CN109144141A - 一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法 - Google Patents

一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法 Download PDF

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朱旭华
王惠义
谢朝明
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    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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Abstract

本发明公开了一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法，具体属于农业种植领域，该多参数自动控制方法包括如下步骤：采集农作物的环境参数信息，且对得到的环境参数信息进行预处理，并传输至控制运算中心。采集天窗、启闭门及遮光件的启闭状态信息，并传输至控制运算中心。根据作物在不同的物候期对养分及环境参数信息的需求，配置相应的环境参数。控制运算中心使用多参数判断方法，对得到的环境参数进行“与”、“或”优先级关系的运算处理，并输出控制指令，从而相应地控制供水装置和/或送风系统和/或光通量调节装置。本发明具有可实时监测温室大棚内的环境参数信息，且可根据农作物的生长周期配制相应的环境参数的优点。

Description

一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法
技术领域
本发明属于农业种植领域，具体为一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法。
背景技术
温室，又称暖房，是一种能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的户外设施。通过温室种植，农户可改善农作物的生长环境，从而达到高产及减少病虫害的效果。并且，通过室内大棚种植技术，农户可培育出反季节蔬菜或者花卉等，具有非常高的经济效益。
在现有的温室大棚中，其控制系统是一般是根据人工操作或者大棚控制终端内部传感器和控制设备组成控制系统，控制系统可根据采集到的传感器与设置的参数相应地控制设备。
然而，在普遍使用的同时，问题也随之而来。上述温室大棚在实际使用过程中，具有如下缺点：1、环境参数信息采集周期较长，时效性较差，在自动控制时，往往出现延时；2、只采用单一传感器，或者单一类型传感器的数据参加运算判断，对采集数据无法进行精准预处理，而出现判断结果错误；3、在农作物一个生长周期内需要不停调整参数，增加了额外工作时间。因此，提供一款更加全面及智能化的控制方法是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种农业温室大棚及其多参数自动控制方法，该多参数自动控制方法具有可实时监测温室大棚内的环境参数信息，且可根据农作物的生长周期配制相应的环境参数的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种农业温室大棚的多参数自动控制方法，该多参数自动控制方法包括如下步骤：
S01、采集农作物的环境参数信息，且对得到的环境参数信息进行预处理，并将经过预处理的环境参数信息传输至控制运算中心；
S02、采集天窗、启闭门及遮光件的启闭状态信息，并将得到的启闭状态信息传输至控制运算中心；
S03、根据作物在不同的物候期对养分及环境参数信息的需求，配置相应的环境参数；
S04、控制运算中心使用多参数判断方法，对得到的环境参数进行“与”、“或”优先级关系的运算处理，并输出控制指令，从而相应地控制供水装置和/或送风系统和/或光通量调节装置。
作为优选，在步骤S01中，环境参数信息包括温度信息、湿度信息、光照信息以及二氧化碳信息，相应地，用于采集上述环境参数信息的传感器依次为温度传感器、湿度传感器、光强度传感器以及二氧化碳传感器。
作为优选，环境参数信息通过通信模块传输至控制运算中心。
本发明还提供了一种农业温室大棚，包括棚底、设置于棚底两侧的棚壁以及棚顶，所述棚底、棚壁以及棚顶围合成供农作物生长的腔室，腔室配设有启闭门，所述棚底设有供水装置，所述供水装置包括储水槽以及将农作物与水分隔开来的隔离板，所述隔离板设置于储水槽的槽口部位，所述隔离板设有供水汽通过的微孔。
作为优选，所述棚壁设有用于降温除湿的送风装置，所述送风装置包括容纳槽、负压风扇以及用于驱动负压风扇转动的驱动电机，所述容纳槽朝棚壁外一侧设有进风口，所述容纳槽朝棚壁内一侧设有出风口。
作为优选，所述微孔内预设有填埋在土壤中的虹吸管。
作为优选，所述棚顶内侧设有用于调节光通量的光通量调节装置，所述光通量调节装置包括隔离挡壁，所述隔离挡壁设有多个调节窗口，每个所述调节窗口均滑动配设有遮光件。
作为优选，所述棚壁设有供农户爬向隔离挡壁处的爬梯。
作为优选，所述隔离挡壁朝下一侧设有用于固定传感器的固定杆。
作为优选，所述棚顶开设有天窗。
本发明的有益效果为：
在本发明中，通过采集农作物生长的环境信息，可以使农户更加直观地了解农作物是否处于最佳生长环境中。并且当各传感器将农作物的生长环境信息传输至控制运算中心时，控制运算中心可根据农作物处于不同的物候期配置相应的环境参数，并控制实施的优先级，从而进一步控制大棚内相应的调节设备进行工作，起到自动调节的效果。本方法可根据农作物的生长周期配制相应的环境参数，并且，采集环境参数信息的周期更加短，从而起到实时、有效地调节农作物的生长环境参数，更利于农作物的生长。
附图说明
图1为实施例2中一种农业温室大棚的结构示意图；
图2为实施例2中一种农业温室大棚的剖面结构示意图；
图3为图2中的A部放大图。
图中：2、棚顶，21、容纳槽，22、进风口，23、负压风扇，31、储水槽，32、隔离板，4、隔离挡壁，41、调节窗口，5、固定杆。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种技术方案：
一种农业温室大棚的多参数自动控制方法，该多参数自动控制方法包括如下步骤：
S01、采集农作物的环境参数信息，且对得到的环境参数信息进行预处理，并将经过预处理的环境参数信息传输至控制运算中心。
其中，环境参数信息包括温度信息、湿度信息、光照信息以及二氧化碳信息，相应地，用于采集上述环境参数信息的传感器依次为温度传感器、湿度传感器、光强度传感器以及二氧化碳传感器。
S02、采集天窗、启闭门及遮光件的启闭状态信息，并将得到的启闭状态信息传输至控制运算中心。
S03、根据作物在不同的物候期对养分及环境参数信息的需求，配置相应的环境参数。
S04、控制运算中心使用多参数判断方法，对得到的环境参数进行“与”、“或”优先级关系的运算处理，并输出控制指令，从而相应地控制供水装置和/或送风系统和/或光通量调节装置。
上述控制方法是基于下述的控制系统来实现的，该控制系统包括：传感器采集模块、关联参数配置模块、作物生长期配置模块、通信模块、控制运算中心和执行控制。
其中，传感器采集模块包括采集本设备所支持的可即插即用的有线传感器或者无线传感器数据并筛选处理，传感器包含但不限于土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、二氧化碳、露点温度、光量子、植物茎秆、叶面温度、叶面湿度等，本实施例中以采集温度信息、湿度信息、光照信息以及二氧化碳信息的信息为例。
传感器采集模块与大棚内相应的设备通信使用RS232接口通信，采集周期可配置，一般有线传感器配置为1s，无线传感器配置为10s。关联参数配置模块包括配置相关联的参数，包括远程关联的控制设备状态、已经执行控制时长等。参数作物生长期配置模块包括配置农作物的详细物候期与各物候期内最适宜的环境参数条件。通信模块包括接收服务器推送的关联参数配置数据，作物生长期配置数据，关联的设备的实时数据以及上传该设施农业多参数自动控制系统采集的传感器数据、控制设备的反馈状态数据，通信模块作为整个系统的支撑，支持RJ45或2G/4G通信方式。所述控制运算中心用于处理多个参数内容形成执行表达式，并集合采集的传感器数据、相关联的环境参数数据、作物适宜环境参数运算出执行指令。执行模块主要与控制设备通信使用RS232接口通信，下发控制运算中心输出的执行指令，接收控制设备的反馈状态数据。
实施例2
如图1～3所示，一种农业温室大棚，包括棚底、设置于棚底两侧的棚壁以及棚顶2，棚底、棚壁以及棚顶2围合成供农作物生长的腔室，腔室配设有启闭门，棚底设有供水装置，供水装置包括储水槽31以及将农作物与水分隔开来的隔离板32，隔离板32设置于储水槽31的槽口部位，隔离板32设有供水汽通过的微孔。储水槽与外界通过水管相接通，并且储水槽内的水可通过微孔缓慢且持续地向种植有农作物的土壤中渗出，起到湿润土壤的作用。
如图1所示，棚壁设有用于降温除湿的送风装置，送风装置包括容纳槽21、负压风扇23以及用于驱动负压风扇23转动的驱动电机，容纳槽21朝棚壁外一侧设有进风口22，容纳槽21朝棚壁内一侧设有出风口。由于大棚内与大棚外的温差比较大，棚内的湿度较大时，送风装置可起到调节棚内湿度的作用。
在本实施例中，微孔内预设有填埋在土壤中的虹吸管。
如图2所示，棚顶2内侧设有用于调节光通量的光通量调节装置，光通量调节装置包括隔离挡壁4，隔离挡壁4设有多个调节窗口41，每个调节窗口41均滑动配设有遮光件。
如图1所示，棚壁设有供农户爬向隔离挡壁4处的爬梯5。
如图3所示，隔离挡壁4朝下一侧设有用于固定传感器的固定杆5。
在本实施例中，棚顶开设有天窗。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农业温室大棚的多参数自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、采集农作物的环境参数信息，且对得到的环境参数信息进行预处理，并将经过预处理的环境参数信息传输至控制运算中心；
S02、采集天窗、启闭门及遮光件的启闭状态信息，并将得到的启闭状态信息传输至控制运算中心；
S03、根据作物在不同的物候期对养分及环境参数信息的需求，配置相应的环境参数；
S04、控制运算中心使用多参数判断方法，对得到的环境参数进行“与”、“或”优先级关系的运算处理，并输出控制指令，从而相应地控制供水装置和/或送风系统和/或光通量调节装置。
2.根据权利要求1所述的一种农业温室大棚的多参数自动控制方法，其特征在于，在步骤S01中，环境参数信息包括温度信息、湿度信息、光照信息以及二氧化碳信息，相应地，用于采集上述环境参数信息的传感器依次为温度传感器、湿度传感器、光强度传感器以及二氧化碳传感器。
3.根据权利要求1所述的一种农业温室大棚的多参数自动控制方法，其特征在于，环境参数信息通过通信模块传输至控制运算中心。
4.一种农业温室大棚，包括棚底、设置于棚底两侧的棚壁以及棚顶(2)，所述棚底、棚壁以及棚顶(2)围合成供农作物生长的腔室，腔室配设有启闭门，其特征在于，所述棚底设有供水装置，所述供水装置包括储水槽(31)以及将农作物与水分隔开来的隔离板(32)，所述隔离板(32)设置于储水槽(31)的槽口部位，所述隔离板(32)设有供水汽通过的微孔。
5.根据权利要求4所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述棚壁设有用于降温除湿的送风装置，所述送风装置包括容纳槽(21)、负压风扇(23)以及用于驱动负压风扇(23)转动的驱动电机，所述容纳槽(21)朝棚壁外一侧设有进风口(22)，所述容纳槽(21)朝棚壁内一侧设有出风口。
6.根据权利要求5所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述微孔内预设有填埋在土壤中的虹吸管。
7.根据权利要求4所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述棚顶(2)内侧设有用于调节光通量的光通量调节装置，所述光通量调节装置包括隔离挡壁(4)，所述隔离挡壁(4)设有多个调节窗口(41)，每个所述调节窗口(41)均滑动配设有遮光件。
8.根据权利要求4所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述棚壁设有供农户爬向隔离挡壁(4)处的爬梯(5)。
9.根据权利要求4所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述隔离挡壁(4)朝下一侧设有用于固定传感器的固定杆(5)。
10.根据权利要求4所述的一种农业温室大棚，其特征在于，所述棚顶开设有天窗。
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