太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備。
【背景技術】
[0002]科學家已經確定了影響植物生長有52種因素，但是起主要作用的包括:土壤有機質、土壤水分、根層深度、溫度、光強度、光照度、風速等等。
[0003]“十二五”以來，精準農業已成為當今世界農業發展的新趨勢，它是由現代信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統，它將推動農業生產由以前的粗放型農業向技術型、細化型的現代化農業轉變。精準農業的基本思路是根據農作物在生長過程中所出現的優劣性而進行科學管理，實時地感知作物生長信息和作物生長環境信息，分析作物生長差異的原因，并按具體情況做出決策，準確地根據不同的情況進行針對性的管理，用最少或最節省的投入達到同等收入或更高的收入，并改善環境，高效地利用各類農業資源，優化生產管理體系，取得經濟效益和環境效益。精準農業的技術體系主要包含信息獲取系統、信息處理系統與智能化的農業機械作業3個部分，其中如何能方便、有效、快捷、準確地獲取到農作物田間的環境信息，已經成為實施精準農業最為關鍵的問題，為此，需要大力開展適用于農作物的環境信息快速感知技術與傳感儀器的研究。
【實用新型內容】
[0004]為了克服上述缺陷，本實用新型提供一種太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備，包括光強度采集裝置、I/O轉換接口、近端控制裝置、遠端控制裝置和光強度調整裝置；所述光強度采集裝置通過所述I/O轉換接口與所述近端控制器和所述遠端控制器相連；所述近端控制器與所述光強度調整裝置相連。
[0005]所述光強度采集裝置為固定在光伏支架上的光照強度傳感器。
[0006]所述I/O轉換接口為集成有多路開關和數據采集卡的模擬量數字量轉換接口。
[0007]所述近端控制器是安裝在農業溫棚骨架外部的嵌入式控制器。
[0008]所述遠端控制器包括第一無線通信模塊、第二無線通信模塊和處理器；所述第一無線通信模塊布置在所述太陽能光伏農業溫棚的骨架外部，將所述I/o轉換接口發送的采樣信號轉換為無線采樣信號發送給所述第二無線通信模塊，并且將接收到的所述第二無線通信模塊發送來的無線控制信號發送給所述I/o轉換接口 ；所述第二無線通信模塊安裝在所述太陽能光伏農業溫棚骨架外部的遠端的機房內，接收所述第一無線通信模塊發送來的無線采樣信號，將所述無線采樣信號轉換為所述處理器可識別的格式，并發送給所述處理器。
[0009]所述處理器為一微型計算機的CPU，所述微型計算機還設置有鼠標接口、鍵盤接口、顯示器接口和/或報警器接口，通過上述接口分別連接鼠標、鍵盤、顯示屏和報警器與所述CPU連接。
[0010]所述光強度調整裝置包括補光燈、開關量輸出接口和開關；所述補光燈固定在光伏支架上，通過導線開關量輸出接口連接；所述開關連接在所述導線上。
[0011]所述的光強度調節設備還包括電源模塊，所述電源模塊采用光伏組件供電。
[0012]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所述I/O轉換接口、所述第一無線通信模塊、所述近端控制器、所述光強度調整裝置提供電源；所述第二電源模塊向所述第二無線通信模塊和所述微型計算機及其外設提供電源。
[0013]本實用新型的太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備能夠實現自動控制和調節光照強度，本實用新型既能夠實行閉環的自動跟蹤控制，也能夠實行遠端干預，能夠保持太陽能光伏農業溫棚內部的光照強度在設定范圍內。
【附圖說明】
[0014]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本實用新型的上述和其它特征及優點將變得更加明顯。
[0015]圖1是太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備的結構圖；
[0016]圖2是補光燈和光強度傳感器的布線圖
[0017]圖3是電源模塊的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]下面參考附圖和優選實施例對技術方案作詳細說明。
[0019]本實施例的太陽能光伏農業溫棚光強度調節設備包括光強度采集裝置、I/O轉換接口、近端控制裝置、遠端控制裝置和光強度調整裝置。
[0020]如圖1和2所示，光強度采集裝置可以是光照強度傳感器21。光照強度傳感器21固定在農業溫棚骨架內部的光伏支架24上，用于檢測溫室大棚內部的光照強度。
[0021]I/O轉換接口為集成有多路開關和數據采集卡的模擬量數字量轉換接口。I/O轉換接口安裝在農業溫棚骨架外部。I/O轉換接口通過信號線與光照強度傳感器22連接，光照強度傳感器22將檢測到的光照強度信號發送到I/O轉換接口。I/O轉換接口對光傳感器22傳送來的信號進行I/O轉換和采樣，并將采樣信號發送給近端控制器和遠端控制器。1/0轉換接口中集成的多路開關用于完成傳感器子系統輸出信號的I/O轉換。在檢測控制系統中，為滿足實時性要求，一般應選用速度較高，多種采樣觸發方式，多路采樣保持的多通道數據采集卡。
[0022]近端控制器可以是嵌入式控制器，安裝在農業溫棚骨架外部，功能包括環境參數預設置、信號分析處理和控制三個部分。嵌入式控制器中安裝有數據采集模塊(數據采集軟件)、信號處理和控制模塊(信號處理和控制軟件)、伺服模塊(伺服軟件)。
[0023]數據采集模塊對環境參數進行預設置，一方面可將某一時間范圍內，農作物正常生長對光照強度要求進行設置；另一方面可將作物不同生長期對光照強度要求進行設置，進而對其進行數據擬合，以確定其在整個生長過程中對上述因素的要求。
[0024]信號處理模塊進行數據擬合，測量數據與預設參數值進行比較分析，為控制提供決策依據，控制部分則由此發出各種相應的控制信號。
[0025]控制模塊是向光強度調整裝置發出控制信號，控制光強度調整裝置的補光量。
[0026]光強度調整裝置包括固定在支架24上的補光燈22、通過導線與補光燈22連接的開關量輸出接口和連接在導線上的開關23。開關量輸出接口安裝在農業溫棚骨架外部，根據嵌入式控制器的控制模塊發出的控制信號中的接通或者斷開時間接通或者斷開開關23，以控制光照強度和時間。
[0027]嵌入式控制器的環境參數預設置