CN116301138A - 基于日光温室的农业大棚智能化监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及日光温室的农业大棚技术领域，用于解决现有的日光温室的农业大棚智能化监管的方式较为理想化，无法保证日光温室的农业大棚在实际对农作物生长过程中调节的准确性以及合理性，无法确保农作物生长持续处于最佳生长环境的问题，具体为基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，包括数据采集单元、环境监测分析单元、长势监测分析单元、综合分析单元、信息调控单元和显示平台，本发明采用数据分析和智能化监管调控技术相结合的方式，对农作物生长环境以及长势情况进行了综合分析，并为实现农作物持续处于最佳生长环境提供了一种有效的调控方式，进而给人们带来了经济效益的提升和更加准确的监管到每个农业大棚内农作物的生长。

Description

基于日光温室的农业大棚智能化监管系统

技术领域

本发明涉及农业大棚监管技术领域，具体为基于日光温室的农业大棚智能化监管系统。

背景技术

日光温室是我国独有的秋冬春农牧业保温设施，原理比较简易主要是充分利用太阳能，在寒冷地区一般不加温进行农作物越冬栽培，依靠太阳的辐射维持日光温室的温度，夜晚主要靠白天室内蓄积的辐射热量来维持室内温度的，白天日光温室内的温度很高，经常超过农作物生长所需温度，多出的热量往往被浪费掉，而夜间的低温经常冻坏或者阻碍农作物生长，如何使农作物持续生长在最佳环境中，是现在人们所关注的。

不同农作物的最佳生长环境所需的光照，温度，湿度，二氧化碳浓度以及土壤特征参数都是不同的，通常人们会根据自己的经验进行操作。

可见传统的对农作物生长检测方式，在实行数据采集和分析时，存在较大的误差性，无法在农作物生长的过程中及时获取最适合农作物生长的光照，温度，湿度以及二氧化碳浓度，也难以对农作物生长中所需的最佳生长环境特征进行综合监测分析，无法使棚内环境持续达到农作物最佳生长状态，难以保障农作物的稳定生长。

为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的日光温室的农业大棚智能化监管的方式较为理想化，无法保证日光温室的农业大棚在实际对农作物生长过程中调节的准确性以及合理性，无法确保农作物生长时刻处于最佳生长环境，采用数据分析和智能化监管调控技术相结合的方式，对农作物生长环境以及长势情况进行了综合分析，并为实现农作物持续处于最佳生长环境提供了一种有效的调控方式，进而给人们带来了经济效益的提升和更加准确的监管到各个农业大棚内农作物的生长，而提出日光温室的农业大棚智能化监管系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

本发明为基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，包括数据采集单元、环境监测分析单元、长势监测分析单元、综合分析单元、信息调控单元和显示平台；

所述数据采集单元用于采集日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数；其中，日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数包括棚内环境参数和棚内农作物长势参数，其中棚内环境参数包括温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，棚内农作物长势参数包括根密值、茎形值和叶面值，并将棚内环境参数传输至环境监测分析单元，棚内农作物长势参数传输长势监测分析单元；

所述环境监测分析单元用于接收日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数信息，并进行农作物的生长环境分析处理，据此得到过剩信号、正常信号和过少信号，对日光温室农业大棚各时间段的棚内环境参数的状态进行判定处理，据此得到安全信号和异常信号并将其发送到综合分析单元；

所述长势监测分析单元用于接收日光温室农业大棚内农作物长势参数信息，并进行农作物的生长分析处理，据此得到长势达标信号和长势不达标信号并将其发送到综合分析单元；

所述综合分析单元依据接收到的安全信号、异常信号、长势达标信号和长势不达标信号进行综合分析处理，据此得到正向调控信息和负向调控信息并将其发送到信息调控单元；

所述信息调控单元用于接收正向调控信息和负向调控信息，并进行正向调控操作和负向调控操作，据此得到调控完成信号将其发送到显示平台进行显示。

进一步的，日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境分析处理的具体操作步骤如下：

获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数，将每个日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数标定为FX_ij，R1_ij、R2_ij、R3_ij和R4_ij分别表示为温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，其中e1、e2、e3和e4分别表示为温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值的修正因子系数，且e3>e1>e2>e4，其中i=1，2，3……n1，j=1，2，3……n2，n1、n2的取值均为正整数；

设置对应日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数的对比参照区间Qr1，将棚内环境系数与对比参照区间Qr1进行对比，当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数大于对比参照区间Qr1的最大值时，则生成过剩信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数属于对比参照区间Qr1的范围时，则生成正常信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数小于对比参照区间Qr1最小值时，则生成过少信号；

日光温室农业大棚各时间段的棚内环境参数的状态判定处理，具体操作步骤如下：

提取过剩信号、正常信号和过少信号，分别依据过剩信号、正常信号和过少信号将日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值二次标记为wd_k、sd_k、gz_k和tn_k;

设定过剩信号、正常信号和过少信号，分别依据过剩信号、正常信号和过少信号设定日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值对应的阈值，将温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值对应的阈值依次标记为tem_k、hum_k、sil_k和cdc_k；

将过剩信号、正常信号和过少信号对应的日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值与温度值的阈值进行比较，具体的，当温度值wd_k与温度阈值tem_k相同时，则生成温度安全信号，当温度值wd_k与温度阈值tem_k不相同时，则生成温度异常信号，并计算出温度差值a_k；

将棚内湿度值与湿度值的阈值行比较，具体的，当湿度值sd_k与湿度阈值hum_k相同时，则生成湿度安全信号，当湿度值sd_k与湿度阈值hum_k不相同时，则生成湿度异常信号，并计算出湿度差值b_k；

将棚内光照值与光照值的阈值行比较，具体的，当光照值gz_k与光照阈值sil_k相同时，则生成光照安全信号，当光照值gz_k与光照阈值sil_k不相同时，则生成光照异常信号，并计算出光照差值c_k；

将棚内二氧化碳浓度值与二氧化碳浓度值的阈值行比较，具体的，当二氧化碳浓度值tn_k与二氧化碳浓度阈值cdc_k相同时，则生成二氧化碳浓度安全信号，当二氧化碳浓度值tn_k与二氧化碳浓度阈值cdc_k不相同时，则生成二氧化碳浓度异常信号，并计算出光照二氧化碳浓度差值d_k。

进一步的，日光温室农业大棚内农作物长势分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势参数中的根密值、茎形值和叶面值，并分别标定为Ta、Ua和Ia，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数GX_ij，其中，y1、y2和y3分别为根密值、茎形值和叶面值的调整因子系数；且y1>y2>y3，其中，i=1,2,3……n1，j=1，2，3……n2，n1、n2的取值均为正整数；

依据公式

对日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数GX_ij进行均值计算，求得棚内农作物长势状态的均值系数TGX_ij，以时间作为横坐标，以棚内农作物长势状态系数作为纵坐标，据此建立二维坐标系；

将日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数绘制在二维坐标系上，将棚内农作物长势状态的均值系数作为对比参照线绘制在二维坐标系上，当棚内农作物长势状态系数在对比参考线上或者以上时，则生成农作物长势达标信号，当棚内农作物长势状态系数在对比参考线以下时，则生成农作物长势不达标信号。

进一步的，日光温室农业大棚内农作物生长综合分析处理的具体操作步骤如下；

依据判定的长势达标信号，调取与长势达标信号相对应的同一农业大棚相同时间段的农作物各项环境参数的状态判定类型信号，调取各项环境参数中被标定为异常状态判定类型信号的对应项的棚内环境参数；

提取长势达标信号或长势不达标信号，并对长势达标信号或长势不达标信号赋值，并标记为生长赋值GR_t；

提取温度安全信号或温度异常信号，并对温度安全信号或温度异常信号赋值，并标记为温度赋值BA_r；

提取湿度安全信号或湿度异常信号，并对湿度安全信号或湿度异常信号赋值，并标记为湿度赋值NS_r；

提取光照安全信号或光照异常信号，并对光照安全信号或光照异常信号赋值，并标记为光照赋值MD_r；

提取二氧化碳浓度安全信号或二氧化碳浓度异常信号，并对二氧化碳浓度安全信号或二氧化碳浓度异常信号赋值，并标记为二氧化碳浓度赋值VF_r；

将生长赋值、温度赋值、湿度赋值、光照赋值和二氧化碳浓度赋值，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物生长状态转换值PYU，其中，u1、u2、u3和u4分别表示为温度赋值、湿度赋值、光照赋值和二氧化碳浓度赋值的权重系数；且u1>u4>u2>u3；

设置每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物最佳生长环境系数为ENV，将农作物生长状态转换值与农作物最佳生长环境系数进行比较，当农作物生长状态转换值大于农作物最佳生长环境系数时，则生成正向调控信息将其发送至信息调控单元进行正向调控操作，当农作物生长状态转换值等于农作物最佳生长环境系数时，直接生成完成信号，当农作物生长状态转换值小于农作物最佳生长环境系数时，则生成负向调控信息。

进一步的，日光温室农业大棚内农作物信息调控分析处理的具体操作步骤如下：

当农作物生长状态转换值大于农作物最佳生长环境系数时，则生成正向调控信息将其发送至信息调控单元进行正向调控操作，根据温度、湿度、光照、二氧化碳浓度相应的差值进行数据减调节，当农作物生长状态转换值小于农作物最佳生长环境系数时，则生成负向调控信息将其发送至信息调控单元进行负向调控操作，根据温度、湿度、光照、二氧化碳浓度相应的差值进行数据加调节。

本发明的有益效果：

本发明，通过获取实时监测各日光温室的农业大棚各时间段内的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值将其代入公式计算分析，设置对应日光温室的农业大棚各时间段的棚内环境系数的对比参照区间和数据比较的方式，实现了对日光温室农业大棚内农作物环境参数的分析处理，具有提高日光温室农业大棚的生产率和资源利用率，降低成本，使棚内农作物持续处在最佳生长环境中，保障生长环境安全稳定；

通过获取日光温室的农业大棚内农作物环境参数中的转换信号组，依据换信号组进行棚内环境参数的状态判定，从而分析出棚内环境参数的合格与否，通过此种判定，进行数据输出；

通过对每个日光温室的农业大棚各时间段棚内农作物长势参数中的相关参数进行农作物长势状态系数的分析计算，并依据分析计算的结果进行坐标处理，从而判断棚内农作物长势情况，实现实时对农作物的一个生产分析或监控，保证了数据分析的实时性、可靠性，从而对农作物的生产进行精确分析，增加数据分析的精确性；

通过对棚内环境系数以及棚内生长相关的分析结果进行数据整合的对比分析，分析出棚内农作物生长所需的环境参数，并依据分析出的所需环境参数进行参数调节，从而实时保证了农作物的最佳需求环境，提高了农作物的生长效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1是本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，包括数据采集单元、环境监测分析单元、长势监测分析单元、综合分析单元、信息调控单元和显示平台；

数据采集单元用于采集日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数；其中，日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数包括棚内环境参数和棚内农作物长势参数，将棚内环境参数传输至环境监测分析单元，将棚内农作物长势参数传输至长势监测分析单元；

农作物生长的棚内环境分析处理，具体操作步骤如下：

获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij，R1_ij、R2_ij、R3_ij和R4_ij分别表示为温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，其中e1、e2、e3和e4分别表示为温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值的转换系数，且e3>e1>e2>e4，具体修正因子的设置由本领域技术人员根据实际情况合理设置，其中i=1，2，3……n1，j=1，2，3……n2，n1、n2的取值均为正整数，需要说明的是，i表示为第几个大棚；j表示为第几个时间段；

设置对应日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数的对比参照区间Qr1，将棚内环境系数FX_ij与对比参照区间Qr1进行对比，当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij大于对比参照区间Qr1的最大值时，则生成过剩信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij属于对比参照区间Qr1的范围时，则生成正常信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij小于对比参照区间Qr1最小值时，则生成过少信号；

需要说明的是，假设棚内环境对比参照区间Qr1的区间取值为［10，30］，当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij取值为31时，则生成过剩信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij取值为15时，则生成正常信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数FX_ij取值为9时，则生成过少信号；

日光温室农业大棚各时间段的棚内环境参数的状态判定处理，具体操作步骤如下：

提取过剩信号、正常信号和过少信号，分别依据过剩信号、正常信号和过少信号将日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值二次标记为wd_k、sd_k、gz_k和tn_k；

据过剩信号、正常信号和过少信号设定日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值对应的阈值，将温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值对应的阈值依次标记为tem_k、hum_k、sil_k和cdc_k；

并将各项棚内环境参数与设置的对应阈值进行比较分析，具体的：

将过剩信号、正常信号和过少信号对应的日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值与温度值的阈值进行比较，具体的，当温度值wd_k与温度阈值tem_k相同时，则生成温度安全信号，当温度值wd_k与温度阈值tem_k不相同时，则生成温度异常信号，并计算出温度差值a_k，k=1，2，3，需要说明的是，当k=1时，a_k表示在过剩信号下的温度差值，当k=2时，a_k表示在过少信号下的温度差值，当k=3时，a_k表示在正常信号下的温度差值；

将棚内湿度值与湿度值的阈值行比较，具体的，当湿度值sd_k与湿度阈值hum_k相同时，则生成湿度安全信号，当湿度值sd_k与湿度阈值hum_k不相同时，则生成湿度异常信号，并计算出湿度差值b_k，k=1，2，3，需要说明的是，当k=1时，b_k表示在过剩信号下的湿度差值，当k=2时，b_k表示在过少信号下的湿度差值，当k=3时，b_k表示在正常信号下的湿度差值；

将棚内光照值与光照值的阈值行比较，具体的，当光照值gz_k与光照阈值sil_k相同时，则生成光照安全信号，当光照值gz_k与光照阈值sil_k不相同时，则生成光照异常信号，并计算出光照差值c_k，k=1，2，3，需要说明的是，当k=1时，c_k表示在过剩信号下的光照差值，当k=2时，c_k表示在过少信号下的光照差值，当k=3时，c_k表示在正常信号下的光照差值；

将棚内二氧化碳浓度值与二氧化碳浓度值的阈值行比较，具体的，当二氧化碳浓度值tn_k与二氧化碳浓度阈值cdc_k相同时，则生成二氧化碳浓度安全信号，当二氧化碳浓度值tn_k与二氧化碳浓度阈值cdc_k不相同时，则生成二氧化碳浓度异常信号，并计算出光照二氧化碳浓度差值d_k，k=1，2，3，需要说明的是，当k=1时，d_k表示在过剩信号下的二氧化碳浓度差值，当k=2时，d_k表示在过少信号下的二氧化碳浓度差值，当k=3时，d_k表示在正常信号下的二氧化碳浓度差值；

需要补充说明的是，得到的各项棚内环境参数的状态判定信号，且状态判定信号包括正常状态判定类型信号和异常状态判定类型信号，其中，温度异常信号、湿度异常信号、光照异常信号、二氧化碳浓度异常信号均属于异常状态判定类型信号，温度正常信号、湿度正常信号、光照正常信号、二氧化碳浓度正常信号均属于安全状态判定类型信号；

将生成的安全信号和异常信号发送至综合分析单元；

长势监测分析单元用于接收数据采集单元采集的日光温室农业大棚内农作物长势参数，并进行农作物的长势分析处理，具体操作步骤如下：

长势监测分析单元对于接收的根密值、茎形值和叶面值进行如下数据处理评估；

需要说明的是，根密值指的是单位土壤体积中根的总长度，表示有多大比例的土壤体积向根供应养分，茎形值指的是茎杆直径大小，叶面值指的是叶面面积；

实时获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势参数中的根密值、茎形值和叶面值，并分别标定为Ta、Ua和Ia，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数GX_ij，其中，y1、y2和y3分别为根密值、茎形值和叶面值的转换系数；且y1>y2>y3，其中，i=1，2，3……n1，j=1，2，3……n2，n1、n2的取值均为正整数，需要说明的是，i表示为第几个大棚；j表示为第几个时间段；

依据公式

对日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数GX_ij进行均值计算，求得棚内农作物长势状态的均值系数TGX_ij，以时间作为横坐标，以棚内农作物长势状态系数作为纵坐标，据此建立二维坐标系；

将日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数GX_ij绘制在二维坐标系上，将棚内农作物长势状态的均值系数TGX_ij作为对比参照线绘制在二维坐标系上，当棚内农作物长势状态系数GX_ij在对比参考线上或者以上时，则生成农作物长势达标信号，当棚内农作物长势状态系数GX_ij在对比参考线以下时，则生成农作物长势不达标信号；

将生成的长势达标信号和长势不达标信号发送至综合分析单元；

综合分析单元用于接收环境监测分析单元输出的安全信号和异常信号以及长势监测分析单元输出的长势达标信号和长势不达标信号；

依据判定的长势达标信号或长势不达标信号，调取与长势达标信号或长势不达标信号相对应的同一农业大棚相同时间段的农作物各项环境参数的状态判定类型信号，调取各项环境参数中被标定为异常状态判定类型信号的对应项的棚内环境参数，进行综合分析处理，具体操作步骤如下：

提取长势达标信号或长势不达标信号，并对长势达标信号或长势不达标信号赋值，并标记为生长赋值GR_t，t=1，2；当t=1时，GR₁表示为长势达标信号，当t=2时，GR₂表示为长势不达标信号，且，GR₁＞GR₂；

提取温度安全信号或温度异常信号，并对温度安全信号或温度异常信号赋值，并标记为温度赋值BA_r，r=1，2；当r=1时，BA₁表示为温度安全信号，当r=2时，BA₂表示为温度异常信号，BA₁＞BA₂；

提取湿度安全信号或湿度异常信号，并对湿度安全信号或湿度异常信号赋值，并标记为湿度赋值NS_r，r=1，2；当r=1时，NS₁表示为湿度安全信号，当r=2时，NS₂表示为湿度异常信号，NS₁＞NS₂；

提取光照安全信号或光照异常信号，并对光照安全信号或光照异常信号赋值，并标记为光照赋值MD_r，r=1，2；当r=1时，MD₁表示为光照安全信号，当r=2时，MD₂表示为光照异常信号，MD₁＞MD₂；

提取二氧化碳浓度安全信号或二氧化碳浓度异常信号，并对二氧化碳浓度安全信号或二氧化碳浓度异常信号赋值，并标记为二氧化碳浓度赋值VF_r，r=1，2；当r=1时，VF₁表示为二氧化碳浓度安全信号，当r=2时，VF₂表示为二氧化碳浓度异常信号，VF₁＞VF₂；

将生长赋值、温度赋值、湿度赋值、光照赋值和二氧化碳浓度赋值，依据公式：

，求得每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物生长状态转换值PYU，其中，u1、u2、u3和u4分别表示为温度赋值、湿度赋值、光照赋值和二氧化碳浓度赋值的权重系数；且u1>u4>u2>u3；

设置每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物最佳生长环境系数为ENV，将农作物生长状态转换值PYU与农作物最佳生长环境系数ENV进行比较，当农作物生长状态转换值PYU大于农作物最佳生长环境系数ENV时，则生成正向调控信息，当农作物生长状态转换值PYU等于农作物最佳生长环境系数ENV时，直接生成完成信息将其发送至显示平台进行显示说明，当农作物生长状态转换值PYU小于农作物最佳生长环境系数ENV时，则生成负向调控信息；

信息调控单元用于接收综合分析单元输出的正向调控信息和负向调控信息，并进行农作物信息调控分析处理，具体操作步骤如下：

信息调控单元对接收到的正向调控信息进行正向调控操作，根据温度、湿度、光照、二氧化碳浓度相应的差值进行数据减调节，具体的数据减调节为；假设，捕捉到温度的相应差值为a_k，则将该时段的温度向下调节|a_k|数值的温度，即保证当前棚内温度为wd_k-|a_k|，并在完成正向调控操作后生成调控完成信息将其发送至显示平台进行显示说明，信息调控单元对接收到的负向调控信息进行负向调控操作，根据温度、湿度、光照、二氧化碳浓度相应的差值进行数据加调节，具体的数据加调节为；假设，捕捉到温度的相应差值为a_k，则将该时段的温度向上调节|a_k|数值的温度，即保证当前棚内温度为wd_k+|a_k|，并在完成负向调控操作后生成调控完成信息将其发送至显示平台进行显示说明。

本发明在使用时，通过采集日光温室的农业大棚内农作物生长的相关数据参数，进行农作物的生长环境分析处理，通过获取实时监测各日光温室的农业大棚各时间段内的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值将其代入公式计算分析、设置对应日光温室的农业大棚各时间段的棚内环境系数的对比参照区间和数据比较的方式，实现了对日光温室的农业大棚内农作物环境参数的分析处理；

通过获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，利用符号化标定、公式计算和预设值比较的方式，对大棚内环境参数进行了明确的判定分析；

通过获取棚内农作物长势参数进行分析处理，通过获取实时监测各日光温室的农业大棚各时间段棚内农作物长势参数中的根密值、茎形值和叶面值将其代入公式计算分析、利用归一化分析和在二维坐标系内设置对比参考线的方式，对棚内农作物长势参数进行了细致的判定分析；

将异常信号和农作物长势状态信号进行综合分析处理，利用数据整合赋值、分类讨论和对比分析，实现了对棚内农作物生长的合理调控，使棚内农作物持续达到最佳生长状态信息发送到显示平台进行显示；

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，包括数据采集单元和显示平台，其特征在于，还包括环境监测分析单元、长势监测分析单元、综合分析单元和信息调控单元；

所述数据采集单元用于采集日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数，其中，日光温室农业大棚内农作物生长的相关数据参数包括棚内环境参数和棚内农作物长势参数，其中棚内环境参数包括温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值，棚内农作物长势参数包括根密值、茎形值和叶面值，并将棚内环境参数传输至环境监测分析单元，棚内农作物长势参数传输至长势监测分析单元；

所述环境监测分析单元用于接收日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数，并进行农作物的生长环境分析处理，据此得到安全信号和异常信号，并将其发送到综合分析单元；

所述长势监测分析单元用于接收日光温室农业大棚内农作物长势参数，并进行农作物的生长分析处理，据此得到长势达标信号和长势不达标信号并将其发送到综合分析单元；

所述综合分析单元依据接收到的安全信号、异常信号、长势达标信号和长势不达标信号进行综合分析处理，据此得到正向调控信息和负向调控信息并将其发送到信息调控单元；

所述信息调控单元用于接收正向调控信息和负向调控信息，并进行正向调控操作和负向调控操作，据此得到调控完成信号将其发送到显示平台进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，其特征在于，农作物的生长环境分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值进行棚内环境系数计算，计算出每个日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数；

设置对应日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数的对比参区间Qr1，将棚内环境系数与对比参照区间Qr1进行对比，当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数大于对比参照区间Qr1的最大值时，则生成过剩信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数属于对比参照区间Qr1的范围时，则生成正常信号；当日光温室农业大棚各时间段的棚内环境系数小于对比参照区间Qr1最小值时，则生成过少信号；

依据三个信号进行一个棚内环境参数的状态判定处理，得到安全信号和异常信号。

3.根据权利要求2所述的基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，其特征在于，棚内环境参数的状态判定处理的具体操作步骤如下：

提取过剩信号、正常信号和过少信号，分别依据过剩信号、正常信号和过少信号将日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值进行二次标记，分别依据过剩信号、正常信号和过少信号设定日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值对应的阈值并进行依次标记；

将过剩信号、正常信号和过少信号对应的日光温室农业大棚内农作物生长的棚内环境参数中的温度值、湿度值、光照值和二氧化碳浓度值与相对应的阈值进行比较，当与阈值相同时，则生成安全信号，当与阈值不同时，则生成异常信号，并计算出相应的差值。

4.根据权利要求1所述的基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，其特征在于，农作物的长势分析处理的具体操作步骤如下：

实时获取每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势参数中的根密值、茎形值和叶面值，并将其进行公式计算处理分析，得到每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物长势状态系数，再进行均值公式计算分析，得到农作物长势状态的均值系数；

设置农作物长势状态的均值系数为对比参照线并绘制在二维坐标系上，当农作物长势状态系数在对比参考线上或者以上时，则生成农作物长势达标信号，当农作物长势状态系数在对比参考线以下时，则生成农作物长势不达标信号。

5.根据权利要求1所述的基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，其特征在于，进行综合分析处理的具体操作步骤如下：

调取各项环境参数中被标定为异常状态判定类型信号的对应项的棚内环参数并对其进行赋值，提取长势达标信号或长势不达标信号并对其进行赋值，将生长赋值、温度赋值、湿度赋值、光照赋值和二氧化碳浓度赋值进行公式计算处理分析，得到每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物生长状态转换值PYU；

设置每个日光温室农业大棚各时间段的棚内农作物最佳生长环境系数为ENV，将农作物生长状态转换值与农作物最佳生长环境系数进行比较，当农作物生长状态转换值大于农作物最佳生长环境系数时，则生成正向调控信息，当农作物生长状态转换值等于农作物最佳生长环境系数时，直接生成完成信号，当农作物生长状态转换值小于农作物最佳生长环境系数时，则生成负向调控信息。

6.根据权利要求1所述的基于日光温室的农业大棚智能化监管系统，其特征在于，农作物信息调控分析处理的具体操作步骤如下：

信息调控单元接收到正向调控信息和负向调控信息，根据温度、湿度、光照、二氧化碳浓度相对应的差值进行数据减调节和数据加调节，经过调控操作后生成调控完成信息将其发送到显示平台进行显示。

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