CN112327974B - 温室环境智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能控制的技术领域,具体为一种温室环境智能控制系统及方法,该系统包括数据采集子系统和控制子系统,数据采集子系统用于采集温室环境中的环境数据和作物信息,控制子系统用于根据作物信息识别作物的生长阶段,根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数调控阈值,判断环境数据是否超过环境参数调控阈值;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数调控阈值时,根据环境数据和环境参数调控阈值生成环境调控信息;控制子系统还用于根据环境调控信息控制相应环境设备启停。采用本方案能够解决现有技术中人工干预容易出现操作失误的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制的技术领域,具体为一种温室环境智能控制系统及方法。
背景技术
温室又称为暖房,通过模拟作物生长的环境条件,人工创造适宜作物生长的环境,从而提高作物的产量,增加经济效益。现有的温室通过智能控制系统进行控制,智能控制系统包括多种传感器、控制器和环境设备,通过多种传感器对温室内的环境数据进行采集,再通过控制器将环境数据与预设的适宜数据进行比较,当环境数据未达到适宜数据时,控制相应的环境设备启动,从而改变温室内的环境数据。例如当采集的环境湿度低于预设的适宜湿度时,控制喷水设备启动,增加环境湿度,直到环境湿度达到适宜湿度,关闭喷水设备。
但是现有温室的智能控制系统依赖于适宜数据的设定,而适宜数据的设定往往是依赖于人工的经验,需要工作人员定期根据当前温室环境内的作物进行适宜数据的设定,而人工在适宜数据的设定中稍有差错则会导致温室内的作物减产,甚至导致温室内的作物死亡。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种温室环境智能控制系统,以解决现有技术中人工干预容易出现操作失误的技术问题。
本发明提供的基础方案一:温室环境智能控制系统,包括数据采集子系统和控制子系统,数据采集子系统用于采集温室环境中的环境数据和作物信息,控制子系统用于根据作物信息识别作物的生长阶段,根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数调控阈值,判断环境数据是否超过环境参数调控阈值;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数调控阈值时,根据环境数据和环境参数调控阈值生成环境调控信息;控制子系统还用于根据环境调控信息控制相应环境设备启停。
基础方案一的有益效果:数据采集子系统的设置,能够对温室环境内的环境数据和作物的作物信息进行采集,便于后续进行分析处理。控制子系统的设置,能够根据作物信息识别作物处于不同的生长阶段,从而根据不同生长阶段所需的不同进行温室环境的环境调控。根据作物的生长阶段进行环境调控,使得环境调控的参数更贴合当前作物生长所需,使得作物能够处于最佳生长环境内,有助于作物的快速生长。
控制子系统的设置,能够根据环境参数调控阈值自动进行温室环境的环境调控,从而使得温室环境始终保持在最佳参数,无需工作人员进行适宜数据的设定,从而避免人工干预出现操作失误的情况,有效保证温室环境的稳定性。
进一步,控制子系统还用于根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数报警阈值,判断环境数据是否超过环境参数报警阈值;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数报警阈值时,生成报警信号。有益效果:环境参数报警阈值的设置,能够在数据采集子系统使用的采集设备或环境设备出现损坏时,及时告知工作人员,便于工作人员进行人工干预,降低因设备损坏导致作物减产或死亡的情况。
进一步,环境数据包括空气湿度和土壤湿度,环境参数调控阈值包括空气湿度调控阈值和土壤湿度调控阈值,环境设备包括喷灌设备,喷灌设备用于当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,向空气中补充水分,当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,向土壤中补充水分。有益效果:不同作物不同部位所需的环境条件不同,例如某些植物根系需要吸收较多水分,才有助于植物的生长,对于这类植物所需的土壤湿度大于空气湿度,相反的,某些植物根系需要干燥,才能避免植物烂根,对于这类植物所需的空气湿度大于土壤湿度,因此喷灌设备的设置,针对性的向空气或土壤进行补水,增大空气或土壤的湿度,使得温室环境内的环境条件满足作物生长所需,有助于作物快速生长。
进一步,控制子系统还用于根据作物信息判断作物的病虫害状态,病虫害状态包括生长良好和病虫害侵扰;控制子系统还用于当病虫害状态为病虫害侵扰时,根据作物信息判断遭受病虫害的病虫害区域,喷灌设备还用于向病虫害区域喷洒药水。有益效果:控制子系统通过作物信息判断作物是否遭受虫害,例如通过作物叶面是否卷曲,作物叶面是否出现孔洞,作物叶面颜色是否正常等,通过喷灌设备向病虫害区域针对性喷洒药水,自动执行驱虫的操作,降低工作人员的工作压力。
进一步,喷灌设备包括喷水结构,喷水结构包括套设的内套筒和外套筒,内套筒的外壁和外套筒的内壁相抵,内套筒和外套筒底部开口,内套筒和外套筒的顶部分别开设有第一空气补水孔和第二空气补水孔,内套筒和外套筒的筒壁分别开设有第一土壤补水孔和第二土壤补水孔,第二土壤补水孔包括第一组通孔和第二组通孔;初始状态下,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位;当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔对齐,第一土壤补水孔和第一组通孔对齐,且与第二组通孔错位;当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第一组通孔错位,且与第二组通孔对齐。
有益效果:第一空气补水孔和第二空气补水孔分别设置在内套筒和外套筒的顶部,当第一空气补水孔和第二空气补水孔对齐时,内套筒内的水能够从第一空气补水孔和第二空气补水孔形成的通道中喷出,向空气中进行补水,增大空气湿度。第一土壤补水孔和第二土壤补水孔分别设置在内套筒和外套筒的筒壁,当第一土壤补水孔和第一组通孔对齐时,内套筒内的水能够从第一土壤补水孔和第一组通孔形成的通道中喷出,向土壤中进行补水,增大土壤湿度。
进一步,第一空气补水孔和第二空气补水孔围绕内套筒或外套筒的中心轴周向设置。有益效果:周向设置,使得从第一空气补水孔和第二空气补水孔形成的通道中喷出的水,向四周喷洒,能够对喷灌设备四周的空气进行有效补水。
进一步,第一空气补水孔和第二空气补水孔倾斜设置,第一空气补水孔朝向内套筒筒壁的一端高于另一端,第二空气补水孔朝向外套筒筒壁的一端高于另一端。有益效果:从第一空气补水孔和第二空气补水孔形成的通道中喷出的水,向四周喷洒时,水珠在喷洒到最高点时下落,倾斜设置,使得水珠的覆盖面广,有效对空气进行补水,增大空气湿度。
进一步,喷灌设备包括喷水结构和喷药结构,喷水结构包括套设的内套筒和外套筒,内套筒的外壁和外套筒的内壁相抵,内套筒和外套筒底部开口,内套筒和外套筒的顶部分别开设有第一空气补水孔和第二空气补水孔,内套筒和外套筒的筒壁分别开设有第一土壤补水孔和第二土壤补水孔,第二土壤补水孔包括第一组通孔和第二组通孔;初始状态下,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位;当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔对齐,第一土壤补水孔和第一组通孔对齐,且与第二组通孔错位;当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第一组通孔错位,且与第二组通孔对齐;喷药结构包括设于内套筒顶部的喷药孔,喷药孔与第二空气补水孔均倾斜设置,初始状态下,喷药孔与第二空气补水孔错位,当喷灌设备向病虫害区域喷洒药水,喷药孔与第二空气补水孔对齐,且第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位。
有益效果:第一空气补水孔和第二空气补水孔分别设置在内套筒和外套筒的顶部,当第一空气补水孔和第二空气补水孔对齐时,内套筒内的水能够从第一空气补水孔和第二空气补水孔形成的通道中喷出,向空气中进行补水,增大空气湿度。第一土壤补水孔和第二土壤补水孔分别设置在内套筒和外套筒的筒壁,当第一土壤补水孔和第一组通孔对齐时,内套筒内的水能够从第一土壤补水孔和第一组通孔形成的通道中喷出,向土壤中进行补水,增大土壤湿度。喷药孔与第二空气补水孔对齐,此时第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位,即内套筒内的药液只能通过喷药孔与第二空气补水孔形成的通道喷出,喷药孔与不同第二空气补水孔对齐时,其喷出的药液方向不同,从而实现对不同区域的作物进行喷药,通过针对性的喷药控制温室环境内的病虫害。
进一步,喷灌设备包括与内套筒、外套筒连通的供液管,供液管上设有用于控制水流通断的第一阀门,第一阀门与喷水结构之间的供液管上还设有连通供液管的储药箱,储药箱与供液管的连通处设有第二阀门。有益效果:第一阀门的设置,能够控制喷水以及喷药的启动和停止,第二阀门的设置,能够控制是否向供液管内添加药物,从而控制喷灌设备喷出水或药液,进而实现对土壤、空气的补水,以及对作物的针对性除虫。
本发明的目的之二在于提供一种温室环境智能控制方法。
本发明提供基础方案二:温室环境智能控制方法,使用上述温室环境智能控制系统。
基础方案二的有益效果:采用本方案,能够对温室环境内的环境数据和作物的作物信息进行采集,根据作物信息识别作物处于不同的生长阶段,从而根据不同生长阶段所需的不同进行温室环境的环境调控,使得环境调控的参数更贴合当前作物生长所需,使得作物能够处于最佳生长环境内,有助于作物的快速生长。无需工作人员进行适宜数据的设定,从而避免人工干预出现操作失误的情况,有效保证温室环境的稳定性。
附图说明
图1为本发明温室环境智能控制系统及方法实施例一的逻辑框图;
图2为本发明温室环境智能控制系统及方法实施例二喷水结构的半剖视图;
图3为本发明温室环境智能控制系统及方法实施例二的局部剖视图;
图4为本发明温室环境智能控制系统及方法实施例三喷水结构的俯视半剖视图;
图5为本发明温室环境智能控制系统及方法实施例三的局部剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:内套筒1、第一空气补水孔101、第一土壤补水孔102、喷药孔103、外套筒2、第二空气补水孔201、第一组通孔202、第二组通孔203、供液管3、第一阀门301、步进电机4、转动轴5、储药箱6、第二阀门7。
实施例一
温室环境智能控制系统,如附图1所示,包括数据采集子系统、控制子系统和数据库,数据库预存有作物的生长阶段信息、作物不同生长阶段下的环境参数调控阈值和环境参数报警阈值,生长阶段信息是指反映作物在不同生长阶段下的作物高度、叶面颜色、叶面面积等信息。
数据采集子系统用于采集温室环境中的环境数据和作物信息,环境数据包括空气湿度、土壤湿度、空气温度和光照度等环境指标,在本实施例中,环境数据包括空气湿度、土壤湿度、空气温度和光照度。具体的,数据采集子系统包括数据采集模块和图像采集模块,数据采集模块用于采集温室环境中的环境数据,例如通过温湿度传感器采集空气湿度、土壤湿度、空气温度,光照度传感器采集光照度。图像采集模块用于采集温室环境内作物的作物信息,例如通过智能摄像头对温室环境内的作物进行图像采集获取作物信息。
控制子系统用于根据作物信息识别作物的生长阶段,根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数调控阈值和环境参数报警阈值,判断环境数据是否超过环境参数调控阈值,以及判断环境数据是否超过环境参数报警阈值。在本实施例中,环境参数调控阈值包括空气湿度调控阈值、土壤湿度调控阈值、空气温度调控阈值和光照度调控阈值。环境参数报警阈值包括空气湿度报警阈值、土壤湿度报警阈值、空气温度报警阈值和光照度报警阈值。控制子系统还用于当环境数据超过环境参数调控阈值时,根据环境数据和环境参数调控阈值生成环境调控信息;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数报警阈值时,生成报警信号。作物生长过程中有多个生长阶段,不同植物的生长阶段不同,不同生长阶段下所需的环境也不同,根据生长阶段的不同筛选出不同的环境参数调控阈值和环境参数报警阈值进行环境调控,使得温室环境始终保持最佳状态,有助于作物快速生长。
具体的,控制子系统包括作物信息识别模块、阈值获取及判断模块和环境调控模块,作物信息识别模块用于根据作物信息进行图像识别获得识别结果,根据识别结果与预设的生长阶段信息匹配出作物的生长阶段,例如根据作物信息识别出当前作物的高度、叶面颜色、叶面面积等信息,将识别出的信息与预设的各生长阶段信息进行匹配,从而判断当前作物处于哪一生长阶段下。阈值获取及判断模块用于根据作物信息识别模块识别出的生长阶段筛选环境参数调控阈值和环境参数报警阈值,判断环境数据是否超过环境参数调控阈值,当环境数据超过环境参数调控阈值时,将环境数据和环境参数调控阈值发送给环境调控模块;阈值获取及判断模块还用于判断环境数据是否超过环境参数报警阈值,当环境数据超过环境参数报警阈值时,生成报警信号,提醒工作人员进行人工干扰,并查看温室环境内是否有设备损坏。环境调控模块用于根据环境数据和环境参数调控阈值生成环境调控信息,环境调控信息包括调控设备和调控状态,例如当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,调控设备为喷灌设备,调控状态为空气补水,即控制喷灌设备开启,向空气中补充水分,增大空气湿度。
控制子系统还用于根据环境调控信息控制相应环境设备启停。在本实施例中,环境设备包括喷灌设备、遮阳设备、光照设备和通风设备,初始状态下,环境设备均处于停止状态。当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,启动喷灌设备向空气中喷水,增大空气湿度;当空气湿度高于空气湿度调控阈值,启动通风设备进行通风,降低空气湿度。当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,启动喷灌设备向土壤中喷水,增大土壤湿度;当土壤湿度高于土壤湿度调控阈值,启动通风设备进行通风,降低土壤湿度。当空气温度低于空气温度调控阈值时,启动光照设备,增大空气温度;当空气温度高于空气温度调控阈值,启动遮阳设备进行遮阳,降低空气温度。当光照度低于光照度调控阈值时,启动光照设备,增大作物的光照度;当光照度高于光照度调控阈值,启动遮阳设备进行遮阳,降低作物的光照度。
控制子系统还用于根据作物信息判断作物的病虫害状态,病虫害状态包括生长良好和病虫害侵扰。控制子系统还用于当病虫害状态为病虫害侵扰时,根据作物信息判断遭受病虫害的病虫害区域,喷灌设备还用于向病虫害区域喷洒药水。具体的,控制子系统还包括病虫害识别模块和虫害定位模块。病虫害识别模块用于根据作物信息进行图像识别获得识别结果,根据识别结果判断作物的病虫害状态。例如通过图像识别作物叶面是否卷曲、作物叶面是否出现孔洞、作物叶面颜色是否正常,当其中两项及以上识别结果不正常时,判断作物的病虫害状态为病虫害侵扰。虫害定位模块用于病虫害识别模块判断作物的病虫害状态为病虫害侵扰时,根据作物信息判断遭受病虫害的病虫害区域,例如通过摄像头坐标、摄像头采集作物信息时的旋转角度,以及作物信息中通过图像识别获取的距离信息综合分析获得病虫害区域。环境调控模块还用于根据病虫害区域生成病虫害控制信息,病虫害控制信息包括喷灌设备和控制状态。控制子系统还用于根据病虫害控制信息控制相应环境设备启停,具体的,喷灌设备还用于当环境调控模块生成病虫害控制信息时启动,向病虫害区域喷洒药水,从而控制病虫害的发展。
本申请还提供一种温室环境智能控制方法,使用上述温室环境智能控制系统。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于:喷灌设备。
本实施例中,喷灌设备包括喷水结构,如附图2所示,喷水结构包括套设的内套筒1和外套筒2,内套筒1的外壁和外套筒2的内壁相抵。内套筒1和外套筒2底部开口,内套筒1和外套筒2的顶部分别开设有第一空气补水孔101和第二空气补水孔201,第一空气补水孔101围绕内套筒1的中心轴周向设置,第二空气补水孔201外套筒2的中心轴周向设置。第一空气补水孔101和第二空气补水孔201倾斜设置,第一空气补水孔101朝向内套筒1筒壁的一端高于另一端,第二空气补水孔201朝向外套筒2筒壁的一端高于另一端,在本实施例中,第一空气补水孔101和第二空气补水孔201的数量均为四个。内套筒1和外套筒2的筒壁分别开设有第一土壤补水孔102和第二土壤补水孔,第二土壤补水孔包括第一组通孔202和第二组通孔203,第一土壤补水孔102沿内套筒1的筒壁周向均匀分布,第一组通孔202和第二组通孔203交错设置,第二土壤补水孔沿外套筒2的筒壁周向均匀分布,即第一组通孔202和第二组通孔203沿外套筒2的筒壁周向均匀分布。在本实施例中,第一土壤补水孔102、第一组通孔202和第二组通孔203的数量与第一空气补水孔101相同,即第二土壤补水孔的数量为第一空气补水孔101的两倍。
初始状态下,第一空气补水孔101和第二空气补水孔201错位,第一土壤补水孔102和第二土壤补水孔错位,此时内套筒1与外套筒2之间无连通的通道,内套筒1与外套筒2内的水无法流出;当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,第一空气补水孔101和第二空气补水孔201对齐,第一土壤补水孔102和第一组通孔202对齐,且与第二组通孔203错位,此时内套筒1与外套筒2内的水通过第一空气补水孔101和第二空气补水孔201对齐形成的通道,以及第一土壤补水孔102和第一组通孔202对齐形成的通道向外喷出,同时向空气和土壤中进行补水;当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,第一空气补水孔101和第二空气补水孔201错位,第一土壤补水孔102和第一组通孔202错位,且与第二组通孔203对齐,此时内套筒1与外套筒2内的水通过第一土壤补水孔102和第二组通孔203对齐形成的通道向外喷出,向土壤中进行补水。
如附图3所示,喷灌设备还包括与内套筒1、外套筒2连通的供液管3,供液管3与外套筒2的底部通过法兰连接,供液管3上设有用于控制水流通断的第一阀门301,第一阀门301为电控阀门。喷灌设备还包括用于控制内套筒1旋转的旋转结构,旋转结构包括步进电机4,步进电机4的输出轴键连接有转动轴5,转动轴5竖向设置,转动轴5远离步进电机4的一端与内套筒1的顶部固定连接,在本实施例中,转动轴5的顶端与内套筒1的顶部通过螺钉连接。步进电机4启动时,带动内套筒1以转动轴5为中心轴进行旋转,使得第一空气补水孔101和第二空气补水孔201错位或对齐,第一土壤补水孔102和第二土壤补水孔错位或对齐,从而实现对土壤和空气中补水。
本申请还提供一种温室环境智能控制方法,使用上述温室环境智能控制系统。
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于:喷灌结构还包括喷药结构
如附图4所示,喷药结构包括设于内套筒1顶部的喷药孔103,喷药孔103与第二空气补水孔201均倾斜设置,初始状态下,喷药孔103与第二空气补水孔201错位,当喷灌设备向病虫害区域喷洒药水,喷药孔103与第二空气补水孔201对齐,且第一空气补水孔101和第二空气补水孔201错位,第一土壤补水孔102和第二土壤补水孔错位,此时内套筒1与外套筒2内的药水通过喷药孔103与第二空气补水孔201对齐形成的通道向外喷出,向病虫害区域中喷洒药水。
如附图5所示,第一阀门301与喷水结构之间的供液管3上还设有连通供液管3的储药箱6,储药箱6的底部一体成型有连接管,储药箱6的底部倾斜设置,储药箱6底部与侧壁连接的一侧高于与连接管连接的一侧。连接管与供液管3通过法兰连接,连接管上设有第二阀门7,即储药箱6与供液管3的连通处设有第二阀门7,第二阀门7为电控阀门。
当需要对病虫害区域喷洒药水,步进电机4启动时,带动内套筒1以转动轴5为中心轴进行旋转,使得步进电机4启动时,带动内套筒1以转动轴5为中心轴进行旋转,使得喷药孔103与病虫害区域相对方向的第二空气补水孔201对齐,且第一空气补水孔101和第二空气补水孔201错位,第一土壤补水孔102和第二土壤补水孔错位。控制第二阀门7打开,向供液管3内通入药水,控制第一阀门301打开向供液管3内通入水,对药水进行稀释,稀释后的药水从喷药孔103与第二空气补水孔201对齐的通道喷向病虫害区域,对作物的病虫害进行控制。
本申请还提供一种温室环境智能控制方法,使用上述温室环境智能控制系统。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.温室环境智能控制系统,包括数据采集子系统和控制子系统,数据采集子系统用于采集温室环境中的环境数据和作物信息,其特征在于:控制子系统用于根据作物信息识别作物的生长阶段,根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数调控阈值,判断环境数据是否超过环境参数调控阈值;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数调控阈值时,根据环境数据和环境参数调控阈值生成环境调控信息;控制子系统还用于根据环境调控信息控制相应环境设备启停;
环境数据包括空气湿度和土壤湿度,环境参数调控阈值包括空气湿度调控阈值和土壤湿度调控阈值,环境设备包括喷灌设备,喷灌设备用于当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,向空气中补充水分,当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,向土壤中补充水分;
喷灌设备包括喷水结构,喷水结构包括套设的内套筒和外套筒,内套筒的外壁和外套筒的内壁相抵,内套筒和外套筒底部开口,内套筒和外套筒的顶部分别开设有第一空气补水孔和第二空气补水孔,内套筒和外套筒的筒壁分别开设有第一土壤补水孔和第二土壤补水孔,第二土壤补水孔包括第一组通孔和第二组通孔;
初始状态下,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位;当空气湿度低于空气湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔对齐,第一土壤补水孔和第一组通孔对齐,且与第二组通孔错位;当土壤湿度低于土壤湿度调控阈值时,第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第一组通孔错位,且与第二组通孔对齐。
2.根据权利要求1所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:控制子系统还用于根据生长阶段筛选出对应生长阶段的环境参数报警阈值,判断环境数据是否超过环境参数报警阈值;控制子系统还用于当环境数据超过环境参数报警阈值时,生成报警信号。
3.根据权利要求1所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:控制子系统还用于根据作物信息判断作物的病虫害状态,病虫害状态包括生长良好和病虫害侵扰;控制子系统还用于当病虫害状态为病虫害侵扰时,根据作物信息判断遭受病虫害的病虫害区域,喷灌设备还用于向病虫害区域喷洒药水。
4.根据权利要求1所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:第一空气补水孔和第二空气补水孔围绕内套筒或外套筒的中心轴周向设置。
5.根据权利要求4所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:第一空气补水孔和第二空气补水孔倾斜设置,第一空气补水孔朝向内套筒筒壁的一端高于另一端,第二空气补水孔朝向外套筒筒壁的一端高于另一端。
6.根据权利要求3所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:喷灌设备包括喷药结构,喷药结构包括设于内套筒顶部的喷药孔,喷药孔与第二空气补水孔均倾斜设置,初始状态下,喷药孔与第二空气补水孔错位,当喷灌设备向病虫害区域喷洒药水,喷药孔与第二空气补水孔对齐,且第一空气补水孔和第二空气补水孔错位,第一土壤补水孔和第二土壤补水孔错位。
7.根据权利要求1或4或5或6所述的温室环境智能控制系统,其特征在于:喷灌设备包括与内套筒、外套筒连通的供液管,供液管上设有用于控制水流通断的第一阀门,第一阀门与喷水结构之间的供液管上还设有连通供液管的储药箱,储药箱与供液管的连通处设有第二阀门。
8.温室环境智能控制方法,其特征在于:使用权利要求1-7任一项所述的温室环境智能控制系统。
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Families Citing this family (2)
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CN117730702A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-03-22 | 内蒙古自治区农牧业科学院 | 一种基于大数据的农作物种植管理方法及系统 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104686256A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-10 | 长沙辣湘缘农业科技有限公司 | 大棚环境控制方法及系统 |
CN105511426A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-20 | 陈华 | 作物生长的自动化处理方法、装置及系统 |
CN107357271A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-17 | 深圳前海弘稼科技有限公司 | 温室作物病虫害的防治方法、防治系统 |
CN207836598U (zh) * | 2018-01-20 | 2018-09-11 | 深圳市胜隆环境技术有限公司 | 一种中药材病虫害防治装置 |
CN208227865U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-14 | 云南丰德生物科技有限公司 | 一种用于玫瑰种植大棚的可调节土壤水分的灌溉装置 |
CN109657730A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 中国农业大学 | 预测温室作物蒸腾量的方法及系统 |
CN209314425U (zh) * | 2018-11-16 | 2019-08-30 | 昆明毅宽种养殖有限公司 | 一种可控式大棚灌溉装置 |
CN209628275U (zh) * | 2019-02-28 | 2019-11-15 | 杨敏杰 | 一种便于调节水量的智能滴灌装置 |
KR20190143678A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 주식회사 에스에스엘 | IoT 기반 온실 환경 관리 시스템 |
CN111448971A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-07-28 | 温州大学 | 一种农业灌溉装置 |
CN111615963A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-04 | 江门市三威五金有限公司 | 一种智能花房及其控制方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160050862A1 (en) * | 2011-10-26 | 2016-02-25 | Got Produce? Franchising, Inc. | Control system for a hydroponic greenhouse growing environment |
-
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104686256A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-06-10 | 长沙辣湘缘农业科技有限公司 | 大棚环境控制方法及系统 |
CN105511426A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-04-20 | 陈华 | 作物生长的自动化处理方法、装置及系统 |
CN107357271A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-17 | 深圳前海弘稼科技有限公司 | 温室作物病虫害的防治方法、防治系统 |
CN208227865U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-14 | 云南丰德生物科技有限公司 | 一种用于玫瑰种植大棚的可调节土壤水分的灌溉装置 |
CN207836598U (zh) * | 2018-01-20 | 2018-09-11 | 深圳市胜隆环境技术有限公司 | 一种中药材病虫害防治装置 |
KR20190143678A (ko) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 주식회사 에스에스엘 | IoT 기반 온실 환경 관리 시스템 |
CN209314425U (zh) * | 2018-11-16 | 2019-08-30 | 昆明毅宽种养殖有限公司 | 一种可控式大棚灌溉装置 |
CN109657730A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 中国农业大学 | 预测温室作物蒸腾量的方法及系统 |
CN209628275U (zh) * | 2019-02-28 | 2019-11-15 | 杨敏杰 | 一种便于调节水量的智能滴灌装置 |
CN111448971A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-07-28 | 温州大学 | 一种农业灌溉装置 |
CN111615963A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-04 | 江门市三威五金有限公司 | 一种智能花房及其控制方法 |
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