[發明專利]溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統及方法

有效

• 申請號: 201110260856.9
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102411388A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張海輝;胡瑾;吳婷婷;張佐經;劉典;翟長遠;樊宏攀;代建國
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;A01G9/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

1.溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，包括

數據采集模塊(1)，實現對溫室內二氧化碳濃度與光照強度的實時采集；

采集處理器(2)，將采集到的數據信息進行模數轉換后經發送，其數據輸入端連接所述數據采集模塊(1)的數據輸出端；

控制處理器(3)，接收采集處理器(2)發送的數據，轉換為高低電平輸出，控制處理器(3)的數據輸出端連接用戶交互模塊(4)，用戶交互模塊(4)包括鍵盤和顯示屏；

控制模塊(5)，包括二氧化碳氣罐(51)及其驅動電路(52)，驅動電路(52)包括光耦(U7)和固態繼電器(U6)，光耦(U7)的陰極連接控制處理器(3)的控制信號輸出端，陽極通過第九電阻(R9)連接3.3V電壓，發射極通過第十電阻(R10)連接到第一三極管(Q1)的基極，光耦(U7)的集電極通過第六電阻(R6)連接固態繼電器(U6)的正輸入端，光耦(U7)的集電極還連接第七電阻(R7)，第七電阻(R7)的另一端連接發光二極管(DS3)的陽極，發光二極管(DS3)的陰極連接到固態繼電器(U6)的負輸入端和第一三極管(Q1)的集電極，固態繼電器(U6)的兩個輸出端連接給二氧化碳氣罐(51)的電磁閥供電的220V交流電信號。

2.根據權利要求1所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，所述數據采集模塊(1)為二氧化碳傳感器模塊B530和光照傳感器模塊ISL29010。

3.根據權利要求1所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，所述采集處理器(2)和控制處理器(3)都為射頻集成電路芯片CC2430，采集處理器(2)的P0.0、P0.1、P0.2和P0.3腳為數據采集模塊(1)的數據輸入端口，采集處理器(2)通過芯片自帶的射頻端口發送二氧化碳濃度和光照強度數據信息，控制處理器(3)通過芯片自帶的射頻端口接收采集處理器(2)發送的數據，控制處理器(3)的P0.7腳連接光耦(U7)的陰極，P0.4、P0.5和P0.6腳為鍵盤控制端，P1口作為數據輸出端與顯示屏相連。

4.根據權利要求3所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，所述的數據采集模塊(1)為兩組二氧化碳傳感器模塊B530和一組光照傳感器模塊ISL29010，二氧化碳傳感器模塊B530的數據輸出端分別連接采集處理器(2)的P0.0、P0.1腳，光照傳感器模塊ISL29010連接采集處理器(2)的P0.2和P0.3腳。

5.根據權利要求3所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，所述采集處理器(2)的射頻端口連接天線，控制處理器(3)的射頻端口連接天線。

6.根據權利要求3所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統，其特征在于，所述控制處理器(3)管理作物不同生長階段光合作用所需光照強度和二氧化碳范圍參數，用戶通過用戶交互模塊(4)可調整作物類型和各階段預設參數。

7.利用權利要求1所述的溫室大棚內二氧化碳濃度的精準調控系統的調控方法，其特征在于，在控制處理器(3)中設置作物各個生長階段所需光強與二氧化碳濃度的閾值范圍，當所述控制處理器(3)接收到采集處理器(2)發送的數據后，先判斷光照強度實時采集值是否屬于當前生長階段預設光照強度范圍，

如果不在該光照強度范圍，則不做處理；

如果在該光照強度范圍之內，則將二氧化碳濃度實時采集值與當前階段二氧化碳濃度閾值范圍進行比較，如果小于所設二氧化碳濃度閾值范圍的下限值，則輸出控制信號通過驅動電路(52)打開二氧化碳氣罐(51)；如果大于所設二氧化碳濃度閾值范圍的上限值，則輸出報警信號，如果在所設二氧化碳濃度閾值范圍內，則不做處理。