一种蚕种催青、保种智能测控系统

摘要

本发明公开了一种蚕种催青、保种智能测控系统，设计一个主测控系统（7），由单片微型计算机及其通讯接口组成，通讯接口连接有一个通讯网（14），所述网与一组温度、湿度传感器的变送器（15）相接，还与智能控制器模块（19），及空调控制模块（28）相接，智能控制器模块还与一组执行装置相接，所述执行装置由布置在催青室内的加热装置，补湿机、匀风、换气风扇，感光灯组成。本发明提高了孵化率，由于胚子发育环境好，孵化整齐，蚁体强健，为养蚕高产奠定了基础。蚕种催青、保种智能测控系统催青较传统的催青法单产高2～4公斤。

权利要求

1.一种蚕种催青、保种智能测控系统，设计一个主测控系统（7），由单片微型计算机及其通讯接口组成，一个第一通讯接口（13）连接有一个通讯网（14），所述通讯网与一组温度、湿度传感器的变送器（15）相接，接受传感器传来的数据，其特征在于：主测控系统（7）通过通讯网还与智能控制器模块（19）及空调控制模块（28）相接，智能控制器模块还与一组执行装置相接，所述执行装置由布置在催青室内的加热装置，补湿机，匀风、换气风扇，感光灯组成。

2.根据权利要求1所述的一种蚕种催青、保种智能测控系统，其特征在于：在变送器内设有一个3#单片微型计算机（16），所述的3#单片微型计算机（16）内通过一个温度传感器接口（17）与外接温度传感器相接，由于房间内不同位置设有多个温度传感器测量温度，故设有多个变送器n1－ni接受温度传感器，3#单片微型计算机（16）还与一个第二通讯接口（18）相接，第二通讯接口的输入端与通讯网（14）相接。

3.根据权利要求1所述的一种蚕种催青、保种智能测控系统，其特征在于：智能控制器模块（19）内包括一个4#单片微型计算机（20），通过一个第三通讯接口（21）与通讯网（14）相接，通过一个第一输出接口（22）与外接设备相接，所述的外接设备包括电加热装置（23），补湿装置（24），匀风机（25），换气扇（26），感光灯（27）。

4.根据权利要求1所述的一种蚕种催青、保种智能测控系统，其特征在于：空调控制模块（28），设置一个5#单片微型计算机（29），所述的5#单片微型计算机设有一个第一输入接口（30），与外接输入相连，有一个第四通讯接口（31）与通讯网（14）相连，与主计算机进行信息交换，5#单片微型计算机（29）还有一个第二输出接口（32），与外接执行机构相连。

说明书

一种蚕种催青、保种智能测控系统

技术领域

[0001] 本发明一般涉及一种蚕种催青、保种装置，特别是一种用于蚕种催青、保种的智能测控装置。

背景技术

[0002] 养蚕过程中，休眠状态下的蚕卵孵出小蚕有一个催青过程，催青要求十分严格，在温度、湿度等均有一定要求。在单家独户养蚕时期，蚕妇甚至将附有蚕卵的纸贴身存放，使蚕卵催青。当然在大规模养蚕的场合，不可能使用那么原始的方法。例如在蚕种场，就是将附有蚕卵的纸集中放在一间叫催青室的房间内，集中在一段时间内，满足蚕卵催青所需的温度、湿度、光照条件、气流等，虽然这个很难，还是利用人工条件尽量满足，根据经验提供最佳的催青条件。一般说来，催青蚕卵所需要的时间为十二天，每一天所需要的温度、湿度、光照、气流均不同，见表一所列。如果是保种仅需长时间地保持对温、湿度的要求即可。但要靠人工控制满足该条件十分为难，不精确，劳动强度大，所以设计一个系统自动地完成催青过程中各种参数的控制是有现实意义的，必要的。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种能克服公知技术缺点，自动地完成催青过程中对有关温、湿度、光照、气流等人工创造条件的满足,实现精确控制，减少劳动强度的一种催青、保种智能测控系统。

[0004] 为实现上述目的，本发明的方案为：设计一个主测控系统，由单片微型计算机及其通讯接口组成，一个第一通讯接口连接有一个通讯网，所述网与一组温度、湿度传感器的变送器相接，还与智能控制器模块，及空调控制模块相接，智能控制器模块还与一组执行装置相接，所述执行装置由布置在催青室内的加热装置，补湿机，匀风、换气风扇，感光灯组成。

[0005] 采用上述方案，各控制单元即能按最佳方案给催青室提供有关温、湿度、光照、气流等参数，给蚕卵催青提供良好的环境，过程优化，人工模拟催青最佳条件，由于是自动控制，人工介入很少，大大地降低了人工的劳动强度，实现了本发明的目的。

[0006] 下面结合图示及实施例对方案作更详细的说明。

附图说明

[0007] 图1为催青的十二天的标准温、湿度值列表；

[0008] 图2为一种蚕种催青、保种智能测控系统的催青房间平面布置图；

[0009] 图3为一种蚕种催青、保种智能测控系统控制框图；

[0010] 图4为图3中的主控制系统程序框图；

[0011] 图5为图3中智能控制器模块程序框图；

[0012] 图6为图3中空调控制模块程序框图。

具体实施方式

[0013] 如图2所示，在一个房间内立体地设置有加热器1，补湿器2，空调3，匀风扇4，感光灯5，换气扇6为调节装置来调节房间的温度、湿度、光照，气流参数，蚕种，通常是将卵产在纸上，放置在房间内，各种调节装置有序的立体地设置在房间内，调节装置由一台主计算机实施控制。

[0014] 如图3表示为本主计算机控制框图，包括主控制系统7，内有一个1#单片微型计算机8，一个2#单片微型计算机9，两个单片微型计算机之间由内部总线10交换数据，总线包括控制总线和数据总线，2#单片机9还连有一个键盘接口11及一个显示接口12，两个接口分别与外接键盘及显示器相接，1#单片机接一个第一通讯接口13，连接一个通讯网14，以实现对整个装置的控制，该网络的优选形式是RS－485的规程，然而应理解也可使用其它形式的网络实现该发明。

[0015] 通讯网14连接一组编号从n1到ni的变送器，举其中的ni变送器15说明其结构。在变送器内设有一个3#单片微型计算机16，所述的单片微型计算机16内通过一个温度传感器接口17与外接温度传感器相接，由于房间内不同位置设有多个温度传感器测量温度，故设有多个变送器n1－ni接受温度传感器，3#单片微型计算机16还与一个第二通讯接口
18相接，第二通讯接口的输入端与通讯网14相接。

[0016] 一个智能控制器模块19与通讯网14相接，智能控制器模块19内包括一个4#单片微型计算机20，通过一个第二通讯接口21与通讯网14相接，通过一个第一输出接口22与外接设备相接，所述的外接设备包括电加热装置23，补湿装置24，匀风机25，换气扇26，感光灯27。

[0017] 空调既可升温，也可降温，本系统是设置空调控制模块28，设置一个5#单片微型计算机29，所述的单片微型计算机设有一个第一输入接口30，与外接输入相连，一个第四通讯接口31与通讯网14相连，与主计算机进行信息交换，5#单片微型计算机29还有一个第二输出接口32，与外接执行机构相连。所述的执行机构由压缩机93，室外风机94，室内风机95，四通阀96组成。所述的单片微型计算机是植入常规的空调控制箱内，在作为催青，保种时用，替代空调控制器，不用时拆出即可。

[0018] 图4是主控制系统7的主程序流程框图，主要对应1#单片微型计算机8，从框33开始，首先进入初始化端口框34，然后进入框35设定温湿度标准值，进入框36设定时间参数，框35、36的意义在于由于催青所需的时间仅十二天，每一天的温度、湿度标准值不同，所以这两框的意义在于针对不同的天数设立不同的温湿度标准值，从框37读出当天多个温湿度传感器送来的温、湿度参数值，并经框38判断所读的值是否有错，如果有错则将数据送入框39人工操作除去错误数据，没有错则进入框40进行PID计算温、湿度，由于一个催青房内设有多个温、湿度传感器采集数据，即多点收集数据，所谓的PID为一种算法，即微分积分逐次逼近，PID为一平均值，用这种算法获得的PID值最接近真实值，获得的PID值进入框41进行修正温、湿度值，实际上是一种人工干预进行调整，所获得的温、湿度值进入框42显示后进入判断框43，确认日期，若日期不对，则返回框37重新读值，若日期符合，进入框44读温、湿度值，所以框43，框44即是检验是否符合十二天周期内第几天及第几天的标准温、湿度值，若值不符，则返回框37重读，若正确进入框45，46进行日期温、湿度数据留存，并绘制温、湿度曲线留作资料，如温、湿度超标则进入框47温、湿度超值报警，并通过框48，49存贮，数据发送，如框50的数据未发送完，则返回框49重复数据发送，若发送完则返回框37。

[0019] 图5为智能控制模块中4#单片微型计算机19的运行程序，该计算机是主控制系统的下位机，所以在接受数据和执行功能上，有极高的要求，并要做到高可靠，在通讯方面要求也很高，有防雷击和强电流瞬间抑制功能，还设有通讯错误报警。该系统与主机的启动与关闭同步，由框51启动运行，并进入框52进行初始化运行，进入框53读上位机，即系统7传来的数据，进入框54对53传来的数据进行判断通讯是否有错误，如有错，进入框55报警，没有错则进入框56，57提取存储的温、湿度值，并经框58，59进行温度，湿度值显示，框
60进行状态输入，根据主控制系统7的设定，对八个下设的装置进行分别调控，所述装置包括空调控制框61，温、湿度超值报警框62，感光灯控制框63，通风控制框64，匀风机控制框
65，湿度控制框66，温度控制框67，手自动转换框68，八个框内硬件设备的开启与关闭，所需的时间，由系统控制，以保证房间的温、湿度和其它指标不受影响，通讯出现故障和温、湿度超限时，控制器发出声、光报警。

[0020] 图6是空调控制系统的程序控制，从框69开始程序，首先进入框70进行初始化计算并打开通讯中断框71，当与通讯相关的事件发生时，允许中断服务程序进行中断服务。此后程序进入循环控制。通过框72读通过通讯线路RS－485从主机读出信息，并进入框73判断是否有开空调指令，若没有返回框72，若有开空调指令进入框74，打开室内外风机，并经框75判断是否已开启足够时间，即开够三分钟没有，若没有到，则返回框75，继续等待，若达到开启时间，进入框76开启压缩机，并进入判断框77，若要求制热则转入制热控制，若要求制冷则进入工作框78保持制冷，继续进入判断框79，不需关闭制冷则返回框78继续循环，需关闭制冷则进入框80执行制冷关机程序，关机后返回框72，继续读取指令，完成循环过程。

[0021] 制热过程从框81开始，框81开启辅助电机，并通过框82打开换问阀，通过框83进行AD转换，进入框84读传感器测量到的室外机温度，进入判断框85进行温度判断，如温度大于-3℃，则返回框84继续读室外机温度，如温度小于－3℃，则进入框86进行时间判断，若延时4小时不到，则转入框88，若延时4小时到，则进入框87将换向阀关闭，进入框89进行延时判断，延时不够，则转入框87检索换向阀是否关闭，延时10分钟到，再进入框90再开换向阀进行除霜，除霜时间10分钟，进入框91关机程序，经判断框判断不要关机，则进入框84继续循环，需要关机则进入框92执行关机程序，关机后进入框72制冷程序。

[0022] 需要说明的是，在房间内设有独立的电热丝加热装置，该加热丝的开、启由主微型计算机控制。

[0023] 结合附图3的说明，图中所示的单片微型计算机可以采用多个生产厂家的芯片。

[0024] 根据上述的流程图，用高级语言VB编写成软件程序，固化在相应的单片微型计算机中，系统运行该软件则能很好地完成该装置的测控功能。当然不限于用VB，也可采用其它语言，这是可以理解的。

[0025] 由于该系统能大大提高催青质量，社会经济效益明显，因而极具推广价值，认为收到了“两高、两省、一低”的效果，即：

[0026] 1、一日孵化效率高，产茧量高。采用蚕种催青、保种的智能测控装置催青后，催青室的温、湿度均匀，无论什么位置的蚕种均在几乎相同的环境条件下发育，大大提高了一日孵化率，最大一日孵化率可达95％以上，与传统催青法比较，普遍提高20％～30％，夏、秋季效果更为明显。

[0027] 由于胚子发育环境好，孵化整齐，蚁体强健，为养蚕高产奠定了基础。各地的对比调查均表明蚕种催青、保种的智能测控装置催青较传统的催青法单产高2～4公斤。

[0028] 2、省人工、省费用且劳动强度低。“蚕种催青、保种的智能测控装置”能自动对各催青室的温、湿度进行巡检、控制、显示存贮和打印，在中心控制室即可观察各催青室的情况和电器设备的工作状态，针对各种异常情况能给出相应的声光报警信号，减少了人工查看，人工控制，记录温、湿度数据，解剖胚子次数和摇种、换种的工作量，减少了劳动强度，并可节省人工2～5倍。

[0029] 3、使用“蚕种催青、保种智能测控系统”能大大节约催青用工、节省催青基本建设投资（每间催青室的放种最大可达4.5万张左右）、节约收蚁用工（收蚁时间最多两天），并因多产蚕茧而多得生产专项费（包括蚕改费、生产扶持费等）。更为重要的是，它带来了巨大的间接经济效益。

[0030] 本测控系统工艺先进、组装灵活、功能齐全、操作简便、安全可靠，加之售后服务好，具有很大的推广价值。