一种红薯储藏智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种红薯储藏智能控制系统，包括远程终端APP、云服务器、红薯储藏智能控制主机、红薯储藏智能控制分机、喷雾加湿系统、智能通风系统和空调系统，远程终端APP通过云服务器及Internet网络或4G网络与红薯储藏智能控制主机双向通信，该远程终端APP通过网络访问服务器，查看系统状态进行参数设定，并进行远程系统维护。本发明专利技术不需要过多人工干预降低了人工成本，同时有效提高了红薯储藏的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种红薯储藏智能控制系统
本专利技术属于农产品储藏智能控制
，具体涉及一种红薯储藏智能控制系统。
技术介绍
红薯是一种深受人们喜爱的健康食物，但其储藏比较困难，储藏时温度高（＞13℃）或低（＜9℃）、环境湿度过大或通风透气性差等都会导致红薯腐烂。鲜红薯体积大、含水量高（高达70%左右）、组织幼嫩、皮薄易破损、因含水量高易受病毒感染而发生腐烂。红薯收获后仍有旺盛的氧呼吸，视O2供给情况产生CO2、CO、C2H5OH和热量，如不及时移除其有害物就会导致红薯块连带腐烂。红薯的特性由此也决定了红薯越冬安全储藏时环境要求高、难度大。如果红薯储藏时间达到6个月后红薯单价会翻两倍以上，由于在目前经验技术条件下红薯长时间储藏（3个月以上）极为困难，使得鲜红薯的年食用期不足四个月，严重影响经济效益和种植红薯的积极性。农业信息化和智能化已经成为当前中国新农村建设的主要建设内容和重点扶持项目。通过多年实践研究，确定红薯储藏室的环境要求如下：1、前期工作，在气温9-19℃时收挖，收获后在阴凉处晾4-6天，选择无破损且无病变的红薯放入储藏室，入储藏室前需要将储藏室进行消毒；2、控制储藏室温度范围为9-13℃；3、控制储藏室湿度范围为78%-95%；4、控制储藏室内空气中O2浓度>6%。目前大多数红薯储藏室采用人工洒水加湿、自然通风或者采用半自动化温湿度控制，这都需要有专门值班人员来完成，大大增加了人工操作的复杂性，而且对操作人员操作经验要求较高，同时人工控制温湿度、通风难以确保实时性和精确度，也不利于数据追踪记录。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术的不足而提供了一种管理方便且成本低廉的红薯储藏智能控制系统，该控制系统不需要过多人工干预降低了人工成本，同时有效提高了红薯储藏的质量。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种红薯储藏智能控制系统，其特征在于包括远程终端APP、云服务器、红薯储藏智能控制主机、红薯储藏智能控制分机、喷雾加湿系统、智能通风系统和空调系统；所述的远程终端APP通过云服务器及Internet网络或4G网络与红薯储藏智能控制主机双向通信，该远程终端APP通过网络访问服务器，查看系统状态进行参数设定，并进行远程系统维护；所述的红薯储藏智能控制主机包括传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据报表模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块、设备管理模块和系统控制模块，其中系统控制模块通过线路分别与传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块和设备管理模块连接，数据存储模块通过线路与数据报表模块连接；所述传输模块通过Internet网络或4G网络与云服务器连接以实现远程终端APP进行远程操控及数据传输；所述数据采集模块用于将数据采集系统采集的各项参数与系统设定参数进行数据分析处理，同时用于监测实时采集参数是否超出设定的上下限阈值，为设备管理模块下达指令提供依据；所述数据存储模块用于记录和存储在对应采样时间点时监测设备监测到的环境信息和红薯储藏智能控制分机的状态信息，并响应远程终端APP的数据服务请求，将相应数据通过传输模块传输至远程终端APP，以便于用户在本地显示模块查看数据存储模块中的数据统计情况，同时将数据提供给数据报表模块进行分类统计分析报表；所述通讯模块通过RS-485串行通信总线与安装于每间红薯储藏室的红薯储藏智能控制分机进行双向通讯，接收数据采集系统监测到的储藏室环境信息并进行数据分析处理同时将上述信息发送至数据存储模块，同时将红薯储藏智能控制主机的控制指令发送至红薯储藏智能控制分机用于控制相应红薯储藏室的智能通风系统、喷雾加湿系统和空调系统并将通讯模块工作的日志信息存入数据存储模块；所述系统控制模块用于协调整个系统的运行，将通讯模块和传输模块接收到的各种数据信息综合处理后下达各模块的控制指令；所述报警显示模块用于显示当前系统的模式状态，参数设定时的指示，并循环显示每个红薯储藏室的环境参数，同时显示出环境参数是否超出设定的上下限阈值，并在某一系统模块异常时给出报警提示；所述设备管理模块用于根据需求添加或者删除红薯储藏智能控制分机，增强系统的可扩展性，根据实际仓库是否存放红薯选择是否添加红薯储藏智能控制分机，当某一系统模块自检异常时可自动删除异常的系统模块，增强系统鲁棒性；所述用户输入模块用于设定各个红薯储藏智能控制分机参数及系统不同工作状态，该用户输入模块作为本地的人机交互设备采用LCD液晶触摸屏，通过液晶屏显示及触摸屏的输入进行操作，方便各项参数的设定及信息读取；所述的红薯储藏智能控制分机包括单元控制模块、通信模块、控制输出模块、报警模块和分机编号模块，其中单元控制模块通过线路分别与通信模块、控制输出模块、报警模块和分机编号模块连接；所述通信模块通过RS-485串行通讯总线向数据存储模块传输数据采集系统采集到的环境参数信息并接收来自红薯储藏智能控制主机的各种命令，同时将接收到的数据信息发送给单元控制模块进行处理；所述报警模块用于实时显示当前红薯储藏室的环境参数，同时指示各环境参数是否超出设定的上下限阈值；所述单元控制模块用于处理数据采集系统接收到的数据，并将数据采集系统采集到环境数据通过通讯模块发送至红薯储藏智能控制主机的数据存储模块，同时根据实时环境数据参数是否超出设定阈值而启动喷雾加湿系统、智能通风系统或空调系统；所述分机编号模块用于确定红薯储藏智能控制分机的地址；所述控制输出模块用于控制红薯储藏智能控制分机所在红薯储藏室的喷雾加湿系统、智能通风系统或空调系统进行工作；所述的喷雾加湿系统通过压缩机将自来水加压到所需压力后通过主管道输送到每间红薯储藏室，高压水通过雾化喷头后形成细小颗粒的水雾，喷雾加湿系统在红薯储藏室湿度值低于设定阈值时自动加湿，喷雾加湿系统输水主管道内水压能够根据启用加湿喷头个数和红薯储藏室湿度与设定湿度阈值的差值综合计算后进行PID调节，保证系统湿度曲线的平稳性同时减少喷雾加湿系统的压缩机频繁启动停止；所述的智能通风系统通过检测空气中温度、湿度和浓度参数自动启动通风设备保证红薯储藏室的环境参数，当储藏室湿度大于阈值时进行通风可将潮湿空气排出去，保证储藏室内湿度环境处在设定阈值范围内，当储藏室有害气体浓度较大时可用过通风将大部分有害气体置换出去，当储藏室内湿度较低喷雾加湿系统喷雾加湿时，通风系统可以配合通风对流保证储藏室内部湿度均匀；所述的空调系统用于控制红薯储藏室内的温度维持在设定的温度范围内；所述的数据采集系统用于采集红薯储藏室内的环境温度、湿度、O2浓度和CO2浓度参数，用于实现单元控制模块对红薯储藏室内部环境参数进行数据分析处理，同时用以监测实时环境参数是否超出设定的上下限阈值，为红薯储藏智能控制分机控制输出模块下达指令提供依据。针对传输模块，为避免受环境中有线网络接入限制，可以采用4G网络接入互联网云服务器，也可以通过Internet网络连接接入互联网，同时传输模块通过RS-485串行通讯接口与系统控制模块相连接；针对数据采集模块，采用高精度温湿度传感器和O2浓度等传感器将各个红薯储藏智能控制分机所在红薯储藏室的温湿度和O2浓度等数据采集出来并通过RS-485串行通信总线传输给红薯储藏智能控制主机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红薯储藏智能控制系统，其特征在于包括远程终端APP、云服务器、红薯储藏智能控制主机、红薯储藏智能控制分机、喷雾加湿系统、智能通风系统和空调系统；所述的远程终端APP通过云服务器及Internet网络或4G网络与红薯储藏智能控制主机双向通信，该远程终端APP通过网络访问服务器，查看系统状态进行参数设定，并进行远程系统维护；所述的红薯储藏智能控制主机包括传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据报表模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块、设备管理模块和系统控制模块，其中系统控制模块通过线路分别与传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块和设备管理模块连接，数据存储模块通过线路与数据报表模块连接；所述传输模块通过Internet网络或4G网络与云服务器连接以实现远程终端APP进行远程操控及数据传输；所述数据采集模块用于将数据采集系统采集的各项参数与系统设定参数进行数据分析处理，同时用于监测实时采集参数是否超出设定的上下限阈值，为设备管理模块下达指令提供依据；所述数据存储模块用于记录和存储在对应采样时间点时监测设备监测到的环境信息和红薯储藏智能控制分机的状态信息，并响应远程终端APP的数据服务请求，将相应数据通过传输模块传输至远程终端APP，以便于用户在本地显示模块查看数据存储模块中的数据统计情况，同时将数据提供给数据报表模块进行分类统计分析报表；所述通讯模块通过RS‑485串行通信总线与安装于每间红薯储藏室的红薯储藏智能控制分机进行双向通讯，接收数据采集系统监测到的储藏室环境信息并进行数据分析处理同时将上述信息发送至数据存储模块，同时将红薯储藏智能控制主机的控制指令发送至红薯储藏智能控制分机用于控制相应红薯储藏室的智能通风系统、喷雾加湿系统和空调系统并将通讯模块工作的日志信息存入数据存储模块；所述系统控制模块用于协调整个系统的运行，将通讯模块和传输模块接收到的各种数据信息综合处理后下达各模块的控制指令；所述报警显示模块用于显示当前系统的模式状态，参数设定时的指示，并循环显示每个红薯储藏室的环境参数，同时显示出环境参数是否超出设定的上下限阈值，并在某一系统模块异常时给出报警提示；所述设备管理模块用于根据需求添加或者删除红薯储藏智能控制分机，增强系统的可扩展性，根据实际仓库是否存放红薯选择是否添加红薯储藏智能控制分机，当某一系统模块自检异常时可自动删除异常的系统模块，增强系统鲁棒性；所述用户输入模块用于设定各个红薯储藏智能控制分机参数及系统不同工作状态，该用户输入模块作为本地的人机交互设备采用LCD液晶触摸屏，通过液晶屏显示及触摸屏的输入进行操作，方便各项参数的设定及信息读取；所述的红薯储藏智能控制分机包括单元控制模块、通信模块、控制输出模块、报警模块和分机编号模块，其中单元控制模块通过线路分别与通信模块、控制输出模块、报警模块和分机编号模块连接；所述通信模块通过RS‑485串行通讯总线向数据存储模块传输数据采集系统采集到的环境参数信息并接收来自红薯储藏智能控制主机的各种命令，同时将接收到的数据信息发送给单元控制模块进行处理；所述报警模块用于实时显示当前红薯储藏室的环境参数，同时指示各环境参数是否超出设定的上下限阈值；所述单元控制模块用于处理数据采集系统接收到的数据，并将数据采集系统采集到环境数据通过通讯模块发送至红薯储藏智能控制主机的数据存储模块，同时根据实时环境数据参数是否超出设定阈值而启动喷雾加湿系统、智能通风系统或空调系统；所述分机编号模块用于确定红薯储藏智能控制分机的地址；所述控制输出模块用于控制红薯储藏智能控制分机所在红薯储藏室的喷雾加湿系统、智能通风系统或空调系统进行工作；所述的喷雾加湿系统通过压缩机将自来水加压到所需压力后通过主管道输送到每间红薯储藏室，高压水通过雾化喷头后形成细小颗粒的水雾，喷雾加湿系统在红薯储藏室湿度值低于设定阈值时自动加湿，喷雾加湿系统输水主管道内水压能够根据启用加湿喷头个数和红薯储藏室湿度与设定湿度阈值的差值综合计算后进行PID调节，保证系统湿度曲线的平稳性同时减少喷雾加湿系统的压缩机频繁启动停止；所述的智能通风系统通过检测空气中温度、湿度和浓度参数自动启动通风设备保证红薯储藏室的环境参数，当储藏室湿度大于阈值时进行通风可将潮湿空气排出去，保证储藏室内湿度环境处在设定阈值范围内，当储藏室有害气体浓度较大时可用过通风将大部分有害气体置换出去，当储藏室内湿度较低高压喷雾加湿系统喷雾加湿时，通风系统可以配合通风对流保证储藏室内部湿度均匀；所述的空调系统用于控制红薯储藏室内的温度维持在设定的温度范围内；所述的数据采集系统用于采集红薯储藏室内的环境温度、湿度、O...

【技术特征摘要】
1.一种红薯储藏智能控制系统，其特征在于包括远程终端APP、云服务器、红薯储藏智能控制主机、红薯储藏智能控制分机、喷雾加湿系统、智能通风系统和空调系统；所述的远程终端APP通过云服务器及Internet网络或4G网络与红薯储藏智能控制主机双向通信，该远程终端APP通过网络访问服务器，查看系统状态进行参数设定，并进行远程系统维护；所述的红薯储藏智能控制主机包括传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据报表模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块、设备管理模块和系统控制模块，其中系统控制模块通过线路分别与传输模块、时钟模块、数据采集模块、报警显示模块、数据存储模块、用户输入模块、通讯模块和设备管理模块连接，数据存储模块通过线路与数据报表模块连接；所述传输模块通过Internet网络或4G网络与云服务器连接以实现远程终端APP进行远程操控及数据传输；所述数据采集模块用于将数据采集系统采集的各项参数与系统设定参数进行数据分析处理，同时用于监测实时采集参数是否超出设定的上下限阈值，为设备管理模块下达指令提供依据；所述数据存储模块用于记录和存储在对应采样时间点时监测设备监测到的环境信息和红薯储藏智能控制分机的状态信息，并响应远程终端APP的数据服务请求，将相应数据通过传输模块传输至远程终端APP，以便于用户在本地显示模块查看数据存储模块中的数据统计情况，同时将数据提供给数据报表模块进行分类统计分析报表；所述通讯模块通过RS-485串行通信总线与安装于每间红薯储藏室的红薯储藏智能控制分机进行双向通讯，接收数据采集系统监测到的储藏室环境信息并进行数据分析处理同时将上述信息发送至数据存储模块，同时将红薯储藏智能控制主机的控制指令发送至红薯储藏智能控制分机用于控制相应红薯储藏室的智能通风系统、喷雾加湿系统和空调系统并将通讯模块工作的日志信息存入数据存储模块；所述系统控制模块用于协调整个系统的运行，将通讯模块和传输模块接收到的各种数据信息综合处理后下达各模块的控制指令；所述报警显示模块用于显示当前系统的模式状态，参数设定时的指示，并循环显示每个红薯储藏室的环境参数，同时显示出环境参数是否超出设定的上下限阈值，并在某一系统模块异常时给出报警提示；所述设备管理模块用于根据需求添加或者删除红薯储藏智能控制分机，增强系统的可扩展性，根据实际仓库是否存放红薯选择是否添加红薯储藏智能控制分机，当某一系统模块自检异常时可自动删除异常的系统模...

【专利技术属性】
技术研发人员：高金辉，刘宏杰，乔佳利，张康康，朱迎正，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41