本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其涉及一種大棚內(nèi)多控式排風裝置及排風方法。

背景技術(shù)：

溫室大棚內(nèi)空間狹小，搭棚地比較避風，再加上農(nóng)藥的使用和肥料的作用，致使溫室大棚內(nèi)二氧化碳含量不斷降低，越來越多地聚積起有害氣體，造成棚內(nèi)農(nóng)作物病害的發(fā)生，給溫室大棚內(nèi)作物的生長發(fā)育帶來不利的影響，所以，當溫室大棚內(nèi)的空氣成分含量達不到棚內(nèi)作物的生長需求時，必須進行通風處理，排除棚內(nèi)的污濁空氣，同時，將棚外的新鮮空氣置換進來。

對于大多數(shù)農(nóng)戶來，他們?nèi)匀皇褂脗鹘y(tǒng)的方法來排風，即需要排風的時候，把大棚底部的塑料薄膜掀開；即便是有的使用了排風機，也需要人為的去單獨控制每一個排風機的打開和關(guān)閉，而且具體通風量和通風時間沒法把控，只是根據(jù)農(nóng)戶自己的種植經(jīng)驗去操作。這種粗獷式種植，不僅浪費勞力，而且不能很好的控制作物的生長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種大棚內(nèi)多控式排風裝置，包括電源、中央處理單元CPU、身份驗證模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源轉(zhuǎn)化模塊、繼電器控制模塊、交流接觸器控制模塊和排風機，其特征在于：

所述電源連接至所述電源轉(zhuǎn)化模塊；

所述電源轉(zhuǎn)化模塊分別與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗證模塊、中央處理單元CPU和繼電器控制模塊相連；

所述中央控制單元CPU接收來自所述身份驗證模塊和所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制所述繼電器控制模塊；

所述繼電器控制模塊控制所述交流接觸器控制模塊；

所述交流接觸器控制模塊控制所述排風機。

優(yōu)選地，所述交流接觸器控制模塊控制一個或多個所述排風機。

一種采用所述裝置的大棚內(nèi)多控式排風方法，包括：

步驟101、設(shè)定大棚內(nèi)部氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值和下限閾值；

步驟103、檢測大棚內(nèi)氣體參數(shù)；

步驟105、將步驟103得到的氣體參數(shù)數(shù)值與上下限閾值相比較，根據(jù)比較結(jié)果控制排風裝置。

優(yōu)選地，其中步驟101中所述氣體參數(shù)數(shù)值的上下限閾值為根據(jù)科學實驗獲取的植被生長所需參數(shù)的數(shù)值。

優(yōu)選地，其中步驟101中所述氣體參數(shù)包括氧氣濃度、二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度或有害氣體濃度中的一種或多種。

優(yōu)選地，其中所述步驟105包括：

當所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時，自動啟動一個或多個排風裝置；或

當所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時，發(fā)出報警，本地或遠程控制啟動一個或多個排風裝置。

優(yōu)選地，其中所述步驟105還包括：

步驟1051、當啟動一個或多個排風裝置后，監(jiān)測相應的氣體參數(shù)數(shù)值；

步驟1053、將所述氣體參數(shù)數(shù)值與第三閾值進行比較；

步驟1055、根據(jù)比較結(jié)果，自動控制一個或多個排風裝置。

優(yōu)選地，其中所述第三閾值為設(shè)定的該氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值與下限閾值之和的一半。

優(yōu)選地，其中所述步驟1055還包括：

在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值超過上限閾值啟動一個或多個排風裝置的情況下，當啟動一個或多個排風裝置后，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值低于第三閾值時，停止所述一個或多個排風裝置，返回步驟103，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不低于第三閾值時，返回步驟1051，繼續(xù)監(jiān)測氣體參數(shù)數(shù)值；或

在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值低于下限閾值啟動一個或多個排風裝置的情況下，當啟動一個或多個排風裝置后，檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值高于第三閾值時，則停止所述一個或多個排風裝置，返回步驟103，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不高于第三閾值時，返回步驟1051，繼續(xù)監(jiān)測氣體參數(shù)數(shù)值。

優(yōu)選地，其中步驟105還包括：用戶本地或遠程停止所述一個或多個排風裝置中的任意一個或多個，無需參考所述閾值。

本發(fā)明解決了以下技術(shù)問題：

(1)自動分析排風時間節(jié)點：通過配套設(shè)備檢測到的空氣溫濕度來自動控制棚內(nèi)排風的時間點；(2)自動控制排風量：科學合理的控制排風時長，自動打開或關(guān)閉排風機，讓農(nóng)作物更有利的生長，增加農(nóng)作物產(chǎn)量；(3)遠程遙控控制智能排風設(shè)備與現(xiàn)場手動開啟或關(guān)閉排風機相配合，省時省力，控制更智能；(4)同時控制多臺排風機工作：不論棚的大小和棚內(nèi)排風機數(shù)量的多少，一臺智能排風機控制器就能控制所有的棚內(nèi)的排風機，節(jié)約更多的成本。

由此，本發(fā)明實現(xiàn)了可以遠程遙控指揮，農(nóng)戶可以不在大棚內(nèi)就能操控排風機排風，科學合理的控制排風時長，如果設(shè)置為智能排風模式，設(shè)備會根據(jù)檢測到的棚內(nèi)溫濕度，自動控制排風機的打開關(guān)閉，實現(xiàn)精準排風，解放農(nóng)戶的勞動力；同時，控制器能夠一帶多工作，即一臺排風機控制器能夠帶動多臺排風機工作，節(jié)約了更多的成本。

附圖說明

通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制。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：

附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的一種大棚內(nèi)多控式排風裝置的原理圖。

附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的一種大棚內(nèi)多控式排風方法的流程圖。

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方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種大棚內(nèi)多控式排風裝置，包括電源、電源轉(zhuǎn)化模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗證模塊、中央控制單元CPU、繼電器控制模塊、交流接觸器控制模塊、排風機。其中，所述電源連接至所述電源轉(zhuǎn)化模塊；所述電源轉(zhuǎn)化模塊分別與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、身份驗證模塊、中央處理單元CPU和繼電器控制模塊相連；所述中央控制單元CPU接收來自所述身份驗證模塊和所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)控制所述繼電器控制模塊；所述繼電器控制模塊控制所述交流接觸器控制模塊；所述交流接觸器控制模塊控制所述排風機；所述身份驗證模塊中使用區(qū)塊鏈技術(shù)進行防偽。

優(yōu)選地，電源模塊依次包括空氣開關(guān)，漏電保護器、軟啟動控制器、強電轉(zhuǎn)弱電模塊；380V強電通過開關(guān)電源和漏電保護器后，經(jīng)過軟啟動控制器把電輸送到設(shè)備上。軟啟動控制器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。

優(yōu)選地，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括2G和ZigBee模塊，其中，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；2G模塊采用SIM800A GPRS模塊，通過AT指令集，實現(xiàn)了短信控制，同時也可以通過手機上網(wǎng)走流量來遙控控制；并且可以進行設(shè)備位置定位，當設(shè)備位置移動(丟失情況下)時可以進行短信報警。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊還包括無線收發(fā)電路，電源電路，jtag電路，串口轉(zhuǎn)換電路。優(yōu)選地，無線收發(fā)電路通過天線把變化的電流產(chǎn)生出的電磁波發(fā)送到遠方，實現(xiàn)和主機的無線通信，同時可以對程序進行遠程升級；優(yōu)選地，電源電路是低電壓供電，和上位機共用一個電源電路，簡化了設(shè)計；串口轉(zhuǎn)換電路可實現(xiàn)ZigBee模塊和中央處理單元CPU中主芯片的通信；身份驗證模塊采用全球唯一的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(shè)備都有唯一的標號，一機一碼，只有IEEE匹配了主芯片的ID號，設(shè)備才能正常工作；另外，身份識別碼內(nèi)包含了眾多廠家的通信協(xié)議編碼，能夠把其他廠家的產(chǎn)品融入這個控制器中，配合使用。其使用區(qū)塊鏈技術(shù)進行防偽。

優(yōu)選地，繼電器控制模塊可以控制多個繼電器，能滿足現(xiàn)在所有大棚里強電設(shè)備同時控制。同時本身含有延時控制，防止三態(tài)(正傳，翻轉(zhuǎn)，停止)電機在正轉(zhuǎn)完突然反轉(zhuǎn)導致電流急劇上升對設(shè)備造成損壞；同時，繼電器控制模塊可以兩種方式交互控制，即手動和遙控，并且他們的狀態(tài)一致，避免了因為狀態(tài)不一致的情況下造成設(shè)備的損壞。

優(yōu)選地，在交流接觸器控制模塊中，交流接觸器為可拼接式，一個交流接觸器控制模塊可以外接多達6個排風機設(shè)備，根據(jù)需要實現(xiàn)不同數(shù)量的連接，靈活操作。所述交流接觸器最大可以達到40A，可帶負載大。對于功率較小的排風機，一個交流接觸器可以同時帶動3-5個排風電機。

優(yōu)選地，中央處理單元CPU中主芯片內(nèi)包括自動控制算法，具體包含了多種情況下的排風算法，根據(jù)不同的地區(qū)，不同的農(nóng)作物，不同的時間段，不同的棚內(nèi)溫濕度等進行不同的自動比對調(diào)節(jié)，大大的降低了人工的勞動成本。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種大棚內(nèi)多控式排風方法，其包括：

步驟101、設(shè)定大棚內(nèi)部氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值和下限閾值；

步驟103、檢測大棚內(nèi)氣體參數(shù)；

步驟105、將步驟103得到的氣體參數(shù)數(shù)值與上下限閾值相比較，根據(jù)比較結(jié)果控制排風裝置。

其中，步驟101中所述氣體參數(shù)數(shù)值的上下限閾值為根據(jù)科學實驗獲取的植被生長所需參數(shù)的數(shù)值。

在不同的生長環(huán)境下，對不同植物的生長的影響是不同的。然而，每種植物對環(huán)境的要求都存在一個最佳生長參數(shù)，當然也存在導致其生長明顯減緩或者病蟲害多發(fā)，或者更適于害蟲生長的環(huán)境，這些參數(shù)的上下限的閾值是根據(jù)長期實驗或長期種植植物獲取的重要經(jīng)驗，當所述氣體參數(shù)數(shù)值高于上限閾值或低于下限閾值時，所述植被生長減緩或易產(chǎn)生病蟲害。

其中，步驟101中所述氣體參數(shù)包括氧氣濃度、二氧化碳濃度、空氣濕度、空氣溫度或有害氣體濃度中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的方法，通過引入大棚外空氣，使得大棚內(nèi)的該參數(shù)數(shù)值下降或上升，從而有利于植被生長的參數(shù)。

大棚中除了對植物生長產(chǎn)生影響的各項參數(shù)之外，也會產(chǎn)生對人體有害的氣體，當這些氣體達到一定濃度之后，會對耕作的人員產(chǎn)生不利影響。而為了保障工作人員的身體健康，有必要在此類氣體濃度升高后，馬上啟動排風裝置，對其進行稀釋。

其中，所述步驟105包括：

當所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時，自動啟動一個或多個排風裝置；或

當所述氣體參數(shù)數(shù)值超出所述上限閾值或者下限閾值時，發(fā)出報警，本地或遠程控制啟動一個或多個排風裝置。

在大棚內(nèi)會布置多個排風裝置，而往往出于不同的目的，用戶可能不需要在同一時間啟動所有的多個排風裝置。根據(jù)這一方式，用戶可以在氣體參數(shù)達到上限閾值或者下限閾值時，啟動所有的多個排風裝置中的一個或多個。

啟動的方式，可以事先設(shè)定、自動啟動。也可以發(fā)出聲光報警，用戶在大棚內(nèi)的控制設(shè)備上一次或多次啟動所有或不同的排風設(shè)備，這些可以根據(jù)用戶需要，在控制設(shè)備上預先設(shè)定。還可以將警報發(fā)送給用戶的手機或其他移動終端，用戶通過手機或移動終端，經(jīng)由2G、3G、4G、WIFI以及可使用的移動互聯(lián)方式對一個或多個排風裝置進行控制。其可以通過手機或移動終端選擇一個或多個排風裝置同時或者分別啟動。

其中，所述步驟105還包括：

步驟1051、當啟動一個或多個排風裝置后，監(jiān)測相應的氣體參數(shù)數(shù)值；

步驟1053、將所述氣體參數(shù)數(shù)值與第三閾值進行比較；

步驟1055、根據(jù)比較結(jié)果，自動控制一個或多個排風裝置。

其中，所述第三閾值為設(shè)定的該氣體參數(shù)數(shù)值的上限閾值與下限閾值之和的一半，也可以采用其他任何合適的方式。優(yōu)選地，一旦數(shù)值恢復正常，則停止排風。

其中，所述步驟1055還包括：

在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值超過上限閾值啟動一個或多個排風裝置的情況下，當啟動一個或多個排風裝置后，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值低于第三閾值時，停止所述一個或多個排風裝置，返回步驟103，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不低于第三閾值時，返回步驟1051，繼續(xù)監(jiān)測氣體參數(shù)數(shù)值；或

在由于所述氣體參數(shù)數(shù)值低于下限閾值啟動一個或多個排風裝置的情況下，當啟動一個或多個排風裝置后，檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值高于第三閾值時，則停止所述一個或多個排風裝置，返回步驟103，當檢測得到的所述氣體參數(shù)數(shù)值不高于第三閾值時，返回步驟1051，繼續(xù)監(jiān)測氣體參數(shù)數(shù)值。

其中，步驟105還包括：用戶本地或遠程啟動或者停止所述一個或多個排風裝置中的任意一個或多個，無需參考所述閾值。

用戶可以通過本地的控制設(shè)備直接停止其希望停止的排風裝置。排風裝置的控制設(shè)置在設(shè)備安裝時就已設(shè)定，并且可以根據(jù)需要隨時更改。

遠程和本地控制的優(yōu)先級以時間最近的控制命令為主，兩者之間并沒有以哪個為主的。優(yōu)選地，對于整個系統(tǒng)來說，本地的電源開關(guān)可以對所有的設(shè)備關(guān)閉電源，從而達到一次性控制。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。