[發明專利]一種農業大棚人工氣候實驗控制系統

在審

• 申請號: 201910340766.7
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN109906834A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州準點信息科技有限公司
• 主分類號: A01G9/14
• 分類號: A01G9/14;G08C19/00;H04B3/54;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種農業大棚人工氣候實驗控制系統，每個大棚分別按實驗要求控制大棚內的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等。每個大棚安裝一臺主控制器和溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等相應傳感器和執行控制器用于控制大棚氣候在設定值范圍，執行控制器和測量儀器與主控制器之間采用電力線通信，主控制器通過4G無線路由器接入移動無線通信網絡。

(一)技術領域：

本發明涉及一種農業大棚人工氣候實驗控制系統，包含主控制器和各測量儀器，采用電力線通信方法，向電網周波電壓過0區特定點發送寬脈沖信號產生突變電流，作為信號的位取值，主控制器接收各測量儀器采集的數據，并通過無線路由器接入4G移動無線通信網絡，從而無論身在何處都可使用手機、電腦和手持移動設備實現無線聯網。

(二)背景技術：

當前電力線通信主要指電力線載波通信和雙向工頻通信。電力線載波通信PLC利用現有電力線通過載波方式傳輸信號。但是配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，同時在三相電力線間傳送又有很大信號損失，所以電力載波信號只能在一個配電變壓器臺區內傳送，并且只能在單相電力線上傳輸。實際應用中，電力線空載時點對點載波信號可傳輸到幾公里，但當電力線上負荷很重時，只能傳輸幾十米，因此目前電力線載波通信只應用在遠程抄表上，還需配合其它通信手段。

雙向工頻通信TWACS利用在工頻電壓基波過零區加入調制信號，用這一區域的電壓或電流波形的畸變信號攜帶信息。TWACS系統設備只存在于變電站和用戶端。其中由變電站向用戶端傳輸的通道為輸出通道，利用電壓波形的調制攜帶信息，由用戶端向變電站傳輸的通道為輸入通道，利用電流波形的變化傳輸信息。其收發信號均通過耦合變壓器與電力網交聯。

TW A CS信號的檢測主要是基于時域差分技術，這些方法大都數據處理復雜，實時性差，設備成本高，需要采集多個周波大量的信號比較并分別進行A/D轉換，再進行復雜計算，才能確定該信號位是“1”還是“0”，由于計算的嚴謹性，干擾信號會嚴重影響所檢測信號的判定結果，因此原有方法很難在我國應用。

本發明設置時鐘計時器和同步計時器，其同步計時器及周波信號的真假判定甄別參考本人2016年相關專利。

(三)發明內容：

電力線雙向工頻通信是當調制電路的可控硅在過零點前30°觸發導通時,通過隔離變壓器產生調制信號，使電網周波發生短路畸變，其輸出調制信號的頻率在200～600Hz范圍變化，接收端通過對多組周波畸變信號的采集、A/D轉換和一系列計算解調出有用信息。但是我國電力網采用中性點不接地或小電流接地系統，用電情況復雜，電力線雙向工頻通信在我國很難得到實際應用。

本發明涉及一種農業大棚人工氣候實驗控制系統，由幾個農業大棚在同樣的外部氣候條件下，每個大棚分別按實驗要求控制大棚內的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等，通過相應傳感器測量并經測量信號的調理后分時送入測量儀器處理，在每個大棚安裝一臺主控制器和溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度等相應執行控制器用于控制大棚氣候在設定值范圍，并按國家標準安裝三孔插座供測量儀器使用。執行控制器和測量儀器與主控制器之間采用電力線通信，采用電力線通信減少布線工程。主控制器中的微控制器通過串口與4G無線路由器通信，并通過4G無線路由器接入移動無線通信網絡。采用4G高速無線網絡作為數據承載網絡，可實現總站的服務器和各大棚之間的安全高速的無線連接，實驗人員無論身在何處都可使用手機APP、電腦和手持移動設備了解大棚中的情況并實時調控。