专利名称：一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置及方法我国是一个农业大国，近年来温室种植发展迅速，由于温室生产是在一个密闭的人工环境中，对温湿度的要求很严格，合适的温湿度直接关系到温室生产的效益和产值。但目前大量采用人工方式有诸多问题，安全方面的隐患导致每年都有因为卷膜致人死忘事故，精确度方面的不足导致秧苗生长高度不一，影响温室作物的品质。同时温湿度的控制需要耗费大量人工，增加了人工成本，这些已经成为设施农业发展的一个瓶颈问题，亟待解决。目前急需提供了一种旨在解决温室环境远程遥控的方案，解决工作效率，降低设施温湿度调节劳动强度，增强人身安全及调节精准性要求的问题，以上对于促进现代农业发展具有重要作用。
(一 )要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是提供一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置及方法，以克服现有技术中存在的工作效率、劳动强度人身安全及调节精准性等方面的缺陷。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，其包括上位机决策系统及与其通讯的下位机，所述上位机决策系统用于为所述分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置提供决策反馈结果；所述下位机通过温室无线遥控网与数据采集执行装置进行无线通讯；所述数据采集执行装置连接有多组温湿度传感器及温室工作电机，所述温湿度传感器置于分散的各温室内，用于监测温室内的温湿度，所述温室工作电机用于控制通风膜的卷展；所述数据采集执行装置用于对温湿度传感器监测数据的滤波和纠错，和对所述温室工作电机的启停控制。作为上述技术方案的优选，所述上位机决策系统内预设有模型库，所述模型库内包括初始化数据、温湿度信息数据及其对应的决策信息，所述上位机决策系统接收下位机获取到的温湿度信息进行匹配，得到对应的决策信息；当没有相应的匹配信息时可以通过自学习采集专家知识生成新的模型并加入模型库。作为上述技术方案的优选，所述温室无线遥控网通过其无线收发后端及无线收发前端分别与所述下位机及所述数据采集执行装置通讯；所述下位机与所述温室无线遥控网的无线收发后端之间还连接有数据汇总加密装置，所述数据汇总加密装置与所述下位机为串口连接，其用于发送和/或接收的数据进行加密和纠错；所述下位机还连接有输入装置及显示装置。作为上述技术方案的优选，所述数据采集执行装置还包括多个传感器扩展口，其用于扩展连接传感器和/或电机。作为上述技术方案的优选，所述分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置还包括遥控器和/或按钮开关，所述遥控器和/或按钮开关与所述温室工作电机通讯，控制所述温室工作电机的转动。本发明还提供了一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，包括 SI :采集温室环境数据，并通过无线遥控网发送；S2:接收温室环境数据，将其与预设的数据模型库中的数据进行匹配匹配成功得到决策指令，通过无线遥控网发送决策指令；匹配不成功则进入应急预案；S3 :接收决策指令并控制通风膜的卷展。作为上述技术方案的优选，所述应急预案包括S20 :报警提示；S21 :判断是否需要学习，不需要学习则进入手动模式，由操作者手动控制通风膜的卷展；需要学习则采集专家知识数据，然后对采集到的专家知识数据按照预设的实验推荐表对温室的通风膜的卷展进行试验验证，如果试验数据与专家知识数据的预期结果趋势一致，则该专家知识数据存储到数据模型库。作为上述技术方案的优选，所述专家知识数据存储到数据模型库的初始阶段设置为备选等级，经5次以上实际调用匹配成功后设置为正式等级，用于匹配得到决策。作为上述技术方案的优选，所述SI通过无线遥控网发送之前还包括对温室环境数据进行滤波和纠错处理，并压缩为数据包；所述S2接收温室环境数据之后还包括对数据包解析，而后对数据进行校验和解码，然后将确认无误的数据进行显示；所述S2通过无线遥控网发送决策指令包括对决策指令数据的汇总和加密。作为上述技术方案的优选，S2接收温室环境数据后加入到历史数据库中。(三)有益效果上述技术方案所提供的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，其包括上位机决策系统及与其通讯的下位机，所述上位机决策系统用于为所述分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置提供决策反馈结果；所述下位机通过温室无线遥控网与数据采集执行装置进行无线通讯；所述数据采集执行装置连接有多组温湿度传感器及温室工作电机，所述温湿度传感器置于分散的各温室内，用于监测温室内的湿度，所述温室工作电机用于控制通风膜的卷展；所述数据采集执行装置用于对温湿度传感器监测数据的滤波和纠错，和对所述温室工作电机的启停控制。同时本发明还提供了一种遥控方法，上述装置及方法能够实现基于无线遥控网方式控制温室的温湿度参数，并使用计算机决策系统在分散温室实现通风膜集中遥控；同时还可以选择遥控器或手动模式；其可广泛应用于温室环境的遥控控制，可提高生产安全和生产率，具有广阔的应用潜力。图I是本发明实施例的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置的结构示意图；图2是本发明实施例的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置的决策流程图；其中，I :上位机决策系统；2 :下位机；3 :数据汇总加密装置；4 :无线收发后端；5 温室无线遥控网；6 :无线收发前端；7 :数据采集执行装置；8 :温湿度传感器；9 :传感器扩展口；10 :温室工作电机。

作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。结合图I所示，为本发明实施例的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置的结构示意图，其包括上位机决策系统I及与其通讯的下位机2，上位机决策系统I用于为分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置提供决策反馈结果，与下位机2优选为串口通讯，也可以选用总线、并口等通讯方式，上位机决策系统I可以通过下位机2采集的信息进行的自学习完善。利用上位机决策系统I实现智能决策，实际工作中不依靠经人为经验，方便快捷实用，非常适合广大农村温室种植地区使用。下位机2通过无线通讯连接有温室无线遥控网5的无线收发后端4，温室无线遥控网5的无线收发前端6通过无线通讯连接有数据采集执行装置7，实现网的远程信息获取；数据采集执行装置7通过电缆连接有多组温湿度传感器8及温室工作电机10，温湿度传感器8置于分散的各温室内，用于监测温室内的温湿度，温室工作电机10用于控制通风膜的卷展；数据采集执行装置7用于对温湿度传感器8监测数据的滤波和纠错，和对温室工作电机10的启停控制。其中，温室无线遥控网是基于ZIGBEE进行自组网传输的系统，主要包括中继路由和终端模块两部分。其中终端模块负责接收处理无线收发前端6和无线收发后端4发出的数据，并根据温室分布的实际位置，自主决策和选择组网方式，包括星型网、树型网、链型网、网状网的等组网方式系统可自主选择组网。中继路由主要用来将终端模块的数据通过集中中转的方式可靠的发给终端模块，保证不会发生信号遮挡和数据丢包的问题。其中系统的中心节点(中控室)、路由节点、终端节点可根据需要分别进行工作参数和休眠状态设置和控制。系统控制可选择定时主动上报或上位机指令查询功能。本实施例中，无线收发前端6和无线收发后端4均选用现有的无线发射芯片，重新根据温室自身环境设计外围电路，做成模块化封装，这些模块采用即插即用的接口，通过模块内的序列号识别，可实现一个模块对应一个温室，管理方便。温室增加时，只需要增加模块,上位机不用改变。上位机决策系统I内预设有模型库，所述模型库内包括初始化数据、温湿度信息数据及其对应的决策信息，所述上位机决策系统I接收下位机2获取到的温湿度信息进行匹配，得到对应的决策信息；当没有相应的匹配信息时可以通过自学习采集专家知识生成新的模型并加入模型库，其有效的解决了农户作业时专家知识不精准的问题，提高了温室 生产作业的工作效率。下位机2与温室无线遥控网5的无线收发后端4之间还连接有数据汇总加密装置3，数据汇总加密装置3与下位机2为串口连接，其用于发送和/或接收的数据进行加密和纠错。数据采集执行装置7还包括多个传感器扩展口 9，其用于扩展连接传感器和/或电机。根据功能需要通过其接入更多的温湿度传感器及电机，可以实现增加温室的采样点数量。分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置还包括遥控器和/或按钮开关，用于实现手动遥控方式，可以实现近距离无线灵活控制，和计算机远程自动控制相结合进行多种组合的工作方式。手动无线遥控方式是手持遥控器，在每个温室内无线控制，可独立于计算机集中控制之外的一种工作方式。遥控器和/或按钮开关与温 室工作电机10通讯，控制温室工作电机10的转动。选择遥控器控制方式时，无需原改变设置，可直接通过操纵遥控器发出指令，控制温室工作电机10的工作，从而控制通风膜的展卷，可以一个温室对应一个遥控器，也可以将多个温室的遥控装置进行集成。优选使用单个遥控器无线控制单个温室通风薄膜开闭。例如遥控器分别采用PT2262和PT2272芯片开发，遥控距离可达100米。芯片带有锁存功能，即只要收到遥控器发出的信号，即将该信号对应的编码输出，I/O 口状态维持不变，直到遥控器发出新的指令。对于操作者手动模式控制，则采取每个温室工作电机10对应设置按钮开关，持续按下按钮开关，开始打开通风膜，反方向按下按钮开关，开始关闭通风膜。本实施例提供的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，下位机2还连接有输入装置及显示装置，利用下位机2作控制界面，简洁灵活，方便快捷实用，非常适合广大农村温室种植地区使用，提高了温湿度及其通风作业的工作效率。本装置通过上位机决策系统I的自完善学习功能实现不断采集到的专家知识和试验验证数据能够通过一定的决策策略，自动使用程序和算法，自学习生成模型，新生成的控制模型会自动的加入到模型库中，从而可以将新的模型自动的进行新的匹配模型决策流程。具体的工作过程为，首先装置连接220V交流电后，温室里面根据需要分布的温湿度传感器8全部连接电源，处于开机状态，开机后决策系统I首先按照模型库内的预设模型的初始化数据，控制温室工作电机10预动作，温室工作电机10正转半圈，再复位；获得温室工作电机10的正常反馈后，上位机决策系统I则开始发送指令，同时唤醒处于休眠的温室无线遥控网5，具体的唤醒方式如发送信号控制其电源等方式实现，装置随之进入工作状态。在设定的采样和控制周期后，上位机决策系统I就自动生成休眠和唤醒机制，可自动的进入休眠状态，也可通过无线方式发送信号自动唤醒下位机从而采集温湿度传感器8的数据和发出指令控制温室工作电机10。具体的，经过预设周期获得温湿度传感器8的数据，然后进行匹配模型决策，如果实际种植为西红柿，根据输入的定值时间计算，得出模型是西红柿冬季瓜果期，根据预设的时间判断为中午十二点，天气晴朗，然后推荐通风控制打开20%，电机执行系统指令打开20%，所有50个温室中有10个都是同一作物，按照同样决策模型指令动作，另外40个温室为黄瓜幼苗，推荐打开40%通风口，温室工作电机10响应。各个温室由于地理位置，朝向，风口的不一致，温湿度略有变化，模型推荐根据实际对应的温湿度进行单独的逐一调节，调节每次为5%，具体等级幅度按照模型的推荐决策为准。
到了下午三点降温时，上位机决策系统I根据模型决策再逐一调节，直到最后根据决策模型的推荐的温室吸热极限时间时和温湿度变化曲线推荐的临界值时，上位机决策系统I发出指令全部关闭所有通风口，完成一天的作业。对于大雨雪等天气，上位机决策系统I根据在线的天气预报形成的模型进行预先调控，不会在此恶略条件下错误操作。温室度传感器8采集的温室环境的数据首先数据采集 执行装置7的滤波和纠错，将冗余的数据和外界干扰的信号屏蔽掉，然后将非异常的常规数据在数据采集执行装置7中压缩为数据包，然后将数据传送给无线收发前端6，数据按照数据包的形式通过温室无线遥控网5传送给无线收发后端4，无线收发后端4接收到数据包后，将数据传送给数据汇总加密装置3，在数据汇总加密装置3中间首先将数据解析，对数据进行校验和解码，然后将确认无误的数据发送给下位机2显示，同时反馈给上位机决策系统I存入历史数据数据库中。数据汇总加密装置3在检查无线收发后端4的数据后，如果发现数据遗漏或者异常，可直接发送指令要求数据采集执行装置7重新读取温室度传感器8的数值，并发送回来，新采集的数据传回下位机2后，发送给上位机决策系统1，经过检验无误后，回传给下位机2，用来替换错误数据。正常的数据在通过数据汇总加密装置3后，如果经过数据汇总加密装置3的检验放行后，显示在下位机2上。同时按照设定采样时间传给上位机决策系统1，决策系统就按照图2的流程图进行决策实现。本发明实施例还提供了一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展方法，包括SI :采集温室环境数据，并通过无线遥控网发送；S2 :接收温室环境数据，将其与预设的数据模型库中的数据进行匹配匹配成功得到决策指令，通过无线遥控网发送决策指令；匹配不成功则进入应急预案；S2接收温室环境数据后加入到历史数据库中，以备后期的统计及查询等。S3 :接收决策指令并控制通风膜的卷展。具体的可以通过以下实现，上位机决策系统I首先获得温湿度传感器8的信息，然后将这些信息整理后进入匹配模型决策，就是按照信息采集的时间，作物灌溉的信息、作物的种类，生长的生理阶段，季节、日照时间、温室保温特性曲线等信息进行综合决策和匹配，如果匹配成功，就将推荐的控制逻辑发送给下位机2，再经过温室无线遥控网5进行无线传输，前段的控制机构如温室工作电机10就会执行模型的决策信息，这就完成一个控制循环。结合图2，具体的应急预案包括S20 :报警提示，可以通过报警指示灯、报警蜂鸣等实现。S21 :判断是否需要学习，不需要学习则进入手动模式，由操作者手动控制通风膜的卷展，按照经验实现作业，例如通过操纵遥控器或者按钮开关来实现温室工作电机10的工作；如果需要继续完善这个数据，就可以选择同意学习，具体包括采集专家知识数据，具体的可以通过知识输入界面按照提示的流程填写专家知识表；然后对采集到的专家知识数据按照预设的实验推荐表对温室的通风膜的卷展进行试验验证，如果试验数据与专家知识数据的预期结果趋势一致，专家知识就会通过验证，自学习生成模型，则该专家知识数据存储到数据模型库。专家知识数据存储到数据模型库的初始阶段设置为备选等级，经5次以上实际调用匹配成功后设置为正式等级，用于匹配得到决策，供以后的决策使用。SI通过无线遥控网发送之前还包括对温室环境数据进行滤波和纠错处理，并压缩为数据包；S2接收温室环境数据之后还包括对数据包解析，而后对数据进行校验和解码，然后将确认无误的数据进行显示；S2通过无线遥控网发送决策指令包括对决策指令数据的汇总和加密。由以上实施例可以看出，本发明实施例提供的分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，其包括上位机决策系统I及与其通讯的下位机2，上位机决策系统I用于为分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置提供决策反馈结果；下位机2通过无线通讯连接有温室无线遥控网5的无线收发后端4，温室无线遥控网5的无线收发前端6通过无线通讯连接有数据采集执行装置7 ;数据采集执行装置7连接有多组温湿度传感器8及温室工作电机10,温湿度传感器8置于分散的各温室内，用于监测温室内的温湿度，温室工作电机10用于 控制通风膜的卷展；数据采集执行装置7用于对温湿度传感器8监测数据的滤波和纠错，和对温室工作电机10的启停控制。同时本实施例还提供了一种遥控方法，上述装置及方法能够实现基于无线遥控网方式控制温室的温湿度参数，并使用计算机决策系统在分散温室实现通风膜集中遥控；同时还可以选择遥控器或手动模式；其可广泛应用于温室环境的遥控控制，可提高生产安全和生产率，具有广阔的应用潜力。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。


本发明公开了一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置，包括上位机决策系统及与其通讯的下位机，所述上位机决策系统用于为所述分散温室通风膜计算机集中遥控卷展装置提供决策反馈结果；所述下位机通过无线通讯连接有温室无线遥控网连接到多组温湿度传感器及温室工作电机，获取温室内的温湿度，进行匹配后控制通风膜的卷展。同时还提供了一种分散温室通风膜计算机集中遥控卷展方法。上述装置及方法能够实现基于无线遥控网方式控制温室的温湿度参数，并使用计算机决策系统在分散温室实现通风膜集中遥控；同时还可以选择遥控器或手动模式；其可广泛应用于温室环境的遥控控制，可提高生产安全和生产率，具有广阔的应用潜力。