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一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统

2021-02-02 23:31:24

一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统

  技术领域

  本发明属于温度控制技术领域,尤其涉及一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统。

  背景技术

  植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物的生长发育不受或很少受自然条件制约的省力型生产方式。

  植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,是一种高投入、高技术、精装备的生产体系,集生物技术、工程技术和系统管理于一体,使农业生产从自然生态束缚中脱离出来,现有的植物工厂用制冷控制装置及相匹配的控制系统,虽然能够起到自控控温的效果,但是很难保证植物工厂内部环境温度的均衡性以及稳定性,在当空调一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,未有相应的处理方式,且无法在外界温度与植物生长所需温度相匹配时进行自动更换保温方式,能耗较高,因此,现阶段市场上亟需一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统来解决上述问题。

  发明内容

  本发明的目的在于:为了解决现有的植物工厂用制冷控制装置及相匹配的控制系统,虽然能够起到自控控温的效果,但是很难保证植物工厂内部环境温度的均衡性以及稳定性,在当空调一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,未有相应的处理方式,且无法在外界温度与植物生长所需温度相匹配时进行自动更换保温方式,能耗较高的问题,而提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统。

  为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

  一种工厂内温度智能控制装置,包括植物工厂,所述植物工厂的内部设置有空调,所述空调表面对应出风口的位置设置有集气罩,所述集气罩远离空调的一面与连接管的一端相连通,所述连接管的另一端与分流管相近的一端相连通,所述连接管的底部分别设置有第一支管和第二支管,所述第一支管的内部设置有第一电磁阀,并且第一支管远离分流管的一端设置有第一分流罩,所述第一分流罩的下方设置有第一温度感应器,所述第二支管的内部设置有第二电磁阀,并且第二支管远离分流管的一端设置有第二分流罩,所述第二分流罩的下方设置有第二温度感应器,所述植物工厂顶部对应换气口的位置设置有换气罩,所述换气罩的内侧嵌入式连接有空气净化板,所述换气罩的下方设置有换气扇,所述换气扇机身的侧面通过减震柱与换气罩的内侧壁固定连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述分流管的表面套设有管夹,所述管夹的顶部通过连接管与植物工厂内侧的顶部固定连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述植物工厂的顶部设置有第三温度感应器。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述空气净化板和换气扇之间设置有隔板,所述隔板的顶部卡接有换气管,所述换气管的内部设置有单向阀。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述连接管和分流管均采用保温材料。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述换气扇的数量大于或等于二,并且换气扇的位置对应第一分流罩或第二分流罩进行设置。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述第一温度感应器、第二温度感应器和第三温度感应器的输出端均与微处理器的输入端电性连接,所述微处理器的输出端分别与第一电磁阀和第二电磁阀的输入端电性连接,并且微处理器通过红外传感器发射模块与空调无线连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述微处理器的输入端与图像采集模块的输出端电性连接,所述图像采集模块通过无线收发模块与移动终端无线通讯连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述移动终端包括智能手机、笔记本电脑或平板电脑,所述图像采集模块为高清摄像机。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述微处理器上设置有无线通讯设备,且所述无线通讯设备为4G通讯模块、5G通讯模块、GPRS通讯模块或遥控天线。

  综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

  1、本发明中,通过设计的第一温度感应器、第二温度感应器、第三温度感应器、图像采集模块、换气扇、空调、第一电磁阀和第二电磁阀之间的互相配合下,便可在较高的程度上保证了植物工厂内部环境温度的均衡性以及稳定性,即便是空调一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,也能够为植物工厂内部提供适宜而又稳定的培植环境,且能够对植物工厂内部的空气起到更换的效果,在一定程度上起到节能减排的作用,并保证了植物工厂内部空气更替后的空气质量。

  2、本发明中,通过设计的第一温度感应器、第二温度感应器、空调、分流管、第一电磁阀和第二电磁阀,第一温度感应器和第二温度感应器能够分别检测位于植物工厂内部所处区域内的温度值,并将测量值传输至微处理器,由微处理器进行分析、处理和判断,对植物工厂内部进行降温,当第一温度感应器所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器便会控制第一电磁阀的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管的冷气释放量增加,当第一温度感应器所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器便会控制第一电磁阀的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管的冷气释放量减少,当第二温度感应器所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器便会控制第二电磁阀的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管的冷气释放量增加,当第二温度感应器所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器便会控制第二电磁阀的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管的冷气释放量减小,对植物工厂内部进行升温时,当第一温度感应器所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器便会控制第一电磁阀的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管的热空气释放量减少,当第一温度感应器所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器便会控制第一电磁阀的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管的热气释放量增加,当第二温度感应器所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器便会控制第二电磁阀的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管的热气释放量减少,当第二温度感应器所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器便会控制第二电磁阀的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管的热气释放量增加,便可在较高的程度上保证了植物工厂内部环境温度的均衡性以及稳定性,即便是空调一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,也能够为植物工厂内部提供适宜而又稳定的培植环境,通过设计的第一分流罩和第二分流罩,第一分流罩和第二分流罩均具有分流的效果,用于扩展第一支管和第二支管端口的覆盖面,有效提高了所在区域内热空气或冷空气的混合效率,通过设计的第三温度感应器、微处理器、换气扇、红外传感器发射模块和空调,第三温度感应器用于检测位于植物工厂外部的空气温度,并可将所采集到的数据传输至微处理器,并由微处理器与第一温度感应器和第二温度感应器所获取数据的平均值进行比对,当判定室外温度小于或等于平均值时,微处理器便会向换气扇发出控制指令,使换气扇进行换气工作,并根据室外温度的变化调节换气扇在单位时间内的换气量,即通过改变换气扇的转速来实现,不仅能够对植物工厂内部的空气起到更换的效果,同时还能够在一定程度上起到节能减排的作用,通过设计的管夹和连接杆,连接杆作为管夹与植物工厂之间的连接媒介,而管夹作为连接杆与分流管之间的连接媒介,保证了分流管在植物工厂内部的稳定性。

  3、本发明中,通过设计的图像采集模块、无线收发模块和移动终端,图像采集模块用于采集植物工厂内部所培植植物的生长状况,并可由微处理器经无线收发模块发送至移动终端,移动终端使用者可根据植物的生长状况通过微处理器和红外传感器发射模块向空调发出相应的控制指令,用于改变空调的输出功率,通过设计的空气净化板,空气净化板能够对经换气罩进入植物工厂内部的空气起到过滤净化的效果,避免外界空气中的有害物质进入到植物工厂的内部,保证了植物工厂内部空气更替后的空气质量。

  附图说明

  图1为本发明提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统的立体结构示意图;

  图2为本发明提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统中A处放大的结构示意图;

  图3为本发明提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统中B处放大的结构示意图;

  图4为本发明提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统换气罩正视的剖面结构示意图;

  图5为本发明提出的一种工厂内温度智能控制装置及其控制系统中的模块控制框图。

  图例说明:

  1、植物工厂;2、空调;3、集气罩;4、连接管;5、分流管;6、第一支管;7、第一电磁阀;8、第一分流罩;9、第二支管;10、第二电磁阀;11、第二分流罩;12、管夹;13、连接杆;14、第一温度感应器;15、第二温度感应器;16、第三温度感应器;17、换气罩;18、空气净化板;19、隔板;20、换气管;21、单向阀;22、换气扇;23、微处理器;24、红外传感器发射模块;25、图像采集模块;26、无线收发模块;27、移动终端。

  具体实施方式

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

  请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种工厂内温度智能控制装置,包括植物工厂1,植物工厂1的内部设置有空调2,空调2表面对应出风口的位置设置有集气罩3,集气罩3远离空调2的一面与连接管4的一端相连通,连接管4的另一端与分流管5相近的一端相连通,连接管4的底部分别设置有第一支管6和第二支管9,第一支管6的内部设置有第一电磁阀7,并且第一支管6远离分流管5的一端设置有第一分流罩8,第一分流罩8的下方设置有第一温度感应器14,通过设计的第一分流罩8和第二分流罩11,第一分流罩8和第二分流罩11均具有分流的效果,用于扩展第一支管6和第二支管9端口的覆盖面,有效提高了所在区域内热空气或冷空气的混合效率,第二支管9的内部设置有第二电磁阀10,并且第二支管9远离分流管5的一端设置有第二分流罩11,第二分流罩11的下方设置有第二温度感应器15,植物工厂1顶部对应换气口的位置设置有换气罩17,换气罩17的内侧嵌入式连接有空气净化板18,换气罩17的下方设置有换气扇22,换气扇22机身的侧面通过减震柱与换气罩17的内侧壁固定连接。

  具体的,如图1所示,分流管5的表面套设有管夹12,通过设计的管夹12和连接杆13,连接杆13作为管夹12与植物工厂1之间的连接媒介,而管夹12作为连接杆13与分流管5之间的连接媒介,保证了分流管5在植物工厂1内部的稳定性,管夹12的顶部通过连接管4与植物工厂1内侧的顶部固定连接。

  具体的,如图1所示,植物工厂1的顶部设置有第三温度感应器16,通过设计的第三温度感应器16、微处理器23、换气扇22、红外传感器发射模块24和空调2,第三温度感应器16用于检测位于植物工厂1外部的空气温度,并可将所采集到的数据传输至微处理器23,并由微处理器23与第一温度感应器14和第二温度感应器15所获取数据的平均值进行比对,当判定室外温度小于或等于平均值时,微处理器23便会向换气扇22发出控制指令,使换气扇22进行换气工作,并根据室外温度的变化调节换气扇22在单位时间内的换气量,即通过改变换气扇22的转速来实现,不仅能够对植物工厂1内部的空气起到更换的效果,同时还能够在一定程度上起到节能减排的作用,。

  具体的,如图4所示,空气净化板18和换气扇22之间设置有隔板19,隔板19的顶部卡接有换气管20,换气管20的内部设置有单向阀21,通过设计的空气净化板18,空气净化板18能够对经换气罩17进入植物工厂1内部的空气起到过滤净化的效果,避免外界空气中的有害物质进入到植物工厂1的内部,保证了植物工厂1内部空气更替后的空气质量。

  具体的,如图1所示,连接管4和分流管5均采用保温材料。

  具体的,如图1所示,换气扇22的数量大于或等于二,并且换气扇22的位置对应第一分流罩8或第二分流罩11进行设置。

  具体的,如图5所示,第一温度感应器14、第二温度感应器15和第三温度感应器16的输出端均与微处理器23的输入端电性连接,微处理器23的输出端分别与第一电磁阀7和第二电磁阀10的输入端电性连接,并且微处理器23通过红外传感器发射模块24与空调2无线连接,通过设计的第一温度感应器14、第二温度感应器15、空调2、分流管5、第一电磁阀7和第二电磁阀10,第一温度感应器14和第二温度感应器15能够分别检测位于植物工厂1内部所处区域内的温度值,并将测量值传输至微处理器23,由微处理器23进行分析、处理和判断,对植物工厂1内部进行降温,当第一温度感应器14所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管6的冷气释放量增加,当第一温度感应器14所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管6的冷气释放量减少,当第二温度感应器15所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管9的冷气释放量增加,当第二温度感应器15所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管9的冷气释放量减小,对植物工厂1内部进行升温时,当第一温度感应器14所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管6的热空气释放量减少,当第一温度感应器14所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管6的热气释放量增加,当第二温度感应器15所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管9的热气释放量减少,当第二温度感应器15所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管9的热气释放量增加,便可在较高的程度上保证了植物工厂1内部环境温度的均衡性以及稳定性,即便是空调2一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,也能够为植物工厂1内部提供适宜而又稳定的培植环境。

  具体的,如图5所示,微处理器23的输入端与图像采集模块25的输出端电性连接,图像采集模块25通过无线收发模块26与移动终端27无线通讯连接。

  具体的,如图5所示,移动终端27包括智能手机、笔记本电脑或平板电脑,图像采集模块25为高清摄像机,通过设计的图像采集模块25、无线收发模块26和移动终端27,图像采集模块25用于采集植物工厂1内部所培植植物的生长状况,并可由微处理器23经无线收发模块26发送至移动终端27,移动终端27使用者可根据植物的生长状况通过微处理器23和红外传感器发射模块24向空调2发出相应的控制指令,用于改变空调2的输出功率。

  具体的,如图5所示,微处理器23上设置有无线通讯设备,且无线通讯设备为4G通讯模块、5G通讯模块、GPRS通讯模块或遥控天线。

  工作原理:使用时,第一温度感应器14和第二温度感应器15能够分别检测位于植物工厂1内部所处区域内的温度值,并将测量值传输至微处理器23,由微处理器23进行分析、处理和判断,对植物工厂1内部进行降温,当第一温度感应器14所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管6的冷气释放量增加,当第一温度感应器14所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管6的冷气释放量减少,当第二温度感应器15所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管9的冷气释放量增加,当第二温度感应器15所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管9的冷气释放量减小,对植物工厂1内部进行升温时,当第一温度感应器14所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度减小,使得在单位时间内经第一支管6的热空气释放量减少,当第一温度感应器14所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第一电磁阀7的开启程度增大,使得在单位时间内经第一支管6的热气释放量增加,当第二温度感应器15所处区域内的温度值高于设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度减小,使得在单位时间内经第二支管9的热气释放量减少,当第二温度感应器15所处区域内的温度值低于所设定的标准值时,微处理器23便会控制第二电磁阀10的开启程度增大,使得在单位时间内经第二支管9的热气释放量增加,便可在较高的程度上保证了植物工厂1内部环境温度的均衡性以及稳定性,即便是空调2一直持续故障发生前的状态,即一直制冷或一直加热,也能够为植物工厂1内部提供适宜而又稳定的培植环境,第三温度感应器16用于检测位于植物工厂1外部的空气温度,并可将所采集到的数据传输至微处理器23,并由微处理器23与第一温度感应器14和第二温度感应器15所获取数据的平均值进行比对,当判定室外温度小于或等于平均值时,微处理器23便会向换气扇22发出控制指令,使换气扇22进行换气工作,并根据室外温度的变化调节换气扇22在单位时间内的换气量,即通过改变换气扇22的转速来实现,不仅能够对植物工厂1内部的空气起到更换的效果,同时还能够在一定程度上起到节能减排的作用,图像采集模块25用于采集植物工厂1内部所培植植物的生长状况,并可由微处理器23经无线收发模块26发送至移动终端27,移动终端27使用者可根据植物的生长状况通过微处理器23和红外传感器发射模块24向空调2发出相应的控制指令,用于改变空调2的输出功率。

  以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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