本实用新型涉及环境监控技术领域，尤其涉及一种菜窖环境远程控制系统。
背景技术：
冬储蔬菜对于保证冬季蔬菜市场供应和稳定价格具有重要作用。但目前冬储蔬菜产地贮藏技术落后，具有消耗大，费人工等问题。尤其对于销售价格较低的蔬菜如大白菜、萝卜等，冷库等高成本的储藏方法并不适用，而传统低成本菜窖需要在贮藏过程中定期捣菜，需投入大量人力，且会造成损耗。在传统菜窖贮藏的基础上增加低成本控制设备，解决环境调控的问题，就能避免在贮藏过程需要定期捣菜，降低人力成本，同时增加环境监测，有效降低贮藏过程中蔬菜的损耗。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种菜窖环境远程控制系统，旨在设计一种能运用于传统菜窖的环境控制设备。
本实用新型实施例提供一种菜窖环境远程控制系统，包括控制器、窖内温度传感器、窖外温度传感器和风机；
所述窖内温度传感器用于安装于菜窖内，以监测窖内温度；
所述窖外温度传感器用于安装于菜窖外，以监测窖外温度；
所述风机用于安装于菜窖的风道的入口处，以向菜窖内送风；
所述窖内温度传感器、所述窖外温度传感器和所述风机均与所述控制器电性连接，用于根据窖内窖外温度控制所述风机。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述风机设置有多个，所述多个风机分别用于安装于多个菜窖的风道的入口处，所述多个风机均与所述控制器电性连接，用于通过一个所述控制器控制多个菜窖内的风机。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述窖外温度传感器设置有一个；和/或，所述窖内温度传感器设置有若干个，且所述若干个窖内温度传感器用于安装于同一个菜窖内。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述窖内温度传感器设置有多个，且所述多个窖内温度传感器用于沿风道的延伸方向间隔安装于一个菜窖内。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述控制器包括供电模块、控制模块、驱动模块和无线通信模块；
所述供电模块用于连接交流电源，所述供电模块的第一端连接所述控制模块的第一端；
所述控制模块的第二端至第四端分别连接所述驱动模块的第一端、所述无线通信模块和所述窖外温度传感器；
所述窖内温度传感器为无线温度传感器，所述窖内温度传感器无线连接所述无线通信模块；
所述风机连接所述驱动模块的第二端。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述驱动模块包括隔离驱动电路、继电器和交流接触器；
所述隔离驱动电路的第一端为所述驱动模块的第一端，所述隔离驱动电路的第二端连接所述继电器的第一端；
所述交流接触器的第一端连接所述继电器的第二端，所述交流接触器的第二端为所述驱动模块的第二端。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述控制器还包括手机模块，所述手机模块连接所述控制模块的第五端。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述控制模块包括中央处理器、存储单元和时钟单元；
所述中央处理器的的第一端至第五端分别为所述控制模块的第一端至第五端，所述中央处理器的的第六端至第八端分别连接所述时钟单元、所述存储单元的第一端和第二端。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述中央处理器采用m3内核的arm处理器，并嵌入uc/osii实时操作系统。
根据本实用新型一个实施例的菜窖环境远程控制系统，所述控制器包括控制面板，所述控制面板上设置有显示屏、指示灯和电器开关。
本实用新型实施例提供的菜窖环境远程控制系统通过监测菜窖中贮藏蔬菜的温度，利用风机向窖内送风，实现对蔬菜贮藏温度的调节。控制器实现了对菜窖外环境温度和菜窖内蔬菜温度的同时监测，在蔬菜温度较高，且外部环境较蔬菜温度低时，通过风机向菜窖内送风，实现降低蔬菜温度的效果；在蔬菜温度较低，且外部温度高于蔬菜温度时，通过风机向菜窖内送风，达到提高蔬菜温度的效果。这样通过开关风机的操作实现对蔬菜温度的调节，使其温度适中保持在0±0.5℃区间，保证蔬菜贮藏，同时不需要人工捣菜。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种菜窖环境远程控制系统的工作原理图；
图2是图1中电路部分的结构示意图；
图3是图1中控制器的结构示意图；
图4是图3在另一个视角的结构示意图。
附图标记：
100：控制器；l10：供电模块；l20：控制模块；l30：驱动模块；l40：无线通信模块；1：run指示灯；2：comm指示灯；3：dis按键；4：上调按键；5：下调按键；6：set按键；7：电源按键；8：窖一指示灯；9：窖一控制旋钮；10：窖一电缆防水接头；11：窖二电缆防水接头；12：显示屏；13：power指示灯；14：gprs指示灯；15：窖二指示灯；16：窖二控制旋钮；17：空气开关；18：进电-零线；19：进电-火线；20：进电-火线；21：进电-火线；22：供电电缆防水接头；23：自攻螺钉；24：l型支架；25：固定螺钉；26：四脚支架；27：温度传感器；28：地钎；200：窖内温度传感器；210：传感器探头；300：窖外温度传感器；400：风机；500：风道；600：网络；700：手机客户端。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供了一种菜窖环境远程控制系统，如图1和图2所示，菜窖环境远程控制系统(以下简称为控制系统)包括控制器100、窖内温度传感器200、窖外温度传感器300和风机400。
窖内温度传感器200用于安装于菜窖内，以监测窖内温度；窖外温度传感器300用于安装于菜窖外，以监测窖外温度；风机400用于安装于菜窖的风道500的入口处，以向菜窖内送风；窖内温度传感器200、窖外温度传感器300和风机400均与控制器100电性连接，用于根据窖内窖外温度控制风机400。
本实用新型实施例提供的控制系统通过监测菜窖中贮藏蔬菜的温度，利用风机400向窖内送风，实现对蔬菜贮藏温度的调节。控制器100通过窖外温度传感器300和窖内温度传感器200，实现了对菜窖外环境温度和菜窖内蔬菜温度的同时监测，在蔬菜温度较高且外部环境较蔬菜温度低时，通过风机400向菜窖内送风，实现降低蔬菜温度的效果；在蔬菜温度较低且外部温度高于蔬菜温度时，通过风机400向菜窖内送风，达到提高蔬菜温度的效果。控制系统利用自然风对菜窖内温度进行调节，通过对外部环境温度和窖内蔬菜温度的监测开启风机400，利用内外部的温度差实现对窖内蔬菜温度的调节，使其温度保持在0±0.5℃区间，保证蔬菜贮藏，同时不需要人工捣菜。
控制系统通过窖内温度传感器200能获取菜窖内蔬菜温度，一个菜窖内可以安装一个或者多个窖内温度传感器200，为避免菜窖内不同部位温度差异对蔬菜贮藏的影响，通常会通过在一个菜窖内布设多个窖内温度传感器200的方法，来实现对温度的监测。控制器100能够自动计算每个菜窖的平均温度，同时对温度异常点发出警报。具体地，如图1所示，在本实施例中，窖内温度传感器200设置有多个，且多个窖内温度传感器200用于沿风道500的延伸方向间隔安装于一个菜窖内。并且，该多个窖内温度传感器200通常安装于菜窖远离风道500的内侧壁上。
控制器100能够同时获取菜窖内外的温度，通过计算内外温度差，自动判断风机400运行，利用风机400送风保持窖内温度适宜蔬菜贮藏。具体的，在本实施例中，风机400设置有多个，多个风机400分别用于安装于多个菜窖的风道500的入口处，多个风机400均与控制器100电性连接，用于通过一个控制器100控制多个菜窖内的风机400。控制器100采用一控多的控制方式，一台控制器100可以控制多个菜窖的风机400，以调节该多个菜窖内的蔬菜温度。一个控制系统可以控制多个菜窖，降低了控制成本，更利于推广应用。
若控制器100采用一控多的控制方式，可以对应每个菜窖中布设窖内温度传感器200和窖外温度传感器300，在多个菜窖的环境条件一致的情况下，也可针对一个菜窖布设窖内温度传感器200和外温度传感器300，其他菜窖采用跟该菜窖同样的控制策略，同样可以起到较好的控制效果。具体地，在本实施例中，窖外温度传感器300设置有一个。同样的，在本实施例中，窖内温度传感器200设置有若干个，且若干个窖内温度传感器200用于安装于同一个菜窖内。这样能实现对一个或多个菜窖内蔬菜温度的监测。
具体地，在本实施例中，控制系统包括两个风机400，一个控制器100控制两个风机400，能够同时控制两个菜窖的温度。每个菜窖内设置五个窖内温度传感器200，两个菜窖共用一个窖外温度传感器300。
窖内温度传感器200和窖外温度传感器300均与控制器100电性连接，窖内温度传感器200和窖外温度传感器300均可以通过有线或者无线的方式与控制器100电性连接，具体地，如图2所示，在本实施例中，控制器100包括供电模块l10、控制模块l20、驱动模块l30和无线通信模块l40；供电模块l10用于连接交流电源，供电模块l10的第一端连接控制模块l20的第一端；控制模块l20的第二端至第四端分别连接驱动模块l30的第一端、无线通信模块l40和窖外温度传感器300；窖内温度传感器200为无线温度传感器，窖内温度传感器200无线连接无线通信模块l40；风机400连接驱动模块l30的第二端。控制器100与窖内温度传感器200之间采用低功耗局域网无线通讯方法，避免布线给入窖出窖带来的不便，同时方便了窖内温度传感器200的安装。并且，在本实施例中，控制器100还包括手机模块，手机模块连接控制模块l20的第五端。如图1所示，窖内温度传感器200与控制器100之间通过无线局域网通讯，控制器100支持无线移动网络，能够将监测的温度数据上传到网络600，用户能够利用手机客户端700查看窖内外温度，通过远程手动的方式控制风机400的开关。控制器100采用移动网络通讯，不需要进行网络布设就能够直接接入网络，实现远程窖内窖外温度监控，用户通过手机就能实现对窖储蔬菜的管理。
供电模块l10包括ac/dc电压转换电路，控制器100内置ac/dc电压转换电路，采用380v三项四线制交流供电。
如图2所示，在本实施例中，控制模块l20包括中央处理器、存储单元和时钟单元；中央处理器的的第一端至第五端分别为控制模块l20的第一端至第五端，中央处理器的的第六端至第八端分别连接时钟单元、存储单元的第一端和第二端。具体地，在本实施例中，控制器100采用m3内核的arm处理器作为中央处理器，运行嵌入式实时操作系统uc/osii，能够多任务并行运行，同时温度采集、远程数据通讯、风机控制等功能。时钟单元采用rtc时钟芯片，rtc时钟芯片为系统提供标准的时间计时，rtc时钟独立的供电系统在设备掉电的情况下不影响设备时间，中央处理器通过i2c接口获取和设置rtc时间。内置手机模块通过uart串口与中央处理器通讯，中央处理器采用at指令控制手机模块数据的收发。存储单元为复合式的存储系统，复合式的存储系统包括擦写寿命长、读写效率高的eeprom和容量充足的flash组成，eeprom和flash都通过spi接口与中央处理器通讯，eeprom主要用来存取如系统参数、设备状态等经常擦写修改的信息，flash主要用于存储风机工作记录、传感器采集值等信息。并且，控制器100还利用usb驱动芯片驱动一个micousb数据传输端口，usb驱动芯片与中央处理器之间spi通讯，控制器100可以通过micousb与电脑连接，实现数据的导出和控制器基本参数的设置。窖外温度传感器300为温度传感器ds18b20，且通过spi接口接入控制器100，获取窖外的温度。
具体地，在本实施例中，控制器100采用stm32f103zet6作为中央处理器,嵌入实时操作系统uc/osiiv2.90。所采用的rtc时钟芯片为pcf8563，时钟芯片的i2c通讯端口scl、sda分别与stm32f103zet6的gpio相连，程序内部才用虚拟i2c接口的形式实现时钟的读写。混合存储单元的eeprom采用具有16kbit存储空间的at24cs16，flash采用w25q64，两者的通讯接口同时与stm32f103zet6的硬件spi接口相连，通过片选实现分别通讯，数据交互部分，usb驱动芯片采用ch340g。手机模块采用了内置tcp/ip协议栈的gprs手机模块sim900a，stm32f103zet6通过串口发送at指令方式实现对其的控制。
如图2所示，在本实施例中，驱动模块l30包括隔离驱动电路、继电器和交流接触器；隔离驱动电路的第一端为驱动模块l30的第一端，隔离驱动电路的第二端连接继电器的第一端；交流接触器的第一端连接继电器的第二端，交流接触器的第二端为驱动模块l30的第二端。控制器100内置了继电器和交流接触器，中央处理器通过gpio控制继电器导通，继电器的输出控制交流接触器，实现风机400的开关。若设置有多个风机400时，继电器和交流接触器也会对应设置有多个，多个继电器的的第一端分别连接隔离驱动电路的第二端，多个继电器的的第二端分别连接多个交流接触器的第一端，多个交流接触器的第二端分别连接多个风机400。
控制器100采用一体化设计，将控制器主机、电器控制组件集成到一起，减小了设备体积的同时方便用户的安装使用。将风机400的交流电控制与采集通讯等核心控制板集成在一起，无需使用配电箱，可直接连接风机400使用。
在本实施例中，控制器100还包括控制旋钮，用于通过控制旋钮控制风机400。例如，如图3所示，在本实施例中，控制器100能同时控制两个菜窖中的风机400，控制器100的控制面板上设置有窖一控制旋钮9和窖二控制旋钮16，通过窖一控制旋钮9和窖二控制旋钮16能分别控制两个菜窖中的风机400。控制器100提供手动控制开关，在手动模式下，控制信号直接由开关给出，不需要经过控制器100即可打开风机400，避免在控制器100故障时风机400无法打开的情况，提高了应用的安全性。
控制系统具有自动和手动控制两种控制模式，自动模式下，控制器100可以根据内外温度监测自动判断进行风机400的开关；手动模式下，用户可利用手机客户端700远程手动控制风机400的开关。
为了保证控制的安全性和良好的用户体验，如图3和图4，在本实施例中，控制器100包括控制面板，控制面板上设置有显示屏12、指示灯和电器开关。控制器100采用显示屏12、电器开关、指示灯三种形式提示现场运行状态监测和查看、手动开关风机等功能，这样在应用中能为用户提供清晰明确的信息交互和现场操作。其中，在本实施例中，指示灯包括run指示灯1、comm指示灯2、窖一指示灯8、power指示灯13、gprs指示灯14、窖二指示灯15；电器开关包括dis按键3、上调按键4、下调按键5、set按键6、电源按键7、窖一控制旋钮9、窖二控制旋钮16、空气开关17。
如图3和图4所示，在本实施例中，为了在露天环境下使用，控制器100采用了防护等级ip67的防水外壳，并采用l型支架24、四脚支架26和地钎28在窖外地面上固定。进电电缆和风机电缆通过窖一电缆防水接头10、窖二电缆防水接头11和供电电缆防水接头22接入菜窖的接线端子18-21上。控制面板提供了窖一控制旋钮9和窖二控制旋钮16，分别实现对风机400的手动控制。控制器100与窖内温度传感器200连接需要进行频段设计，控制器100提供无线通讯设置交互按键3-6，用户能够方便的进行无线通讯的频段设置，连接窖内温度传感器200。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种菜窖环境远程控制系统，其特征在于，包括控制器、窖内温度传感器、窖外温度传感器和风机；
所述窖内温度传感器用于安装于菜窖内，以监测窖内温度；
所述窖外温度传感器用于安装于菜窖外，以监测窖外温度；
所述风机用于安装于菜窖的风道的入口处，以向菜窖内送风；
所述窖内温度传感器、所述窖外温度传感器和所述风机均与所述控制器电性连接，用于根据窖内窖外温度控制所述风机。
2.根据权利要求1所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述风机设置有多个，所述多个风机分别用于安装于多个菜窖的风道的入口处，所述多个风机均与所述控制器电性连接，用于通过一个所述控制器控制多个菜窖内的风机。
3.根据权利要求2所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述窖外温度传感器设置有一个；和/或，
所述窖内温度传感器设置有若干个，且所述若干个窖内温度传感器用于安装于同一个菜窖内。
4.根据权利要求1所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述窖内温度传感器设置有多个，且所述多个窖内温度传感器用于沿风道的延伸方向间隔安装于一个菜窖内。
5.根据权利要求1所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述控制器包括供电模块、控制模块、驱动模块和无线通信模块；
所述供电模块用于连接交流电源，所述供电模块的第一端连接所述控制模块的第一端；
所述控制模块的第二端至第四端分别连接所述驱动模块的第一端、所述无线通信模块和所述窖外温度传感器；
所述窖内温度传感器为无线温度传感器，所述窖内温度传感器无线连接所述无线通信模块；
所述风机连接所述驱动模块的第二端。
6.根据权利要求5所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述驱动模块包括隔离驱动电路、继电器和交流接触器；
所述隔离驱动电路的第一端为所述驱动模块的第一端，所述隔离驱动电路的第二端连接所述继电器的第一端；
所述交流接触器的第一端连接所述继电器的第二端，所述交流接触器的第二端为所述驱动模块的第二端。
7.根据权利要求5所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述控制器还包括手机模块，所述手机模块连接所述控制模块的第五端。
8.根据权利要求5所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述控制模块包括中央处理器、存储单元和时钟单元；
所述中央处理器的第一端至第五端分别为所述控制模块的第一端至第五端，所述中央处理器的第六端至第八端分别连接所述时钟单元、所述存储单元的第一端和第二端。
9.根据权利要求8所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述中央处理器采用m3内核的arm处理器，并嵌入uc/osii实时操作系统。
10.根据权利要求1所述的菜窖环境远程控制系统，其特征在于，所述控制器包括控制面板，所述控制面板上设置有显示屏、指示灯和电器开关。
技术总结