一种船舱温室栽培环境控制装置

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1.本实用新型属于船舶舱室设备领域，具体涉及一种船舱温室栽培环境控制装置。

背景技术：

2.船舶运输业承担世界绝大部分的贸易运输，而船舶的安全运营离不开船员的操作与管理，因此保障船员的生活尤其重要。通常船舶携带的绿蔬菜仅能保存20天左右，若远洋船舶长时间航行，绿蔬菜没能得到及时补充，往往会导致船员的维生素摄入不足，食欲下降，不利于船员的健康。为了提高船员的生活质量，部分船舶已经尝试用无土栽培技术栽培豆芽、蒜苗等新鲜蔬菜。由于船舶栽培环境的特殊性，栽培的蔬菜受海洋环境，气候影响较大，加上以往远洋船舶在栽培蔬菜的过程中，没有结合船舱温室栽培的舱室设计，导致蔬菜生长周期缓慢，产量不高，无法得到令人满意的蔬菜种植效果。
3.目前适用于船舶温室栽培的自动控制系统的实例也较少，大部分船舶栽培设施是由人工管理的无土栽培，人工管理方式不仅难以合理调节培养环境，还不易达到科学栽培需求，极大的浪费船舶上宝贵的人力资源。
4.为了解决船舱温室环境难以合理调节，节约船舶人力资源的问题，保证船员对绿蔬菜的需求，提高船舱温室的生产效率，设计一种船舱温室栽培环境控制装置具有重要意义。

技术实现要素：

5.针对现行船舱温室栽培设备的不足，本实用新型提供了一种船舱温室栽培环境控制装置，用于调节温室内的环境，保证船舱温室的温度、湿度、光照时间等参数保持在适合特定作物生长的范围内。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种船舱温室栽培环境控制装置，包括主控制模块，电源模块，多个数据采集模块，多个系统执行模块，监控模块，pc机，tft_lcd 显示屏。所述tft_lcd显示屏和主控制模块相连接，用于显示船舱内的环境参数信息；所述的多个数据采集模块与主控制模块相连接，用于采集船舱内各个栽培区域的环境温度、湿度、 co2浓度、营养液和淡水液位等信息，并将采集的参数信息发送给主控制器；所述的pc机与主控制模块相连接，用于控制主控制模块的工作状态和存储主控制模块的工作日志。
7.进一步地，所述的主控制模块为stm32f103zet6单片机，用于处理多个数据采集模块发送的信息，并将相应的指令发送到多个系统执行模块。
8.进一步地，所述的tft_lcd显示屏设置于船舱温室的外部，方便管理人员查看船舱温室内的环境信息。
9.进一步地，所述的多个数据采集模块包括co2传感器、温度传感器、湿度传感器、液位传感器。所述的液位传感器设置于每个培养基内，测量培养基底中的液位信息。所述的co2传感器、温度传感器、湿度传感器设置于每个培养架的多个数据采集集成块内，用于准
确测量船舱温室内的co2浓度，温度和湿度信息。
10.进一步地，所述的多个系统执行模块包括空气调节设备、水肥设备、补光设备、空气加湿设备和警报设备。
11.进一步地，所述的多个系统执行模块由电源模块供电，并且与主控制器相连接，用于执行主控制模块发出的指令。
12.进一步地，所述的空气调节设备包括加热设备、带有风机的船舶舱室与外界相连的通风口和通风口挡板。通风口一般由通风口挡板遮盖，当风机运行时，挡板抬起通风。
13.进一步地，所述的水肥设备包括若干组淡水管道、营养液管道、淡水供给泵、营养液供给泵、淡水罐体、营养液罐体。所述的淡水供给泵与淡水管道和淡水罐体相连接，营养液供给泵与营养液管道和营养液罐体相连接。淡水管道和营养液管道与每个培养单元下部的培养基底相连。所述的营养液供给泵和淡水供给泵，根据主控制器的指令调节营养液和淡水供给量，从而促进作物的生长。
14.进一步地，所述的补光设备包括一组补光灯，补光灯的控制端与主控制模块相连，由主控制模块控制补光灯的开关，补光设备固定在每个培养单元的上方。
15.进一步地，所述的警报设备，与主控制模块连接，用于接收主控制模块发送的异常警报信息。
16.进一步地，所述的监控模块与pc机连接，设置于船舱温室内，用于监控舱室内的实时画面信息。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型将主控制模块、多个数据采集模块、多个系统执行模块、监控模块集合到船舱中，使船舶舱室达到适合特定作物生长的环境，实现高效快速生产特定作物，满足船员对绿蔬菜的生活需求。
19.本实用新型通过多个数据采集模块将船舱温室的环境参数传输给主控制模块，主控制模块将信息传输给pc机进行数据存储，实时环境参数通过tft_lcd显示屏显示出来。主控制模块根据设定的特定作物生长参数，结合多个数据采集模块采集的船舱温室环境信息，控制多个系统执行模块进行调节，能够对每个培养单元进行精确管理，实现了船舱无土栽培环境的自动控制，便于船舱温室管理。
附图说明
20.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
21.图1为本实用新型所述的一种船舱温室栽培环境控制装置结构示意图；
22.图2为本实用新型所述的一种船舱温室栽培环境控制装置船舱布置示意图；
23.图3为本实用新型所述的一种船舱温室栽培环境控制装置培养单元正面示意图；
24.图4为本实用新型所述的一种船舱温室栽培环境控制装置培养单元侧面示意图；
25.图5为图4中多个数据采集集成块9的a向放大示意图；
26.附图中各部件名称：
27.1.带风机的通风口；2.加热设备；3.tft_lcd显示屏；4.摄像头；5.空气加湿设备；6.补光灯；7.淡水管道；8.营养液管道；9.培养基底；10.多个数据采集集成块；11.液位传感
器；12.温度传感器；13.湿度传感器；14.co2传感器。
具体实施方式
28.以下结合附图和实施例，对本实用新型中的技术方案进行进一步说明，显然，此处所描述的具体实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。以下对至少一个示例性的实施例的描述仅仅是说明性的，绝不作为对本实用新型及其应用或者使用的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
29.一种船舱温室栽培环境控制装置的结构示意图如图1所示，船舱温室布置如图2所示，船舱温室培养单元如图3图4所示。如图1所示，所述的一种船舱温室栽培环境控制装置包括：多个数据采集模块、多个系统执行模块、主控制模块、监控模块、pc机和tft_lcd显示屏。所述的多个数据采集模块、多个系统执行模块和tft_lcd显示屏与主控制模块相连接，主控制模块和监控模块与pc机相连接。
30.进一步地，所述的主控制模块为stm32f103zet6单片机，用于处理多个数据采集模块发送的信息，并将相应的指令发送到多个系统执行模块。
31.进一步地，如图5所示，多个数据采集集成块10包括：温度传感器12，湿度传感器13、 co2传感器14。所述的多个数据采集块用于实时采集船舱温室内各个培养单元环境温度、湿度、co2浓度的参数。液位传感器11用于采集每个培养单元格中培养基底内淡水或者营养液的液位信息。上述传感器将各自采集到的参数发送到主控制模块，主控制模块与程序内设定的参数进行比较，当船舱温室内环境参数与设定的参数有差异时，主控制模块立即发出指令，通过多个系统执行模块将环境调节到适宜作物生长的状态。
32.进一步地，多个系统执行模块包括空气调节设备，水肥设备，补光设备，空气加湿设备，警报设备。
33.进一步地，所述的空气调节设备包括加热设备2、带有风机的通风口1。通风口1一般由通风口挡板遮盖，当风机运行时，挡板抬起通风。
34.需要说明的是，当传感器12-14检测到船舱温室内的温度、湿度或者co2浓度超过规定的范围后，主控制模块控制风机1进行通风。当传感器12-14检测到培养单元的温度、空气湿度低于设定值后，主控制器将启动加热设备2、空气加湿设备5进行调节，如此达到平衡船舱温室内温度、湿度和co2浓度的目的。
35.进一步地，所述的水肥设备包括若干组淡水管道7、营养液管道8、淡水供给泵、营养液供给泵、淡水罐体、营养液罐体。所述的淡水供给泵与淡水管道和淡水罐体相连接，营养液供给泵与营养液管道8和营养液罐体相连接。淡水管道7与营养液管道8与每个培养单元下部的培养基底9相连。所述的营养液供给泵和淡水供给泵，根据主控制器的指令调节营养液和淡水供给量，淡水经过淡水管道7或者营养液经过营养液管道8进入培养单元的培养基底 9内。当液位传感器检测到培养基底内的液位达到设定位置后，主控制模块向淡水供给泵或者营养液供给泵发出停止指令。
36.进一步地，所述的补光设备包括一组补光灯6，补光灯6的控制端与主控制模块相连，由主控制模块控制补光灯6的开关，补光设备固定在每个培养单元的上方。由主控制器控制补光灯的亮灭时间。
37.进一步地，主控制模块stm32f103zet6单片机与pc机和tft_lcd显示屏3相连接， pc机可针对不同作物设置stm32f103zet6单片机的工作状态。主控制模块通过串口通信与 pc机相互传递数据，将监测的环境数据实时显示到tft_lcd显示屏3。
38.进一步地，所述的警报设备，与主控制模块连接，用于接收主控制模块发送的异常警报信息，提醒管理者采取相应措施。

技术特征：

1.一种船舱温室栽培环境控制装置，包括主控制模块、多个数据采集模块、多个系统执行模块、电源模块、监控模块、pc机、tft_lcd显示屏，其特征在于：所述的多个数据采集模块包括co2传感器、温度传感器、湿度传感器、液位传感器，所述的液位传感器设置于每个培养基内，测量培养基底中的液位信息，所述的co2传感器、温度传感器、湿度传感器设置于每个培养架的多个数据采集集成块内，用于准确测量船舱温室内的co2浓度，温度和湿度信息，所述的主控制模块为stm32f103zet6单片机，用于处理多个数据采集模块发送的信息，并将相应的指令发送到多个系统执行模块，所述的多个系统执行模块包括空气调节设备、水肥设备、补光设备、空气加湿设备和警报设备，所述的多个系统执行模块由电源模块供电，用于执行主控制模块发出的指令。2.根据权利要求1所述的一种船舱温室栽培环境控制装置，其特征在于：所述的空气调节设备包括加热设备、带有风机的船舶舱室与外界相连的通风口和通风口挡板，通风口一般由通风口挡板遮盖，当风机运行时，挡板抬起通风。3.根据权利要求1所述的一种船舱温室栽培环境控制装置，其特征在于：所述的水肥设备包括若干组淡水管道、营养液管道、淡水供给泵、营养液供给泵、淡水罐体、营养液罐体，所述的淡水供给泵与淡水管道和淡水罐体相连接，营养液供给泵与营养液管道和营养液罐体相连接，淡水管道与营养液管道与每个培养单元下部的培养基底相连，所述的营养液供给泵和淡水供给泵，根据主控制器的指令调节营养液和淡水供给量，从而促进作物的生长。4.根据权利要求1所述的一种船舱温室栽培环境控制装置，其特征在于：所述的补光设备包括一组补光灯，补光灯的控制端与主控制模块相连，由主控制模块控制补光灯的开关，补光设备固定在每个培养单元的上方。5.根据权利要求1所述的一种船舱温室栽培环境控制装置，其特征在于：所述的警报设备，与主控制模块连接，用于接收主控制模块发送的异常警报信息。6.根据权利要求1所述的一种船舱温室栽培环境控制装置，其特征在于：所述的监控模块与pc机连接，设置于船舱温室内，用于监控舱室内的实时画面信息。

技术总结

本实用新型提供了一种船舱温室栽培环境控制装置，包括主控制模块，电源模块，数据采集模块，系统执行模块，监控模块，PC机，TFT_LCD显示屏。所述的主控制模块与多个数据采集模块和多个系统执行模块连接，主控制模块将多个数据采集模块采集到的信息与设定的特定作物生长参数对比，通过多个系统执行模块把船舶舱室的环境参数调节到合适状态，形成闭环控制；所述的TFT_LCD显示屏与主控制模块连接，用于显示船舱内的环境参数。船舱内的环境参数。船舱内的环境参数。