[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于開頂式氣室的遠(yuǎn)程高精度CO2濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710484166.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN107219868A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琳;吳冬秀;黃耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院植物研究所
• 主分類號(hào): G05D11/13
• 分類號(hào): G05D11/13
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11232
• 代理人: 李娜

1.一種應(yīng)用于開頂式氣室的遠(yuǎn)程高精度CO₂濃度自動(dòng)控制系統(tǒng),其特征在于：所述的系統(tǒng)主要包括CO₂傳感器、CO₂濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)、CO₂氣源供應(yīng)裝置、通氣混勻裝置、遠(yuǎn)程在線管理平臺(tái)；

CO₂傳感器采用高精度傳感器模塊，用于控制反饋時(shí)間，提高控制精度，氣室內(nèi)、外各一個(gè)；

CO₂濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括CO₂濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、PID控制主機(jī)、電磁閥控制模塊、風(fēng)扇控制模塊、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與3G轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及液晶觸摸屏顯示與控制模塊；其中，PID控制主機(jī)中PLC是控制器的核心，CO₂濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將模擬量轉(zhuǎn)換輸入，PID通過在PLC運(yùn)算，通過電磁閥控制輸出，風(fēng)扇控制與電磁閥開啟同步，PLC的數(shù)據(jù)輸出到液晶顯示屏，同時(shí)輸出到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和3G轉(zhuǎn)發(fā)模塊，再通過無線轉(zhuǎn)發(fā)到云數(shù)據(jù)庫(kù)；

CO₂氣源供應(yīng)裝置采用鋼瓶氣體，同時(shí)鏈接多個(gè)鋼瓶集中供氣方式；

通氣混勻裝置由環(huán)形通氣管、垂直通氣管、可調(diào)節(jié)高度的氣體釋放孔以及風(fēng)扇組成；其中，環(huán)形通氣管位于開頂式氣室的底部，垂直通氣管位于開頂式氣室的立柱上且與環(huán)形通氣管相連通，風(fēng)扇設(shè)置于氣室內(nèi)的底部對(duì)角；垂直通氣管固定在開頂式氣室的立柱上，每隔一定高度預(yù)設(shè)有固定卡扣，氣體釋放孔與垂直通氣管相連；

遠(yuǎn)程在線管理平臺(tái)由云數(shù)據(jù)庫(kù)、在線數(shù)據(jù)管理軟件和移動(dòng)終端組成；CO2濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)通過3G轉(zhuǎn)發(fā)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到遠(yuǎn)程在線管理平臺(tái)的云數(shù)據(jù)庫(kù)中，移動(dòng)終端通過網(wǎng)絡(luò)登錄在線數(shù)據(jù)管理軟件訪問云數(shù)據(jù)庫(kù)，控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線瀏覽和下載保存。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于開頂式氣室的遠(yuǎn)程高精度CO₂濃度自動(dòng)控制系統(tǒng),其特征在于：所述的CO₂濃度自動(dòng)控制系統(tǒng)采用快速反饋調(diào)節(jié)的控制方式，通過接收氣室內(nèi)、外CO₂傳感器信號(hào)，每2s自動(dòng)記錄儲(chǔ)存一次數(shù)據(jù)，根據(jù)氣室外10分鐘的測(cè)定值均值V_10min，加上設(shè)定濃度值增加值△E，再減去氣室內(nèi)實(shí)測(cè)值C,即根據(jù)(V_10min+△E)-C的差值范圍，控制電磁閥開啟、關(guān)閉時(shí)間，通過環(huán)形通氣管道、垂直通氣管道及氣體釋放孔由CO₂氣源供氣裝置向氣室內(nèi)通氣，同時(shí)控制風(fēng)扇開啟混勻氣室內(nèi)氣體；根據(jù)傳感器精度和響應(yīng)時(shí)間滯后的特點(diǎn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)采用前置控制方式，即在CO2處理濃度范圍內(nèi)，距最低閾值10ppm時(shí)開啟通氣模式，在距離最高閾值10ppm時(shí)停止通氣，等待CO2傳感器反饋濃度信號(hào)再執(zhí)行下一次控制動(dòng)作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于開頂式氣室的遠(yuǎn)程高精度CO2濃度自動(dòng)控制系統(tǒng),其特征在于：所述的氣體釋放孔可根據(jù)氣室內(nèi)植物生長(zhǎng)高度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，氣體釋放孔通過2通管連接垂直通氣管，高度改變后則堵住相應(yīng)高度垂直通氣管，向上挪移氣體釋放孔連接更高高度的垂直通氣管，以達(dá)到出氣高度的調(diào)節(jié)。