黑水虻幼虫人工养殖环境补光系统的制作方法

1.本实用新型属于昆虫饲养领域，特别涉及一种黑水虻幼虫人工养殖环境补光系统。


背景技术：

2.黑水虻幼虫在生长时期以餐厨垃圾、动物粪便等有机物为食物，将其高效地转化为自身的营养物质。在人工饲养黑水虻幼虫阶段，通常需要通过改变光照强度来提升其幼虫对餐厨垃圾等的处理能力，根据资料显示，光照因素是能够影响黑水虻幼虫生长发育和活跃程度，从而影响有机废弃物处理能力的主要因素。因此，在冬季、阴雨天和人工室内养殖需要找到一种能替代太阳光的人工光源，以促进黑水虻幼虫的生长发育和提升处理废弃物的能力。
3.目前，普遍采用的补光系统多对于智能交通或者蔬菜大棚，虽然对动物昆虫进行补光也有，但对于黑水虻补光多是为了提高黑水虻成虫产卵率，而对于黑水虻幼虫进行补光的相关的资料与文献少之又少，因此，对于黑水虻幼虫的补光应是以后的发展热门之一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种黑水虻幼虫人工养殖环境补光系统，该补光系统通过主控器、传感器模块、升降电机和光源来实现补光，以提升黑水虻幼虫在冬季、阴雨天和人工室内养殖的光照强度，从而使黑水虻幼虫在适合的环境中提高生存率及其处理厨余垃圾的效率。
5.如上构思，本实用新型采用的技术方案是：一种黑水虻幼虫人工养殖环境补光系统，包括plc上位机、plc主控器、升降电机、内设灯带的补光箱和置于黑水虻幼虫养殖箱内的传感器模块，所述plc主控器接收传感器模块采集的环境参数，然后将环境参数与黑水虻幼虫需要的环境参数对比后将控制信号输送到升降电机升降，从而控制补光箱升降，同时plc主控器将传感器模块采集的环境参数上传到plc上位机，使上位机界面实时显示这些参数，人们以此参数来控制升降电机正/反转，使升降电机控制补光箱升降。
6.进一步，所述plc主控器采用mm40mr-12mt-700es-d系列。
7.进一步，所述传感器模块采用485通讯方式连接plc主控器的com3口。
8.进一步，所述补光箱采用自然光灯带。
9.进一步，所述补光箱内采用亚克力板打孔固定六条自然光灯带，每一条灯带的长度是70cm，灯带与灯带之间的距离有8-10cm，灯带采用24v，14w直流供电，电流约是0.583a。
10.进一步，所述升降电机采用电葫芦。
11.进一步，所述传感器模块采用光照、温湿度三合一传感器。
12.进一步，所述plc上位机是组态，上位机界面上设有灯带控制开关、电机开关与电机正/反转开关、光照强度显示数据、温度显示数据、湿度显示数据。
13.本实用新型具有如下的优点和积极效果：
14.1、本实用新型是对养殖箱内的黑水虻幼虫进行补光的系统，整个系统是通过控制补光箱的悬挂高度来改变黑水虻幼虫在冬季、阴雨天和人工室内养殖生长环境的光照强度。系统将置于黑水虻幼虫养殖箱内的传感器模块监测到的数据上传到plc主控器，pcl主控器根据环境参数(光照强度、温度和湿度)与黑水虻幼虫需要的环境参数对比，控制补光箱内与电机升降，从而使养殖箱内的环境参数符合黑水虻幼虫的生活环境，从而使黑水虻幼虫在适合的环境中提高生存率及其处理厨余垃圾的效率。同时，plc主控器将传感器模块监测到的数据上传到plc上位机界面实时显示环境参数(光照强度、温度和湿度)，人们根据这些数据来控制电机和补光箱升降，来给黑水虻幼虫一个合适的光照强度。
15.2、本实用新型的传感器模块采用光照、温湿度三合一传感器。三合一传感器使测量系统的成本和体积大为降低，减少了系统设计与布线的复杂性，使得整个系统能得到环境参数的同时保持简洁。
16.3、本实用新型的传感器模块与本系统中plc主控器建立的通讯方式为rs-485通讯方式，传感器模块在黑水虻幼虫养殖箱内获得数据通过485协议上传到plc。485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，故信号在千米之外都能接收到。接口信号电平与ttl电平兼容，非常方便与ttl电路连接。rs-485用于多点互连时非常方便，可允许多个发送器连接到同一条总线上，这样可以省掉很多信号线，让此补光箱的布线简单、明了，也使整个养殖箱看起来简洁干净。
17.4、本实用新型便于组装、易操作、成本低。
附图说明
18.图1是本实用新型的原理框图；
19.图2是plc上位机界面图；
20.图3是plc主控器的控制流程图；
21.图4是plc主控器的串口接线图。
具体实施方式
22.参见附图，本实用新型提供一种黑水虻幼虫人工养殖环境补光系统，包括plc上位机、plc主控器、升降电机、内设灯带的补光箱和置于黑水虻幼虫养殖箱内的传感器模块，所述plc主控器接收传感器模块采集的环境参数，然后将环境参数与黑水虻幼虫需要的环境参数对比后将控制信号输送到升降电机升降，从而控制补光箱升降，同时plc主控器将传感器模块采集的环境参数上传到plc上位机，使上位机界面实时显示这些参数，人们以此参数来控制升降电机正/反转，使升降电机控制补光箱升降。
23.所述plc主控器采用mm40mr-12mt-700es-d系列，其采用24v，75w直流电源供电，含16路继电器输入，12路晶体管输出，24路光耦输出，4路0-10v模拟量输入，2路ntc10k温度输入，2路0-10v模拟量输出。一体机触摸屏屏幕尺寸155*86mm。
24.所述补光箱内采用亚克力板打孔固定六条自然光灯带且每条灯带都是可拆卸的。每一条灯带的长度是70cm，灯带与灯带之间的距离有8-10cm，灯带采用24v，14w直流供电，电流约是0.583a。
25.所述升降电机采用电葫芦。电葫芦的优势是体积小、起重重量大、适合安装在系统
中，并且通过plc来调试比较方便。通过plc来控制电机正反转可以达到让补光箱完成升降，上位机界面也有相应的按钮来控制电葫芦的开关与升降。
26.所述传感器模块采用光照、温湿度三合一传感器。三合一传感器使测量系统的成本和体积大为降低，减少了系统设计与布线的复杂性，使得整个系统能得到环境参数的同时保持简洁。
27.温湿度传感器有着-40℃至80℃的温度量程，0％rh至100％rh的湿度量程，0至65535lux光照强度量程，在25摄氏度情况下
±
0.5℃的温度精度和
±
3％rh湿度精度，还有拥有小于0.4w的低功耗，使用的是rs485标准modbus通信协议等特点，适用于温室大棚、动物养殖等环境。
28.传感器模块与本系统中plc主控器建立的通讯方式为rs-485通讯方式，传感器模块在黑水虻幼虫养殖箱内获得数据通过485协议上传到plc。
29.所述本系统的上位机是组态，通过组态软件设计出上位机界面：有3个按钮控制灯带开关、电机开关与电机升降，还能通过传感器模块获取养殖箱内的情况：光照、温度、湿度。使得人们根据上位机界面获得的数据来控制灯带和电机。灯带开关的写入地址是m10，电机开关的写入地址是m11，电机正/反转的写入地址是m12。
30.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，这些修改和等同替换也均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。