本實用新型屬于智能化控制設備技術領域,具體涉及一種放風機及使用其進行放風的方法。
背景技術:
在植物種植大棚中,晚上會積累較多的二氧化碳,這主要是由土壤中的有機質分解而釋放出來的,也由植物的呼吸作用而產生一部分。因冬天傍晚大棚關閉,會使晚上棚中的二氧化碳積累到很高的濃度,這個濃度是大氣中二氧化碳濃度的5倍。所以充分利用棚中的這些二氧化碳供應光合作用的需要,會使光合產物數量大幅度提高,明顯增加蔬菜產量。這就要求菜農注意不能過早地放風,以免使棚中的這些二氧化碳逸出棚外,白白跑掉。
而夏天大棚內因為封閉,導致棚內溫度比外界溫度高,過高的溫度抑制了植物的生長趨勢,這就要求大棚合理的控制放風口的放風節點和放風時長。
現在實際常用的放風方式有兩種:一是傳統的手拉式,一種就是電控式。
由于現代大棚建立的都比較大,傳統的人工手拉式會浪費很大的人力資源。中國專利申請號為201610341838.6的實用新型專利申請中,提供了一種帶有放風口的大棚,所述大棚包括大棚本體、覆蓋在大棚本體上的塑料薄膜、放風口和放風控制裝置,放風口設置在所述塑料薄膜上,放風口上覆蓋有放風塑料薄膜,放風塑料薄膜的一端與塑料薄膜固定,另一端為自由端,自由端設置有連桿,在放風控制裝置的控制下,放風塑料薄膜滑動開啟或封閉放風口。上述的電控式放風雖然較傳統的手拉式減輕了人工負擔,但是還是有很多不足的地方。例如農戶不可能24小時守候在大棚里,在大棚溫度超過(或低于)植物合適的生長溫度后,農戶需要到大棚里去手動打開(或關閉)放風口;對于何時打開放風口,放風多久,這些都是農戶自己根據種植經驗估測出來,沒有一個科學、有效、可以傳遞的方式。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本實用新型的目的是提供一種放風機,屬于智能化控制設備,主要用于解決以下技術問題:(1)自動分析放風時間節點;(2)自動控制放風時長;(3)遠程遙控控制智能放風設備;(4)現場手動開啟或關閉放風機。
具體的,根據本實用新型的一個方面,提供了一種放風機,所述放風機包括CPU以及與CPU連接的如下模塊:電源轉化模塊、無線數據傳輸模塊、身份驗證模塊、繼電器控制模塊、數據采集模塊、自動控制算法模塊;所述電源轉化模塊還分別連接上述無線數據傳輸模塊、身份驗證模塊、繼電器控制模塊、數據采集模塊、自動控制算法模塊。
優選的,如上所述的放風機,所述放風機還包括電源和風機,電源連接所述風機和電源轉化模塊。
優選的,如上所述的放風機,所述電源轉化模塊包括依次連接的空氣開關、漏電保護器、軟啟動控制器、強電轉弱電模塊。
優選的,如上所述的放風機,所述無線數據傳輸模塊包括依次連接的無線收發電路、電源電路、串口轉換電路、JTAG電路。
更優選的,如上所述的放風機,所述無線收發電路包括2G模塊和ZigBee模塊,所述2G模塊采用SIM800A GPRS模塊。
更優選的,如上所述的放風機,所述JTAG電路連接所述CPU。
優選的,如上所述的放風機,所述數據采集模塊包括集成在一體的或并聯的空氣溫濕度采集器,雨量感應器,風速感應器、風向感應器。
本實用新型的有益效果如下:與先前技術相比,本實用新型可以遠程遙控指揮,可以自動智能放風;實現精準放風(通過控制放風量和放風的時間節點),節約人力物力。通過一個CPU即可精準控制所有其他模塊的開關,接收處理數據,有效提升了效率;電源轉化模塊的設置,提高了電源使用效率。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本實用新型的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂,以下特舉本實用新型的具體實施方式。
附圖說明
通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述,各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的,而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1為本實用新型的優選實施例中放風機的結構原理框圖。
圖2為本實用新型的電源轉化模塊的結構示意圖。
圖3為本實用新型的無線數據傳輸模塊的結構示意圖。
圖4為本實用新型的另一個優選實施例中放風機的結構原理框圖。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應當理解,可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
實施例1
如圖1所示,本實用新型所提供的放風機包括CPU 10以及與CPU 10連接的如下模塊:電源轉化模塊1、無線數據傳輸模塊2、身份驗證模塊3、繼電器控制模塊4、數據采集模塊5、自動控制算法模塊6;所述電源轉化模塊還分別連接上述無線數據傳輸模塊、身份驗證模塊、繼電器控制模塊、數據采集模塊、自動控制算法模塊。所述放風機還包括電源7和風機8,電源7一方面為風機8提供電力,另一方面為電源轉化模塊1供電。其中,CPU 10可以采用AMD的Athlon II X2 205或者INTEL的E3200。
其中,如圖2所示,電源轉化模塊1包括依次連接的空氣開關11、漏電保護器12、軟啟動控制器13、強電轉弱電模塊14;電源7提供的220V強電通過空氣開關11和漏電保護器12后,經過軟啟動控制器13和強電轉弱電模塊14把電輸送到放風機的各個組成模塊上。軟啟動控制器13可以通過控制自身的導通角,緩慢增加流過的電流,抑制過大的啟動電流。電源轉化模塊1用于保護啟動電路,防止瞬間啟動的大電流擊毀設備;軟啟動的同時可以帶動多個控制模塊,防止產生大電流。
如圖3所示,無線數據傳輸模塊2包括依次連接的電源電路22,無線收發電路21,串口轉換電路23,JTAG電路24。
無線收發電路21包括2G模塊25和ZigBee模塊26,通過天線把變化的電流產生出的電磁波發送到遠方,實現和主機的無線通信。同時可以對其內部的程序進行遠程升級。2G模塊采用SIM800A GPRS模塊,通過AT指令集,實現了短信控制,同時也可以通過手機上網走流量來遙控控制;并且可以進行設備位置定位,當設備位置移動(丟失情況下)時可以進行短信報警。ZigBee模塊主要工作在2.4GHz頻段,模塊功耗低,支持多級休眠和喚醒,深度休眠功耗小于0.5uA。
電源電路22是低電壓供電,無線數據傳輸模塊2也可以和CPU10共用一個電源電路,從而簡化設計。
串口轉化電路23可實現ZigBee模塊26和CPU10主芯片的通信。
JTAG電路24連接CPU10,用于CPU可編程芯片的在線系統編程。
身份驗證模塊3,采用全球唯一的IEEE標號,進行身份識別,具有兩個作用:一個是反抄襲功能,所有的設備都有唯一的標號,一機一碼,只有IEEE匹配了CPU10主芯片的ID號,設備才能正常工作;另外,該模塊的身份識別碼內包含了眾多廠家的通信協議編碼,能夠把其他廠家的產品融入這個本實用新型的放風機中,配合使用。身份驗證模塊可以采用例如指紋識別器等現有技術設備。
繼電器控制模塊4,所述繼電器控制模塊可以控制多個繼電器,從而實現一臺繼電器控制模塊4帶動多個風機8同時工作。同時繼電器控制模塊4本身含有延時控制,防止風機的三態電機在正轉完突然反轉時導致電流急劇上升對設備造成損壞,所述的三態包括開放風口,關放風口,停止三種狀態;同時,繼電器控制模塊4可以通過手動和遙控兩種方式交互控制,并且在手動和遙控時的狀態一致,避免了因為狀態不一致的情況下造成設備的損壞。所述繼電器控制模塊可以采用常見的繼電器控制器。
數據采集模塊5,包括集成在一體的空氣溫濕度采集器,雨量感應器,風速感應器、風向感應器;數據采集模塊5能夠檢測溫濕度、雨量、風速、風向值。
當然,數據采集模塊5的結構也可以采用其他方式。例如,圖4為本實用新型的另一個優選實施例中放風機的結構原理框圖。所述數據采集模塊5包括并聯的空氣溫濕度采集器51,雨量感應器52,風速感應器53、風向感應器54;數據采集模塊5能夠檢測溫濕度、雨量、風速、風向值,根據棚內的溫濕度狀況自動的打開放風口或者關閉放風口;當下雨的時候,如果放風口是打開狀態,控制自動關閉放風口;根據實際環境中的風速和風向,自動控制放風口的大小;極大的減輕了人工勞力,讓農戶可以不用因為忙于其他事情而造成大棚內作物的不必要損失。
自動控制算法模塊6,該模塊內包含了多種情況下的放風算法,根據不同的地區,不同的農作物,不同的時間段,不同的棚內溫濕度,周邊是否下雨,當時的風速風向等進行不同的自動比對調節,大大的降低了人工的勞動成本。自動控制算法模塊可以采用常見的單片機控制器,例如Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Atmel的AT89系列。
需要說明的是:
在此提供的算法和顯示不與任何特定計算機、虛擬裝置或者其它設備固有相關。各種通用裝置也可以與基于在此的示教一起使用。根據上面的描述,構造這類裝置所要求的結構是顯而易見的。此外,本實用新型也不針對任何特定編程語言。應當明白,可以利用各種編程語言實現在此描述的本實用新型的內容,并且上面對特定語言所做的描述是為了披露本實用新型的最佳實施方式。
在此處所提供的說明書中,說明了大量具體細節。然而,能夠理解,本實用新型的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中,并未詳細示出公知的方法、結構和技術,以便不模糊對本說明書的理解。
類似地,應當理解,為了精簡本公開并幫助理解各個實用新型方面中的一個或多個,在上面對本實用新型的示例性實施例的描述中,本實用新型的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而,并不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護的本實用新型要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說,如下面的權利要求書所反映的那樣,實用新型方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此,遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地并入該具體實施方式,其中每個權利要求本身都作為本實用新型的單獨實施例。
本領域那些技術人員可以理解,可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件,以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述,本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
此外,本領域的技術人員能夠理解,盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同實施例的特征的組合意味著處于本實用新型的范圍之內并且形成不同的實施例。例如,在下面的權利要求書中,所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
本實用新型的各個部件實施例可以以硬件實現,或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現,或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解,可以在實踐中使用微處理器或者數字信號處理器(DSP)來實現根據本實用新型實施例的虛擬機的創建裝置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本實用新型還可以實現為用于執行這里所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如,計算機程序和計算機程序產品)。這樣的實現本實用新型的程序可以存儲在計算機可讀介質上,或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從因特網網站上下載得到,或者在載體信號上提供,或者以任何其他形式提供。
應該注意的是上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制,并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中,不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本實用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中,這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。
顯然,本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣,倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其同等技術的范圍之內,則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。