制系統，實現對溫室大棚的自動化控制和智能化管理。所述數據采集系統包括包括光照傳感器、數字溫度傳感器、濕度傳感器和限位開關。數據采集系統把大棚內的溫度、大棚外的濕度和光照、卷簾機的位置等采集下來。所述微控制器以單片機為核心，數據采集系統與單片機相連實現信息互通，單片 機對采集到的信息做分析和處理，將處理后的信息送至執行元件系統。作為優選，所述執行元件系統指三相電機正反轉固態繼電器，根據單片機的控制 信息調控電機的正反轉、啟停。所述人機交互系統主要包括鍵盤模塊和LED顯示模塊，鍵盤可用于設定溫度、濕度的范圍，LED顯示模塊便于取材，數碼清晰，所以優選LED顯示。本專利技術的顯著優點為:I)實時監測棚內溫度和棚外光照信息，為保證作物正常生長提供前提；2)通過實時監測大棚外的相對濕度信息，有效地避免了風雨、冰雹天氣對大棚的 所害；3)人性化的人機交互設計可實現人機的良性交互，通過按鍵設置最適溫濕度，通 過LED顯示屏將大棚內外物料信息實時地讀出來；4)該系統使得溫室大棚具備了自動化和智能化。【附圖說明】圖1為本專利技術基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統的結構示意 圖。圖2為基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統的程序流程圖。 【具體實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本專利技術作進一步詳細的說明。如圖1所示，基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統由數據采集系 統、微控制器、執行元件系統、人機交互系統構成了一個完善的自動控制系統，實現了溫室 大棚管理的自動化和智能化。所述數據采集系統包括傳感器系統和限位開關，傳感器系統 又可細分為溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器。作為優選，所述微控制器選擇STC89C52 單片機，該單片機性能穩定、可靠，成本低。作為優選，執行元件系統選用三相電機正反轉固 態繼電器。人機交互系統分為鍵盤模塊利LED顯示模塊，按鍵主要用于設定最適參考值， LED顯示模塊主要用于顯示實時的溫度、濕度等環境信息。數據采集系統將棚內溫度、大氣濕度、光照、卷簾機位置等信息采集后傳送到微控 制器，微控制器將采集到的信息分析處理后發山控制指令發送到執行元件系統，通過執行 元件系統的動作控制卷簾機的工作狀態。如圖2所示，首先通過按鍵設定合適的溫濕度范圍，采用光照傳感器判斷有無光 照，如無光照表面是黑夜，發山落簾指令，如有光照則通過濕度傳感器檢測大氣濕度，判斷 是否是陰雨天氣，如果濕度過大則可能是風雨冰雹等惡劣天氣，發出落簾指令，如果濕度適 中則再通過溫度溫度傳感器檢測棚內溫度，如果溫度過低則應落簾保溫，發山落簾指令，如 果溫度適宜則發出卷簾指令，使作物接受光照。上面以具體實施例予以說明本專利技術工作原理，本專利技術并不局限于以上實施例，根 據上述的說明內容，凡在本專利技術的精神利原則之內所作的任何修改、替換利改進等，均應包 含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述系統包括數據采集系統、微控制器、執行元件系統、人機交互系統，所述數據采集系統包括多傳感器系統和限位開關，數據采集系統將采集到的數據信息傳送到微控制器，通過微控制器對數據采集系統采集到數據進行分析和處理后，將指令傳送到執行元件系統，由執行元件系統控制現場設備；基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述多傳感器系統包括光照傳感器、數字溫度傳感器、濕度傳感器；基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述微控制器以STC89C52單片機為核心，與數據采集系統、執行元件系統、人機交互系統直接相連；基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述執行元件系統為三相電機正反轉固態繼電器；基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述人機交互系統包括鍵盤模塊和LED顯示模塊，所述鍵盤模塊主要用于設定大棚內最適溫度范圍和大氣相對濕度臨界值，所述LED顯示模塊主要用于顯示棚內實時溫度和大氣的實時濕度。

【技術特征摘要】
1.基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述系統包括數 據采集系統、微控制器、執行元件系統、人機交互系統，所述數據采集系統包括多傳感器系 統和限位開關，數據采集系統將采集到的數據信息傳送到微控制器，通過微控制器對數據 采集系統采集到數據進行分析和處理后，將指令傳送到執行元件系統，由執行元件系統控 制現場設備；基于多傳感器信息融合技術的智能大棚卷簾控制系統，其特征在于所述多傳 感器系統包括光照傳感器、數字溫度傳感器、濕度傳感器；基于多傳感器信息融合技...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊福增，秦昊，蒲應俊，王元杰，王濤，周渝，劉虹玉，
申請(專利權)人：西北農林科技大學，
類型：發明
國別省市：