一种基于光照的自动卷帘控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于光照的自动卷帘控制器，属于智能农业技术领域，包括箱体和光照传感器组件，箱体内设置有空气开关、主控制器和交流接触器，箱体上设置有显示屏；空气开关、交流接触器和显示屏均与主控制器连接；电源经空气开关与交流接触器连接，交流接触器与用于卷帘的卷帘电机连接，光照传感器组件包括上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器，分别安装于大棚的内侧顶部、内侧底部和外部无遮挡处，上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器均与主控制器连接。本实用新型专利技术可以根据光照强度自动控制卷帘，减轻劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光照的自动卷帘控制器
本技术涉及一种基于光照的自动卷帘控制器，属于智能农业

技术介绍
温室大棚，又称为暖房，是一种透光、保温，在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量的设备，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。保暖被又称为保温被，它是以化纤、羊毛等为原料，表层采用抗紫外线原料保护，能够彻底解决高寒地区和强阳光照射地区大棚保温难题。农民需要根据天气，温度情况，在温度过低的情况下给大棚覆盖保温被，在温度过高的情况下把大棚的保温被去掉。随着时代的进步，农民越来越多的不再用手动覆盖、撤除保温被的方式，而是采用电动卷帘机进行操作。电动卷帘机的出现极大的推动了温室大棚业的机械化发展，其主机为减速机性质。但是随着电动卷帘机的逐年使用，也暴露出很多问题：(1)电动卷帘机只能机械的靠人卷帘、停止、放帘、停止，依赖于人的经验判断，卷帘或放帘过程中，无法在到达上限或下限时自动停止，稍不注意就会卷帘卷过头，导致保温被直接翻下去；(2)在卷帘操作中，遇到障碍物也无法及时检测，导致卷帘电机负重过大最终烧毁；(3)现有的电动卷帘机远程控制比较困难，农民必须站在大棚原地操作，等待操作完成才能去下一个大棚，随着农田大棚越来越多，面积越来越大，一对一的操作需要较多的时间，越来越跟不上用户的需求。目前，国内已研发出一些自动卷帘相关设备，但仍然需要每天有人去按一下收帘、放帘的按钮，只是卷帘过程的自动化，对于多个大棚来讲，需要分别走过去按动收帘、放帘按钮，四十多个大棚升帘放帘所需的时间就一个小时左右，占用人力、时间成本都较大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出一种基于光照的自动卷帘控制器，可以根据光照强度自动控制卷帘，减轻劳动强度。本技术采用以下技术方案：一种基于光照的自动卷帘控制器，包括箱体和光照传感器组件，所述箱体内设置有空气开关、主控制器和交流接触器，箱体上设置有显示屏；所述空气开关、交流接触器和显示屏均与主控制器连接，主控制器连接有电源；电源经空气开关与交流接触器连接，交流接触器与用于卷帘的卷帘电机连接，所述交流接触器为两个，通过吸合分别控制卷帘电机的顺时针转动和逆时针转动；所述光照传感器组件包括上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器，分别安装于大棚的内侧顶部、内侧底部和外部无遮挡处，所述上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器均与主控制器连接。上限位光照传感器安装于大棚的内部最高处顶部，下限位光照传感器安装于大棚的内部横向骨架的底部，外部光照传感器安装于大棚外侧无遮挡的高处。箱体使用时，可安装在大棚内墙壁上，采用膨胀螺栓进行固定安装，显示屏嵌入箱体的前面，用于显示卷帘、放帘状态，箱体的左下角引出线为电源线，用于连接电源，箱体的中下部的引线用于连接卷帘电机，上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器均与主控制器连接。空气开关负责给所有的设备断电，在设备维修时，方便维修，也可以在调试的时候切断电源方便调试；电源为三相380V交流电，卷帘电机为三相交流电机，根据输出相序的不同，控制卷帘电机转向不同从而实现卷帘放帘。本技术的基于光照的自动卷帘控制器工作过程为：首先，外部光照传感器的采集频率设置为每三秒采集一次光照值，上限位光照传感器和下限位光照传感器的光照值分别只在收帘和放帘的时候采集，采集频率均设置为一秒钟采集十次，工作过程举例说明如下：每日早晨8点开始，允许收帘，当外部光照传感器采集的光照值大于2500lux时，执行一次收帘动作，即主控制器得到光照值大于2500lux信号后，向卷帘电机发送卷帘信号，与此同时，主控制器向上限位光照传感器发送信号开始采集，当上限位光照传感器采集光照值大于100lux的时候，证明已经收帘到位，然后主控制器向卷帘电机发送一次停止指令。傍晚5点30分开始允许放帘，当外部光照传感器采集的光照值小于1900lux的时候，执行一次放帘动作，即主控制器得到光照值小于1900lux信号后，向卷帘电机发送放帘信号，与此同时，主控制器向下限位光照传感器发送信号开始采集，当下限位光照传感器采集光照值小于100lux时，证明已经放帘到位，然后主控制器向卷帘电机发送一次停止指令。在早晨时间大于8点，如果光照不满足该收帘阈值(即开始收帘时所达到的外部光照传感器采集的光照值)，就不会收帘，防止阴天或者雨天，光照值过低的情况下，收帘反而造成降温的情况；在傍晚5点30分之后，如果光照值始终不降低到放帘阈值(即开始放帘时所达到的外部光照传感器采集的光照值)以下，就会一直不放帘，直到光照值低于该放帘阈值，才会放帘，这样的情况下，可以充分利用每一分钟的光照。上述工作过程中，允许收帘时间，允许放帘时间，收帘阈值，以及放帘阈值，都是可以根据季节以及当地日照时间灵活设置的，本技术是一种基于时间和光照双控的协议，可以充分利用每分钟的光照，相比现有的卷帘控制器，延长了光照时间。优选的，所述箱体内还设置有电源转换模块，电源通过电源转换模块与主控制器连接，电源转换模块型号优选为香港明纬D-120C，电源转换模块主要是将220V成24V直流电压(电源为380V交流电，进线是380V外加零线，380V和零线之间为220V，只有三相电之间才是380V)，主要功能是负责给主控制器和光照传感器组件(上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器)供电。优选的，所述箱体内还设置有热继电器，设置于交流接触器与卷帘电机之间，热继电器选用乐清震康电器科技有限公司的震康JR28系列。热继电器的主要作用是在电流过大时自动断电，热继电器和空气开关形成了双重过电流保护机制，一方面，在卷帘电机碰到障碍，卷入杂物，或者短路时，电流会增大，达到热继电器对应标准时，热继电器脱扣，自动断开输出，只有手动复位才可以重新使用；另一方面，空气开关也可以实现电流过大自动跳闸，空气开关比热继电器灵敏度稍低，起到二次保护的作用。优选的，所述主控制器还通过网线连接有服务器，服务器可通过无线通讯或有线通讯与可移动设备连接，如手机、iPad、计算机等，能够实现远程控制，可以在可移动设备上进行操作控制主控制器，显示卷帘、放帘状态等，方便快捷。优选的，所述主控制器采用stm32f103系列单片机，单片机配套电路制造成PCB形式电路板，有电源连接口、显示屏连接口、光照传感器组件连接口、两个交流接触器输出口，两路485数据线(用于连接服务器，与服务器进行通讯)等，能够控制两条线路分别控制卷帘电机的逆时针转动和顺时针转动，实现收帘和放帘。stm32f103系列单片机是意法半导体公司生产的32位单片机芯片，工作频率72Mhz，能够独立控制两路继电器输出，继电器通断电流可达10A。主控制器和显示屏连接，显示屏可实时显示主控制器的信息。所述显示屏采用昆仑通泰触摸屏TPC7062hi。进一步优选的，所述上限位光照传感器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光照的自动卷帘控制器，其特征在于，包括箱体和光照传感器组件，所述箱体内设置有空气开关、主控制器和交流接触器，箱体上设置有显示屏；/n所述空气开关、交流接触器和显示屏均与主控制器连接；/n电源经空气开关与交流接触器连接，交流接触器与卷帘电机连接，所述交流接触器为两个，分别控制卷帘电机的顺时针转动和逆时针转动；/n所述光照传感器组件包括上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器，分别安装于大棚的内侧顶部、内侧底部和外部无遮挡处，所述上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器均与主控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光照的自动卷帘控制器，其特征在于，包括箱体和光照传感器组件，所述箱体内设置有空气开关、主控制器和交流接触器，箱体上设置有显示屏；
所述空气开关、交流接触器和显示屏均与主控制器连接；
电源经空气开关与交流接触器连接，交流接触器与卷帘电机连接，所述交流接触器为两个，分别控制卷帘电机的顺时针转动和逆时针转动；
所述光照传感器组件包括上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器，分别安装于大棚的内侧顶部、内侧底部和外部无遮挡处，所述上限位光照传感器、下限位光照传感器和外部光照传感器均与主控制器连接。


2.根据权利要求1所述的基于光照的自动卷帘控制器，其特征在于，所述箱体内还设置有电源转换模块，电源通过电源转换模块与主控制器连接。


3.根据权利要求1所述的基于光照的自动卷帘控制器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王富军，赵庆柱，胡树冉，
申请(专利权)人：山东省农业科学院科技信息研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37