[发明专利]一种全自动采光的温室控制系统

说明书

本发明公开了一种全自动采光的温室控制系统，全自动采光的温室控制系统，包括传感器组件、控制组件和光伏板组件，所述的传感器组件包括充电电池单元、数字传感器单元和无线通讯单元，所述的控制组件包括光线采集单元、控制单元和驱动机构单元，系统能够根据预先设定的启停条件启动运行或停止运行，在启动条件下，能够根据光电传感器感知太阳光线入射角度的变化，将偏差值信号放大后输入控制单元，控制单元通过驱动机构单元调整光伏板的角度，从而使其与太阳入射角度垂直，提高太阳光的吸收率。

技术领域

本发明涉及农业技术领域，更具体地说，涉及一种全自动采光的温室控制系统

背景技术

我国是世界第一农业大国，农业生产是国民经济中重要的支柱产业，由于需求方式的转变，温室大棚在农业生产中的比重在逐年增加，成为农业生产的重要组成部分，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，并逐渐渗透进入每一个行业，近些年农业物联网的概念被广泛接受，随着国家对农业的大力投入，以及智慧农业概念的提出，基于物联网技术的温室大棚控制技术逐渐成为研究热点。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色环保能源，如果能在智能温室中加以充分利用，不仅能够促进农作物的生长，同时能够有效降低能耗。光伏技术在农业中的应用较少，基本为传统的固定式太阳能光伏板。这种采集模式没有充分利用太阳的能量，吸收效率相对较低。如果能够设计一种实施跟踪太阳光，保证太阳光实施与光伏板垂直入射，会大大提高太阳光的吸收率，其他行业已有研究表明，与固定采集模式相比，采用太阳能全自动跟踪技术能够使太阳能的吸收效率提高35%。

目前二代温室普遍存在能耗较高的问题，导致很多自动化设施被弃用，转而使用手动控制，未能有效地达到降低人力成本的目的。另外，若发生人员操作不当或者疏于管理，例如未及时关闭遮阳网等设施，会对农作物的生长造成影响，尤其对于名贵农作物，会对农业生产者造成重大的财产损失。

综上所述，如何提供一种全自动采光的温室控制系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种全自动采光的温室控制系统，能够根据光电传感器感知太阳光线入射角度的变化，将偏差值信号放大后输入控制单元，控制单元通过驱动机构单元调整光伏板的角度，从而使其与太阳入射角度垂直，提高太阳光的吸收率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全自动采光的温室控制系统，包括传感器组件、控制组件和光伏板组件，所述的传感器组件包括充电电池单元、数字传感器单元和无线通讯单元，所述的控制组件包括光线采集单元、控制单元和驱动机构单元，

所述的光伏板组件单元，包括光伏板，根据太阳照射角度，自动调节光伏板的方向，使其与太阳光线入射角度垂直，将太阳能转化为电能，给位于下方的充电电池单元充电；

所述的充电电池单元，与其位于下方的数字传感器单元和无线通讯单元相连接，并且提供电源；

所述的数字传感器单元包括放置于大棚中的空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照强度传感器、CO2浓度传感器，所述的数字传感器单元按照采样频率采集温室内的环境信息；

所述的无线通讯单元，采用基于ZigBee的网络现充总线或短距离局域网，将数字传感器的数据传输至信息采集单元和远程云服务器；

所述的光线采集单元，包括光电传感器，当光伏板与太阳光入射角出现角度偏差时，光电传感器的输出信号出现偏差，所述的偏差值经放大后送入控制单元；

所述的控制单元，根据光线采集单元输出的偏差值判断出太阳光线变化的大小和方向，然后控制驱动机构单元调整光伏板组件单元的角度，使其与太阳光线入射角垂直；