土壤湿度自适应调节的智能温室系统技术方案

本发明专利技术公开了一种土壤湿度自适应调节的智能温室系统，包含若干均匀分布的土壤湿度传感器、若干均匀分布在温室内部的灌溉喷头模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块，其中，灌溉喷头模块包含喷头和微控制器，微控制器用于根据控制模块的命令控制喷头的开关；土壤湿度传感器用于其所在处的土壤湿度；设定模块用于设定温室内的期望土壤湿度；存储模块用于存储所述期望土壤湿度；显示模块用于显示各个土壤湿度感应器的土壤湿度和期望土壤湿度；控制模块用于定位需要灌溉区域的灌溉喷头模块并控制其工作。本发明专利技术结构简单，使用方便，能够自动调节土壤湿度，具有较大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业自动化控制领域，尤其涉及一种土壤湿度自适应调节的智能温室系统。
技术介绍
温室(greenhouse)，又称暖房，能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花丼、林木等植物栽培或育苗等。温室的种类多，依不同的屋架材料、采光材料、外形及加温条件等又可分为很多种类，如玻璃温室、塑料聚碳酸脂温室；单栋温室、连栋温室；单屋面温室、双屋面温室；加温温室、不加温温室等。温室结构应密封保温，但又应便于通风降温。现代化温室中具有控制温湿度、光照等条件的设备，用电脑自动控制创造植物所需的最佳环境条件。温室一般需要考虑以下几个方面: 1.透光性 温室是采光建筑，因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响，而且随着不同季节太阳辐射角度的不同，温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般，连栋塑料温室在50%~60%，玻璃温室的透光率在60%~70%，日光温室可达到70%以上。2.保温性 加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能，降低能耗，是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大，说明温室的保温性能越好。3.耐久性 温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外，还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减，而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载；竹木结构简易温室使用寿命5~10年，设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。由于温室运行长期处于高温、高湿环境下，构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室，受力主体结构一般采用薄壁型钢，自身抗腐蚀能力较差，在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处理，镀层厚度达到150~200微米以上，可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室，必须保证每年作一次表面防腐处理。土壤湿度决定农作物的水分供应状况。土壤湿度过低，形成土壤干旱，作用光合作用不能正常进行，降低作物的产量和品质；严重缺水导致作物凋萎和死亡。土壤湿度过高，恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使作物根系的呼吸、生长等生命活动受到阻碍，从而影响作物地上部分的正常生长，造成徒长、倒伏、病害滋生等。土壤水分的多少还影响田间耕作措施和播种质量，并影响土壤温度的高低。土壤孔隙中水分的保持和运动，受土壤吸水力制约。土壤吸水力是土粒吸附力、毛管力和重力等相互作用的结果，吸水力的单位为大气压或帕斯卡。土壤水分对植物的有效性，决定于植物吸水力、土壤吸水力、植物根系的分布和生长速度以及土壤水分的移动性。现有的温室系统一般通过手动灌溉，或者定期自动灌溉，十分麻烦，对于土壤的湿度掌握不充分，影响植物生长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及的缺陷，提供一种土壤湿度自适应调节的智能温室系统。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案: 土壤湿度自适应调节的智能温室系统，包含若干均匀分布在土壤浅表层、根系分布层和根部以下层的土壤湿度传感器、若干均匀分布在温室内部的灌溉喷头模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块； 所述控制模块分别和各个土壤湿度传感器、各个灌溉喷头模块、存储模块、设定模块、显不模块电气相连； 所述灌溉喷头模块包含喷头和微控制器，其中，微控制器与所述控制模块电气相连，用于根据控制模块的命令控制喷头的开关； 所述土壤湿度传感器用于其所在处的土壤湿度，并将其传递给所述控制模块； 所述设定模块用于设定温室内的期望土壤湿度； 所述存储模块用于存储所述期望土壤湿度； 所述显示模块用于显示温室内各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度和期望土壤湿度； 所述控制模块包含定位单元和控制灌溉单元； 所述定位单元用于将各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度与期望土壤湿度作比较，判断出需要灌溉的区域后，定位需要灌溉区域的灌溉喷头模块； 所述控制灌溉单元用于控制被定位的灌溉喷头模块工作。作为本专利技术土壤湿度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机。作为本专利技术土壤湿度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用SAA7750单片机。作为本专利技术土壤湿度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述存储模块采用SDRAM。作为本专利技术土壤湿度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述存储模块的型号为K4S561632。作为本专利技术土壤湿度自适应调节的智能温室系统进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果: 1.结构简单，使用方便； 2.能够按照预设的期望土壤湿度自动调节土壤湿度，节省了大量人力。【具体实施方式】下面对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明: 本专利技术公开了一种土壤湿度自适应调节的智能温室系统，包含若干均匀分布在土壤浅表层、根系分布层和根部以下层的土壤湿度传感器、若干均匀分布在温室内部的灌溉喷头模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块； 所述控制模块分别和各个土壤湿度传感器、各个灌溉喷头模块、存储模块、设定模块、显不模块电气相连； 所述灌溉喷头模块包含喷头和微控制器，其中，微控制器与所述控制模块电气相连，用于根据控制模块的命令控制喷头的开关； 所述土壤湿度传感器用于其所在处的土壤湿度，并将其传递给所述控制模块； 所述设定模块用于设定温室内的期望土壤湿度； 所述存储模块用于存储所述期望土壤湿度； 所述显示模块用于显示温室内各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度和期望土壤湿度； 所述控制模块包含定位单元和控制灌溉单元； 所述定位单元用于将各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度与期望土壤湿度作比较，判断出需要灌溉的区域后，定位需要灌溉区域的灌溉喷头模块； 所述控制灌溉单元用于控制被定位的灌溉喷头模块工作。所述控制模块的处理器采用ARM系列单片机，优先采用SAA7750单片机。所述存储模块采用SDRAM，其型号优先采用K4S561632。所述显示模块采用液晶显示器。本
技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。以上所述的【具体实施方式】，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的【具体实施方式】而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、本文档来自技高网...

【技术保护点】
土壤湿度自适应调节的智能温室系统，其特征在于，包含若干均匀分布在土壤浅表层、根系分布层和根部以下层的土壤湿度传感器、若干均匀分布在温室内部的灌溉喷头模块、控制模块、存储模块、设定模块和显示模块；所述控制模块分别和各个土壤湿度传感器、各个灌溉喷头模块、存储模块、设定模块、显示模块电气相连；所述灌溉喷头模块包含喷头和微控制器，其中，微控制器与所述控制模块电气相连，用于根据控制模块的命令控制喷头的开关；所述土壤湿度传感器用于其所在处的土壤湿度，并将其传递给所述控制模块；所述设定模块用于设定温室内的期望土壤湿度；所述存储模块用于存储所述期望土壤湿度；所述显示模块用于显示温室内各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度和期望土壤湿度；所述控制模块包含定位单元和控制灌溉单元；所述定位单元用于将各个土壤湿度感应器感应到的土壤湿度与期望土壤湿度作比较，判断出需要灌溉的区域后，定位需要灌溉区域的灌溉喷头模块；所述控制灌溉单元用于控制被定位的灌溉喷头模块工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶强，章隆泉，过俊宏，叶飞，肖运根，
申请(专利权)人：无锡市崇安区科技创业服务中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32