用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统及其控制方法，所述系统包括采集控制系统、至少一个升温子系统、至少一个降温子系统，以及供电单元，所述采集控制系统包括数传模块、温度传感器和采集控制模块，所述升温子系统包括升温控制模块、电热棒继电器、内含电热棒的升温水箱、循环泵继电器、循环泵、以及连接的管道，所述降温子系统包括降温控制模块、潜水泵继电器、潜水泵、正反转控制电路、电机、排水闸；所述控制方法包括：采集环境温度，环境温度低于预设温度，进入升温模式，环境温度高于预设温度，进入降温模式。本方法解决适用于水稻制种的大田温度自动恒定控制。

Field temperature automatic constant control system and its control method for rice seed production

【技术实现步骤摘要】
用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统及其控制方法
本专利技术涉及温度控制
，尤其涉及一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统及其控制方法。
技术介绍
水稻大多属于感温性品种，温度能影响其生育期长短，温度是水稻制种过程中相当重要的一个因素，制种田温度原先只能依赖天气，使得水稻制种增加了不小难度，因此，要保证水稻制种的成功进行，需要保证制种田温度恒定，而且需要保证不伤害制种田中的植株，以及制种田的结构特征，因此，其温度自动恒定控制不同于普通的水温控制、气体温度控制。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题基于上述问题，本专利技术提供一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统及其控制方法，适用于水稻制种大田，自动保持温度恒定。(二)技术方案基于上述的技术问题，本专利技术提供一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，包括采集控制子系统、至少一个升温子系统、至少一个降温子系统；所述采集控制子系统包括接收客户预设温度的数传模块，感知大田水温的温度传感器，和采集控制模块，所述采集控制模块用于根据大田水温与预设温度的温差，生成升温或降温控制指令，并发送给所述升温子系统或降温子系统；所述升温子系统包括升温控制模块、电热棒继电器、内含电热棒的升温水箱、循环泵继电器、循环泵、以及连接的管道，升温控制模块与电热棒继电器、电热棒电连接，也与循环泵继电器、循环泵电连接；升温水箱与循环泵通过管道连接，所述循环泵用于抽取大田田间水进入所述升温水箱，所述升温水箱为内含电热棒，两侧各有一个流水孔的加热容器，用于将抽取进来的水加热后排出；所述升温控制模块接收升温控制指令，连接电热棒继电器和循环泵继电器；所述降温子系统包括降温控制模块、潜水泵继电器、潜水泵、正反转控制电路、电机、排水闸，降温控制模块与潜水泵继电器、潜水泵电连接，也与正反转控制电路、电机电连接；所述潜水泵用于抽取外部水源进入大田，所述电机通过正反转控制电路，控制排水闸打开/关闭；所述降温控制模块接收降温控制指令，连接潜水泵继电器和正反转控制电路。进一步的，还包括供电单元，所述供电单元包括依次连接的太阳能板一、MPPT太阳能控制器、电池组一，所述MPPT太阳能控制器控制所述太阳能板一转化的电能给电池组一充电，给所述循环泵、潜水泵、电热棒提供持续稳定工作的所需电源。进一步的，还包括供电单元，所述供电单元也包括太阳能板二、电池组二和太阳能控制器，所述太阳能控制器包括太阳端、蓄电池端和负载端，太阳能端连接太阳能板二，蓄电池端连接电池组二，负载端保持打开，分别连接DC-DC模块，将直流电压转化为其它电压值的直流电源，为不同直流设备供电。优选地，所述数传模块为GSM或GPRS数传模块，与采集控制模块通过串口连接，温度传感器与采集控制模块通过RS485接口连接。优选地，所述采集控制子系统与升温子系统、降温子系统通过自组网形式的无线信道即无线传感网进行控制指令的传输。优选地，所述升温控制模块通过GPIO连接所述电热棒继电器和循环泵继电器；所述降温控制模块通过GPIO连接所述潜水泵继电器和正反转控制电路。优选地，所述循环泵为高功率直流泵。优选地，所述潜水泵为高功率直流泵。优选地，所述电热棒为高功率直流电热棒，曲折结构，以增加与水的接触面积。一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：S1、通过温度传感器获取环境温度，若环境温度低于预设温度，则生成升温指令发送至升温子系统，进入步骤S2升温模式；若环境温度高于预设温度，则生成降温指令发送至降温子系统，进入步骤S3降温模式；S2、升温模式：循环泵继电器触发，电热棒继电器触发，所述循环泵抽取田间水经管道进入所述升温水箱的一侧流水孔，进入升温水箱的田间水经所述电热棒加热后从另一侧流水孔返回大田，从而大田水温升高；直到田间水温升至预设温度且超过根据制种需求制定的幅度，执行停止升温指令，循环泵继电器复位，电热棒继电器复位，所述循环泵、电热棒停止工作；S3、降温模式：潜水泵继电器触发，所述潜水泵工作，抽取外部水源进入大田，从而降低大田水温；且电机通过正反转控制电路工作，控制排水闸打开，将田间水排放出去；直到田间水温降至预设温度且超过根据制种需求制定的幅度，执行停止降温指令，潜水泵继电器复位，潜水泵停止工作，电机通过正反转控制电路工作，控制排水闸关闭。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：(1)本专利技术在大田温度高于预设温度时，能自动降低大田温度，在大田温度低于预设温度时，能自动升高大田温度，使大田温度自动保持恒定；(2)本专利技术的升温是将大田田间水抽取到加热水箱中加热后回到大田，该方法使得升温过程温和，不会造成局部受热温度过高，而伤害大田中的植株，适用于水稻制种大田；(3)本专利技术的电热棒为多个转折点的弓形结构，曲折结构使得与水接触面积增加，加热效果更好，升温相对更快；(4)本专利技术的降温是一边抽取外部水源，一边将田间水排放出去，降温效果也较快；(5)本专利技术的供电单元结合太阳能供电和蓄电池供电，使得该系统在野外也能提供持续、稳定的电源，且电压大小符合要求，利于该系统的野外使用，且节约能源。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术控制系统结构示意图；图2为本专利技术控制系统的各子系统的关系示意图；图3为本专利技术实施例数据采集站的示意图；图4为本专利技术实施例升温站的示意图；图5为本专利技术实施例循环泵站的示意图；图6为本专利技术实施例降温泵站的示意图；图7为本专利技术实施例水阀站的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术公开了一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，包括采集控制子系统、至少一个升温子系统、至少一个降温子系统，以及供电单元，如图1、图2所示，所述供电系统为所述控制系统的自持能源，所述采集控制子系统、升温子系统、降温子系统通过信道相互联通，包括自组网形式的无线信道联通或通过接口、线缆进行交互的有线信道联通；所述采集控制子系统包括接收客户预设温度的数传模块、感知大田水温的温度传感器、和采集控制模块，所述采集控制模块通过各接口协议访问所述数传模块、所述温度传感器，用于根据大田水温与预设温度的温差，生成升温或降温控制指令，并通过无线信道或有线信道，发送给所述升温子系统或降温子系统，所述采集控制模块分别通过接口协议连接数传模块和温度传感器，所述数传模块为GSM或GPRS数传模块，与采集控制模块通过串口连接，温度传感器与采集控制模块通过RS485接口连接；所述升温子系统包括升温控制模块、电热棒继电器、内含电热棒的升温水箱、循环泵继电器、循环泵、以及连接的管道，升温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，其特征在于，包括采集控制子系统、至少一个升温子系统、至少一个降温子系统；所述采集控制子系统包括接收客户预设温度的数传模块，感知大田水温的温度传感器，和采集控制模块，所述采集控制模块用于根据大田水温与预设温度的温差，生成升温或降温控制指令，并发送给所述升温子系统或降温子系统；/n所述升温子系统包括升温控制模块、电热棒继电器、内含电热棒的升温水箱、循环泵继电器、循环泵、以及连接的管道，升温控制模块与电热棒继电器、电热棒电连接，也与循环泵继电器、循环泵电连接；升温水箱与循环泵通过管道连接，所述循环泵用于抽取大田田间水进入所述升温水箱，所述升温水箱为内含电热棒，两侧各有一个流水孔的加热容器，用于将抽取进来的水加热后排出；所述升温控制模块接收升温控制升温指令，连接电热棒继电器和循环泵继电器；/n所述降温子系统包括降温控制模块、潜水泵继电器、潜水泵、正反转控制电路、电机、排水闸，降温控制模块与潜水泵继电器、潜水泵电连接，也与正反转控制电路、电机电连接；所述潜水泵用于抽取外部水源进入大田，所述电机通过正反转控制电路，控制排水闸打开/关闭；所述降温控制模块接收降温控制指令，连接潜水泵继电器和正反转控制电路。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，其特征在于，包括采集控制子系统、至少一个升温子系统、至少一个降温子系统；所述采集控制子系统包括接收客户预设温度的数传模块，感知大田水温的温度传感器，和采集控制模块，所述采集控制模块用于根据大田水温与预设温度的温差，生成升温或降温控制指令，并发送给所述升温子系统或降温子系统；
所述升温子系统包括升温控制模块、电热棒继电器、内含电热棒的升温水箱、循环泵继电器、循环泵、以及连接的管道，升温控制模块与电热棒继电器、电热棒电连接，也与循环泵继电器、循环泵电连接；升温水箱与循环泵通过管道连接，所述循环泵用于抽取大田田间水进入所述升温水箱，所述升温水箱为内含电热棒，两侧各有一个流水孔的加热容器，用于将抽取进来的水加热后排出；所述升温控制模块接收升温控制升温指令，连接电热棒继电器和循环泵继电器；
所述降温子系统包括降温控制模块、潜水泵继电器、潜水泵、正反转控制电路、电机、排水闸，降温控制模块与潜水泵继电器、潜水泵电连接，也与正反转控制电路、电机电连接；所述潜水泵用于抽取外部水源进入大田，所述电机通过正反转控制电路，控制排水闸打开/关闭；所述降温控制模块接收降温控制指令，连接潜水泵继电器和正反转控制电路。


2.根据权利要求1所述的一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元包括依次连接的太阳能板一、MPPT太阳能控制器、电池组一，所述MPPT太阳能控制器控制所述太阳能板一转化的电能给电池组一充电，给所述循环泵、潜水泵、电热棒提供持续稳定工作的所需电源。


3.根据权利要求1所述的一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，其特征在于，还包括供电单元，所述供电单元也包括太阳能板二、电池组二和太阳能控制器，所述太阳能控制器包括太阳端、蓄电池端和负载端，太阳能端连接太阳能板二，蓄电池端连接电池组二，负载端保持打开，分别连接DC-DC模块，将直流电压转化为其它电压值的直流电源，为不同直流设备供电。


4.根据权利要求1所述的一种用于水稻制种的大田温度自动恒定控制系统，其特征在于，所述数传模块为GSM或GPRS数传模块，与采集控制模块通过串口连...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿，刘学文，
申请(专利权)人：湖南省农业信息与工程研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43