重庆时时彩对应吗: 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统.pdf

(10)申请公布号 CN 103299892 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103299892 A *CN103299892A* (21)申请号 201310270337.X (22)申请日 2013.07.01 A01G 31/02(2006.01) (71)申请人 湖南农业大学 地址 410128 湖南省长沙市芙蓉区农大路 1 号 (72)发明人 向阳 吴明亮 胡日生 (74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所 43114 代理人 颜勇 (54) 发明名称 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统 (57) 摘要 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 包括外部热交换式水池加温装置， 独立水池水温 控制器， 控制总线与中央控制计算机。 所述外部热 交换式水池加温装置对水池水温进行加热， 由于 采用了外部热交换方式加热， 所有部件均安装在 育苗水池以外， 在现有育苗水池基础上改造安装 方便。所述的独立水池水温控制器通过控制电磁 阀和循环水泵的组合动作来实现对单个育苗水池 的水温精确控制。通过所述的控制总线将多个独 立水池水温控制器与所述的中央控制计算机连接 组成集群式控制系统， 实现集中监控。应用本发 明可以调节漂浮育苗水池水温至幼苗最佳生长温 度， 从而缩短育苗时间， 提高烟苗素质， 达到增产 增效之目的， 具有安装使用方便、 控制精密、 自动 化程度高等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103299892 A CN 103299892 A *CN103299892A* 1/1 页 2 1. 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 包括外部热交换式水池加温装置、 独立 水池水温控制器、 控制总线和中央控制计算机， 其特征在于 ： 所述的独立水池水温控制器通 过控制所述的外部热交换式水池加温装置实现对育苗水池的温度控制， 所述控制总线将多 个独立水池水温控制器与所述的中央控制计算机相连。 2. 根据权利要求 1 所述的集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 其特征在于 ： 所述外 部热交换式水池加温装置包括热交换器、 电磁阀、 循环水泵和循环管道， 所述外部热交换式 水池加温装置安装在育苗池以外， 所述循环水泵使育苗池内水通过所述循环管道进入热交 换器并形成封闭循环， 所述热交换器与外部供热系统连接并且通过所述电磁阀控制所述外 部供热系统启闭。 3. 根据权利要求 2 所述的集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 其特征在于 ： 所述独 立水池水温控制器通过安装在育苗池内及热水管道上的多个温度传感器获取温度信息， 并 且通过获取的温度信息反馈控制所述电磁阀和循环水泵组合动作实现对水温的控制。 4. 根据权利要求 3 所述的集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 其特征在于 ： 所述独 立水池水温控制器上设有控制设备、 收发设备和人机交互设备， 通过人机交互设备可以独 立控制单个育苗水池水温， 通过收发设备与控制总线连接将多个独立水池水温控制器与所 述的中央控制计算机连接组成集群式控制系统。 5. 根据权利要求 1 所述的集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 其特征在于 ： 所述的 控制总线采用 RS485 总线。 6. 根据权利要求 1 所述的集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 其特征在于 ： 所述中 央控制计算机采用工业计算机， 所述中央控制计算机通过所述的控制总线与独立水池水温 控制器进行通信， 独立水池水温控制器将育苗池的水温反馈给所述中央控制计算机。 权 利 要 求 书 CN 103299892 A 2 1/3 页 3 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统 技术领域 [0001] 本发明涉及一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统。 背景技术 [0002] 烟草育苗目的是为大田生产提供适时、 充足、 健壮、 整齐的烟苗。漂浮育苗是将种 子播种在装有基质的育苗盘内,育苗盘漂浮在育苗池营养液表面,完成整个育苗过程的一 种无土育苗方法， 在集约化管理、 生产效率和培育烟苗素质方面 , 具有常规育苗无法比拟 的管理与技术优势 , 它的成功研究是烟草育苗史上一项重大变革。漂浮育苗技术在我国得 到了广泛的应用， 2009 年漂浮育苗面积 111.82 万公顷 , 占总面积的 97.02%。 [0003] 烤烟是喜温作物， 生长发育的适宜温度是 20-24℃， 全生育期需 3300 ～ 3500℃的 积温?？狙讨肿诱Ｃ确⑿枰愎坏乃忠约笆室说奈露?。为满足 5 月上旬的大田移栽， 最佳播期应是 2 月中旬至 3 月上旬。而这个时期多数烟区存在温度低、 昼夜温差大、 育苗池 营养液温度低等问题， 严重影响烟苗的出苗时间和壮苗的培育。 [0004] 目前烟草育苗温度的控制主要通过塑料棚或温室保温实现， 在环境温度较低时难 以达到种子出苗及生长的最佳温度。 采用现代化温室育苗可以对温室进行整体加温并进行 精密温度控制， 但这样会大大增中育苗的成本。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种结构简单、 避免低温环境对育苗 过程的影响、 有利于减少出苗时间、 可培育壮苗和增强幼苗素质、 并缩短移栽后的还苗期的 集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统。 [0006] 本发明通过以下技术方案实现上述目的 ： [0007] 一种集群式烟草漂浮育苗池水温控制系统， 包括外部热交换式水池加温装置、 独 立水池水温控制器、 控制总线和中央控制计算机， 所述的独立水池水温控制器通过控制所 述的外部热交换式水池加温装置实现对育苗水池的温度控制， 所述控制总线将多个独立水 池水温控制器与所述的中央控制计算机相连。 [0008] 所述外部热交换式水池加温装置包括热交换器、 电磁阀、 循环水泵和循环管道， 所 述外部热交换式水池加温装置安装在育苗池以外， 所述循环水泵使育苗池内水通过所述循 环管道进入热交换器并形成封闭循环， 所述热交换器与外部供热系统连接并且通过所述电 磁阀控制所述外部供热系统启闭。 [0009] 所述独立水池水温控制器通过安装在育苗池内及热水管道上的多个温度传感器 获取温度信息， 并且通过获取的温度信息反馈控制所述电磁阀和循环水泵组合动作实现对 水温的控制。 [0010] 所述独立水池水温控制器上设有控制设备、 收发设备和人机交互设备， 通过人机 交互设备可以独立控制单个育苗水池水温， 通过收发设备与控制总线连接将多个独立水池 水温控制器与所述的中央控制计算机连接组成集群式控制系统。 说 明 书 CN 103299892 A 3 2/3 页 4 [0011] 所述的控制总线采用 RS485 总线。 [0012] 所述中央控制计算机采用工业计算机， 所述中央控制计算机通过所述的控制总线 与独立水池水温控制器进行通信， 独立水池水温控制器将育苗池的水温反馈给所述中央控 制计算机。 [0013] 由于采用上述结构与工作原理， 本装置具有如下优点 ： [0014] 1、 本装置采用外部热交换方式对水池内营养液加温。 通过热交换器将集中供暖管 道中的热水与营养液进行热量交换， 通过循环水泵使池内营养液不断循环通过热交换器以 达到池内水温均衡的目的。营养液仅在育苗池内封闭循环， 不会影响育苗池内营养液的总 量与成份， 同时有效避免育苗池间的病虫害交叉感染。 [0015] 2、 系统结构简单， 热交换器、 循环水泵、 水管、 控制器、 阀门等部件均采用了水池外 安装的方式， 适用于各种不同结构尺寸的育苗水池， 且无需对水池进行任何改造施工。 具有 安装方便， 适应性好的优点。 [0016] 3、 在水池内不同区域的设置多个温度传感器， 通过各区域温度值综合运算获得水 池实时温度信息， 再结合所设置的目标温度采用相应的控制算法做出控制决策， 控制电磁 阀及循环水泵的组合动作来实现温度的控制， 具有控制精密， 温度分布均匀， 系统可靠性高 的优点。 [0017] 4、 采用集群式控制， 自动化程度高， 使用操作方便。 [0018] 综上所述， 本装置可以方便地调节漂浮育苗水池水温至幼苗最佳生长温度， 从而 缩短育苗时间， 提高烟苗素质， 达到增产增效之目的。 附图说明 [0019] 图 1 是本发明外部热交换式水池加温装置结构示意图。 [0020] 图 2 是本发明独立水池水温控制器系统结构示意图。 [0021] 图 3 是本发明集群式控制系统结构示意图。 [0022] 图1至3中， 1、 热交换器， 2、 电磁阀， 3、 循环水泵， 4、 循环管道， 5、 冷端温度传感器， 6、 中间温度传感器， 7、 热端温度传感器， 8、 供热热水温度传感器， 9、 育苗水池， 10、 独立水池 温控制器， 11、 单片机， 12、 存储器， 13， 14， 15， 16、 温度变送器， 17、 模数转换器， 18、 电磁阀控 制继电器， 19、 水泵控制继电器， 21、 总线收发器， 21、 液晶显示屏， 22、 键盘， 23、 电源， 24、 中 央控制计算机， 25、 总线收发器， 26、 控制总线， 27、 水池加温装置。 具体实施方式 [0023] 下面结合附图， 进一步详细说明本发明的具体实施方式。 [0024] 本发明采用的技术方案为 ： 由外部热交换式水池加温装置， 独立水池水温控制器， 控制总线与中央控制计算机组成 [0025] 如图 1 所示， 外部热交换式水池加温装置包括热交换器 1、 电磁阀 2、 循环水泵 3 及 循环管道 4。循环管道 4 安装在育苗水池 9 外， 循环管道 4 上安装有热交换器 1 和循环水泵 3。通过循环水泵 3 将育苗水池 9 中的营养液抽出到循环管道 4 内， 再通过热交换器 1 对循 环管道 4 内的营养液进行加热， 然后再通过循环管道 4 送回育苗水池 9。热交换器 1 还通过 电磁阀2与集中热水供应系统管道相连接， 电磁阀2导通时， 热水由于供水压力通过热交换 说 明 书 CN 103299892 A 4 3/3 页 5 器 1 将热量传递给循环管道 4 输送来的营养液实现对育苗水池 9 加温。为实现精密均匀的 水温控制， 在育苗水池 9 中沿长度方向分别安装了三个温度传感器 ： 冷端温度传感器 5， 中 间温度传感器 6， 热端温度传感器 7 ； 在换热器 1 的集中供热热水入口部位安装供热热水温 度传感器8。 冷端温度传感器5， 中间温度传感器6， 热端温度传感器7和供热热水温度传感 器 8 均采用 PT100 高精度热电阻传感器。供热热水温度传感器 8 采集集中供热系统热水温 度， 用于计算升温换热所需热水流量。冷端温度传感器 5， 中间温度传感器 6， 热端温度传感 器 7 分别采集所在位置的水池水温。冷端温度传感器 5， 中间温度传感器 6， 热端温度传感 器 7 和供热热水温度传感器 8 的数据送至独立水池水温控制器 10， 通过综合分析后确定水 池温度及温度均匀性?？刂破?10 将实时温度与设定的目标温度进行对比， 并根据存储的控 制算法进行决策控制?？刂破?10 通过控制电磁阀 2 的开关频率与占空比实现换热量的控 制， 通过控制循环水泵 3 实现营养液加温， 并使温度分布均匀。 [0026] 如图 2 所示， 冷端温度传感器 5， 中间温度传感器 6， 热端温度传感器 7 和供热热水 温度传感器8将所在位置的温度转换为电信号后通过对应温度变送器13、 14、 15、 16转换成 0-5V 的直流电压信号送到模数转换器 17。模数转换器 17 具有多路选择功能， 可以依次将 4 个通道的温度电压信号转换成数字信号输送到单片机 11 从而实现多通道温度数据的获 取。单片机 11 将获取的 4 个温度数据与存储器 12 中保存的目标温度一起按设定的控制算 法进行运算与决策， 分别通过电磁阀控制继电器 18， 水泵控制继电器 19 对图 1 所中所示的 电磁阀 2 和循环水泵 3 进行控制从而实现对水温的控制。用户可以通过键盘 22 对目标温 度进行设置， 可以通过液晶显示屏 21 观察各温点温度等工作状态参数。总线收发器 20 作 为总线接口用于与控制总线进行数据交换， 从而实现与中央计算机通信。 [0027] 如图 3 所示， 中央控制计算机 24 采用工业计算机， 控制总线 26 采用 RS485 总线。 中央控制计算机 24 通过总线收发器 25 与控制总线进行数据交换， 从而实现与各独立水温 控制器 10 的通信。每台独立水温控制器具有独立唯一的地址， 某独立水温控制器收到中央 控制计算机发出的查询指令时， 如自身地址与指令中的目标地址一致则将当前的温度数据 与工作状态参数返回给中央控制计算机。 中央控制计算机采用这一方式根据各独立水温控 制器地址定时依次轮询各独立水温控制器从而实现对所有独立水温控制器的监测， 用户在 中央控制计算机 24 的显示器上可以看到所有育苗水池的温度情况与工作状态。另一方面， 用户可以在中央控制计算机 24 上对任一育苗水池的控制目标温度等工作参数进行设置。 说 明 书 CN 103299892 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103299892 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103299892 A 7