CN119554757B - 一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备

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Abstract

本发明公开一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备。其中，该保温空调应用于温室，该保温空调包括：气体隔离间室，设置在温室的顶部，气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；第一风口，设置在温室内的上部空间，连通气体隔离间室，第一风口在日间时段开启，使高温气体进入所述气体隔离间室，在过渡时段关闭，使高温气体被封闭在所述气体隔离间室内，在夜间时段开启，使高温气体从第一风口逸出；第二风口，设置在温室内的底部空间，第二风口与第一风口通过第一风道连通，第一风道内设置有空气循环扇。通过本发明，能够实现热能的回收利用，通过回收的热能为夜间温室供热，避免能源浪费。

Description

一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及换热设备技术领域，具体而言，涉及一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备。
背景技术
温室是以采光覆盖材料作为全部或部分围护结构，可供冬季或其它不适宜植物露地生长的季节栽培植物的建筑的统称。以短波辐射为主的太阳辐射通过采光材料进入温室后，使室内地温和气温升高而转化为长波辐射，长波辐射又被温室覆盖阻隔在室内，造成热量的积聚，从而使得温室内温度高于露地环境温度，此过程称为温室效应。温室正是人们利用温室效应，提高室内温度、创造并维持作物生长的适宜环境，来实现作物反季节生产、提高作物产量、提高生产率和降低环控能耗的目标。冬季温室效应带来的温室内升温对植物生长是有利的,可以降低温室的环控能耗，对于冬季寒冷的北方，温室提供了在冬天供给蔬果的可能。
目前的温室，夜间温度较低，需要换热设备的负荷提高，能耗增大，而日间太阳辐射热量较高，温室内温度会较高，甚至高于预期的温度，这部分热能无法得到有效收集和利用，导致了能源的浪费。
针对现有技术中温室日间夜间温差较大，日间太阳辐射热量无法得到有效收集和利用，导致了能源的浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例中提供一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备，以解决现有技术中温室日间夜间温差较大，日间太阳辐射热量无法得到有效收集和利用，导致了能源的浪费的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种保温空调、其控制方法、存储介质及电子设备，其中，该保温空调保温空调，应用于温室，该保温空调包括：
气体隔离间室，设置在所述温室的顶部，所述气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；
第一风口，设置在所述温室内的上部空间，连通所述气体隔离间室，所述第一风口在日间时段开启，使高温气体进入所述气体隔离间室，在过渡时段关闭，使所述高温气体被封闭在所述气体隔离间室内，在夜间时段开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出；
第二风口，设置在所述温室内的底部空间，所述第二风口与所述第一风口通过第一风道连通，所述第一风道内设置有空气循环扇。
进一步地，所述保温空调还包括：
二氧化碳发生装置，其出口端连通所述第二风口，用于生成二氧化碳，并经过所述第二风口输出至所述温室内。
进一步地，所述保温空调还包括：
第一控制阀，设置在所述二氧化碳发生装置与所述第二风口之间的管路上。
进一步地，所述保温空调还包括：
空气分离装置，其进口端连通空气，其出口端分别连通氧气存储装置的进口端、二氧化碳存储装置的进口端和废气回收装置的进口端；
所述二氧化碳存储装置，其出口端分别连通所述第一风口和所述二氧化碳发生装置；
第三风口，设置在所述温室内的中部空间，所述氧气存储装置的出口端连通所述第三风口。
进一步地，所述保温空调还包括：
第二控制阀，设置在所述氧气存储装置的出口端和所述第三风口之间的管路上。
进一步地，所述保温空调还包括压缩机，所述压缩机与冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器形成循环系统，所述冷凝器设置在第二风道内，所述第二风道连通第四出风口，所述第四出风口设置在所述温室内。
进一步地，所述保温空调还包括：
加湿器，设置在所述温室内部。
进一步地，所述保温空调还包括：
二氧化碳浓度传感器，设置在所述温室内；
氧气浓度传感器，设置在所述温室内；
湿度传感器，设置在所述温室内。
进一步地，所述保温空调还包括：
压力传感器，设置在所述温室内；
压力平衡管路，设置在所述温室和大气之间；
压力平衡阀，设置在所述压力平衡管路上。
本发明还提供一种控制方法，应用于上述保温空调，该控制方法包括：
确定当前所处时段；其中，所述当前所处时段包括日间时段、过渡时段和夜间时段；
根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制所述气体隔离间室的气体流向。
进一步地，根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制所述气体隔离间室的气体流向，包括：
如果当前所处时段为日间时段，则控制所述第一风口开启，使高温气体进入所述气体隔离间室；
如果当前所处时段为过渡时段，则控制所述第一风口关闭，使所述高温气体被封闭在所述气体隔离间室内；
如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出。
进一步地，如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出之后，所述方法还包括：
控制所述第二风口开启，同时控制第一风道内的空气循环扇开启。
进一步地，所述方法还包括：
确定温室内的目标温度，并根据所述温室内的实际温度确定目标二氧化碳浓度和目标湿度；
在所述目标二氧化碳浓度大于实际二氧化碳浓度时，控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀开启，然后根据所述目标二氧化碳浓度和所述温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度；
在所述目标湿度大于实际湿度时，根据所述目标湿度和所述温室内的实际湿度，采用比例积分算法控制所述湿度调整量控制加湿器的档位；
根据所述实际二氧化碳浓度、所述实际湿度、所述温室内的实际温度和目标温度，采用模糊控制算法和比例积分控制算法控制所述压缩机的频率。
进一步地，根据所述目标二氧化碳浓度和所述温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：
根据当前采样时刻和前一采样时刻的实际二氧化碳浓度基于卡尔曼滤波算法预测下一时刻的实际二氧化碳浓度；
根据所述目标二氧化碳浓度和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度。
进一步地，根据所述目标二氧化碳浓度和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：
判断预测的实际二氧化碳浓度是否大于目标二氧化碳浓度；
如果是，则控制所述二氧化碳发生装置停止制备二氧化碳；
如果否，则判断预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度的比值是否大于或等于第一预设阈值；如果是，则控制所述二氧化碳发生装置按照第一预设速度制备二氧化碳；如果否，则控制所述二氧化碳发生装置按照第二预设速度制备二氧化碳；其中，所述第二预设速度大于所述第一预设速度。
进一步地，判定预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度的比值大于或等于第一预设阈值后，所述方法还包括：
控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀关闭。
进一步地，所述控制方法还包括：
判断所述温室内的氧气浓度是否低于预设阈值；
如果是，则控制氧气存储装置的出口端和第三风口之间的管路上的第二阀门打开。
进一步地于，所述控制方法还包括：
判断所述温室内的压强与大气压强的差值是否在预设区间内；
如果是，则控制所述温室和大气之间的压力平衡管路上的压力平衡阀保持关闭；
如果否，则控制所述压力平衡阀开启。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述控制方法。
本发明还提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述控制方法。
应用本发明的技术方案，在温室的顶部设置气体隔离间室，气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；在温室内的上部空间设置第一风口，连通气体隔离间室，第一风口在日间时段开启，使高温气体进入气体隔离间室，在过渡时段关闭，使高温气体被封闭在气体隔离间室内，在夜间时段再次开启，使高温气体从第一风口逸出，释放到温室内，提高温室内的温度，能够实现热能的回收利用，通过回收的热能为夜间温室供热，避免能源浪费，同时，由于热空气会积聚在温室上部空间，温室下部的温度升高较慢，在温室内的底部空间设置第二风口，第二风口与第一风口通过第一风道连通，第一风道内设置有空气循环扇，通过空气循环扇将第一风口的风导向第二风口，使热空气从温室内的底部空间吹出，向上流动，能够保证整个温室的温度均匀上升。
附图说明
图1为根据本发明实施例的保温空调的结构图；
图2为根据本发明实施例的保温空调的局部结构示意图；
图3为根据本发明实施例的保温空调的局部结构示意图；
图4为根据本发明实施例的控制方法的流程图；
图5为根据本发明实施例的控制原理图；
图6为根据本发明实施例的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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做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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述风口，但这些风口不应限于这些术语。这些术语仅用来将不同位置的风口区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一风口也可以被称为第二风口，类似地，第二风口也可以被称为第一风口。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。
实施例1
目前的温室，夜间温度较低，需要换热设备的负荷提高，能耗增大，而日间太阳辐射热量较高，温室内温度会较高，甚至高于预期的温度，这部分热能无法得到有效收集和利用，导致了能源的浪费。
针对现有技术中温室日间夜间温差较大，日间太阳辐射热量无法得到有效收集和利用，导致了能源的浪费的问题，本实施例提供一种保温空调，应用于温室，图1为根据本发明实施例的保温空调的结构图，如图1所示，该保温空调包括：气体隔离间室1，设置在温室的顶部，气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；第一风口2，设置在温室内的上部空间，连通气体隔离间室1，第一风口在日间时段开启，使高温气体进入气体隔离间室，在过渡时段关闭，使高温气体被封闭在气体隔离间室内，在夜间时段开启，使高温气体从所述第一风口逸出，释放到温室内；其中，日间时段，可以从日出开始计算；过渡时段，可以从一天中，温度开始降低的时刻开始计算，直至温度降低到预设温度后，进入夜间时段，再次日出时，进入下一天的日间时段。
第二风口3，设置在温室内的底部空间，图2为根据本发明实施例的保温空调的局部结构示意图，如图2所示，第二风口3与第一风口2通过第一风道4连通，第一风道4内设置有空气循环扇5。
本实施例的保温空调，在温室的顶部设置气体隔离间室1，气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；在温室内的上部空间设置第一风口2，连通气体隔离间室1，第一风口2在日间时段开启，使高温气体进入气体隔离间室，在过渡时段关闭，使高温气体被封闭在气体隔离间室内，在夜间时段再次开启，使高温气体从第一风口2逸出，释放到温室内，提高温室内的温度，能够实现热能的回收利用，通过回收的热能为夜间温室供热，避免能源浪费，同时，由于热空气会积聚在温室上部空间，温室下部的温度升高较慢，在温室内的底部空间设置第二风口3，第二风口3与第一风口2通过第一风道4连通，第一风道4内设置有空气循环扇5，通过空气循环扇5将第一风口2的风导向第二风口3，使热空气从温室内的底部空间吹出，向上流动，能够保证整个温室的温度均匀上升。
二氧化碳是植物光合作用的原料，同时也是温室气体，能够保持和提高温室内的温度，因此，二氧化碳的浓度对温室内的温度和植物的生长有重要的影响，为了调节温室大棚内的二氧化碳浓度，如上文提及的图2所示，该保温空调还包括：二氧化碳发生装置6，其出口端连通第二风口3，用于生成二氧化碳，并经过第二风口3输出至温室内，利用二氧化碳气体密度大的特性，可将温室底部温度保持，保证处于底层的植被保持恒定温度。
为了使二氧化碳气体的流向和流量可控，上述保温空调还包括：第一控制阀V1，设置在二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上。
由于空气中有一部分二氧化碳和氧气，如果温室内的氧气含量过低，会导致植物进行无氧呼吸，消耗植物养分，为了避免上述现象，需要使温室内的氧气浓度保持在一定水平，为了将空气中的二氧化碳和氧气充分利用，上述保温空调还包括：空气分离装置7，其进口端连通空气，其出口端分别连通氧气存储装置8的进口端、二氧化碳存储装置9的进口端和废气回收装置10的进口端。
二氧化碳存储装置9，其出口端分别连通第一风口2和二氧化碳发生装置6，从空气中分离的二氧化碳与二氧化碳发生装置6产生的二氧化碳在二氧化碳发生装置6中汇集。第三风口11，设置在温室内的中部空间，氧气存储装置8的出口端连通第三风口11，用于向温室内注入氧气。二氧化碳存储装置9的出口端和二氧化碳发生装置6的进口端之间设置三通阀，三通阀的第三个口连通第一风口2，用于向第一风口2输送二氧化碳。
为了使氧气的流向和流量可控，上述保温空调还包括：第二控制阀V2，设置在氧气存储装置8的出口端和第三风口11之间的管路上。
通过日间收集的高温气体还不能满足夜间的温度需求，还需要设置制热系统，图3为根据本发明实施例的保温空调的局部结构示意图，如图3所示，上述保温空调还包括压缩机12，压缩机12与冷凝器13、电子膨胀阀EXV和蒸发器14形成循环系统，冷凝器13设置在第二风道15内，第二风道15连通第四出风口16，第四出风口16设置在温室内。
植物生长需要大量的水分，因此，温室内需要保持较高的湿度，为了调节温室内的湿度，所述保温空调还包括：加湿器(图中未示出)，设置在所述温室内部。
为了分别实现检测二氧化碳浓度、氧气浓度以及湿度，上述保温空调还包括：二氧化碳浓度传感器17，设置在温室内；氧气浓度传感器18，设置在温室内；湿度传感器19，设置在温室内，温度传感器20，设置在温室内。具体实施时，为了提高检测准确度，每类传感器可以设置多个，取多个检测值的平均值。
为了保证温室正常运转，温室内的压力不能过高或者过低，因此，如图2所示，上述保温空调还包括：压力传感器P，设置在温室内；压力平衡管路21，设置在温室和大气之间；压力平衡阀V3，设置在压力平衡管路21上。
本实施例的保暖空调，为三段式出风结构，如图1所示，在温室顶部设置气体隔离间室1，可将日间产生的高温气体存于上层，并与下层进行隔离，在夜间时段，通过设置在顶部的第一风口和设置在下部的第二风口出风，提高温室内的温度；通过设置在下部的第二出风口和中部的第三出风口分别输送而二氧化碳和氧气，利用二氧化碳气体密度大的特性，可将温室底部温度保持，保证处于底层的植被保持恒定温度。
实施例2
本实施例提供一种控制方法，应用于上述实施例的保温空调，图4为根据本发明实施例的控制方法的流程图，如图4所示，该控制方法包括：
S101，确定当前所处时段；其中，当前所处时段包括日间时段、过渡时段和夜间时段。
日间时段，可以从日出开始计算；过渡时段，可以从一天中，温度开始降低的时刻开始计算，直至温度降低到预设温度后，进入夜间时段，再次日出时，进入下一天的日间时段。
S102，根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制气体隔离间室的气体流向。
本实施例的控制方法，首先确定当前所处时段，根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制气体隔离间室的气体流向，能够实现在温度较高的时候收集高温气体，并进行隔离保存，避免温度散失，在温度较低的时候释放高温气体，提高温室的温度，实现了能源的回收利用，通过回收的热能为夜间温室供热，避免能源浪费。
为了实现精准控制高温气体的释放时间，避免浪费能源，根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制所述气体隔离间室的气体流向，包括：如果当前所处时段为日间时段，则控制所述第一风口开启，使高温气体进入所述气体隔离间室；如果当前所处时段为过渡时段，则控制所述第一风口关闭，使所述高温气体被封闭在所述气体隔离间室内；如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出。
由于热空气会积聚在温室上部空间，温室下部的温度升高较慢，在温室内的底部空间设置第二风口，第二风口与第一风口通过第一风道连通，第一风道内设置有空气循环扇，通过空气循环扇将第一风口2的风导向第二风口，使热空气从温室内的底部空间吹出，向上流动，能够保证整个温室的温度均匀上升，因此，如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出之后，上述控制方法还包括：控制第二风口开启，同时控制第一风道内的空气循环扇开启。
为了分别调整温室内的二氧化碳浓度、湿度以及温度，上述控制方法还包括：确定温室内的目标温度，并根据温室内的实际温度确定目标二氧化碳浓度C0和目标湿度；不同的二氧化碳和水蒸气配比，会产生不同的升温效果。二氧化碳浓度升高，会产生温室效应，提高保温或者升温效果；当湿度较低或者完全是干空气时，只需要对空气加热即可；但当空气湿度较大，那么除了加热空气还要加热空气当中的水分，由于水的比热容较大，湿度越大，加热能耗也会越高，在温度较低时，主要考虑温度需求，如果要提高保温或者升温效果，应该提高二氧化碳的浓度占比，降低水蒸气占比，而在温度较高时，可以兼顾湿度要求，适当提高水蒸气占比。因此，可以预先通过测试不同二氧化碳浓度和湿度下的升温效果，在记录不同温度下，达到最优升温效果或者最快升温速度时的二氧化碳浓度和湿度，获得温度与二氧化碳浓度、湿度的对应关系，存储在程序中，根据上述对应关系，确定目标二氧化碳浓度C0和目标湿度。
图5为根据本发明实施例的控制原理图，如图5所示，在目标二氧化碳浓度C0大于实际二氧化碳浓度时，控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀开启，然后根据目标二氧化碳浓度C0和温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度。具体地，根据目标二氧化碳浓度C0和温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：根据当前采样时刻和前一采样时刻的实际二氧化碳浓度基于卡尔曼滤波算法预测下一时刻的实际二氧化碳浓度；根据目标二氧化碳浓度C0和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度。本实施例的卡尔曼滤波模型如下：
其中，Cm(t)为t时刻的预测二氧化碳浓度，Cm(t-1)为t-1时刻的预测二氧化碳浓度，初始时刻的Cm(t)是由系统给定，即二氧化碳传感器的检测值，B(t)为t时刻的预测误差，B(t-1)为t-1时刻的预测误差，B(t-2)为t-2时刻的预测误差，Kg(t)为t时刻的卡尔曼增益，Kg(t-1)为t-1时刻的卡尔曼增益，M为传感器误差。Z(t)表示系统t时刻的测量值、H为线性变换函数、V(t)是t时刻的测量噪声，假设为零均值高斯白噪声。之后根据上述公式不断运算，即可递归出最符合当前条件的状态值。该模型只要给出初始时刻二氧化碳浓度预测误差和二氧化碳浓度预测值就可以不断迭代计算出下一时刻的二氧化碳浓度值，并会通过控制回路启动二氧化碳发生装置，此时的二氧化碳发生装置能够根据卡尔曼滤波预测值和设置浓度的差值来确定制二氧化碳速度的快慢，如果差值较大，则二氧化碳发生装置以最大速度制二氧化碳，反之制二氧化碳速度最低。室内二氧化碳传感器会每隔一段时间监测室内二氧化碳浓度值，当二氧化碳发生装置开始制二氧化碳一段时间后，二氧化碳传感器当前时刻的观测值会更新，从新计算预测值和设定值的差值，进一步决定制二氧化碳速率的快慢。
具体地，根据所述目标二氧化碳浓度C0和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：判断预测的实际二氧化碳浓度是否大于目标二氧化碳浓度C0；如果是，则控制所述二氧化碳发生装置停止制备二氧化碳；如果否，则判断预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度C0的比值是否大于或等于第一预设阈值，其中，第一预设阈值小于目标二氧化碳浓度C0，在本实施例中，第一预设阈值可以设置为0.85；如果是，则控制二氧化碳发生装置按照第一预设速度制备二氧化碳；如果否，则控制二氧化碳发生装置按照第二预设速度制备二氧化碳；其中，第二预设速度大于第一预设速度。
当传感器监测室内二氧化碳浓度低于目标二氧化碳浓度，系统开始启动二氧化碳发生装置，此时利用二氧化碳浓度传感器检测实际的二氧化碳浓度作为卡尔曼的初始值，不断迭代，每迭代一次求得一个预测二氧化碳浓度，这个预测二氧化碳浓度没有达到正常标准的话，那么就看这个预测二氧化碳浓度是大于目标二氧化碳浓度C0，还是位于C0与0.85C0之间，还是位小于0.85C0，根据预测二氧化碳浓度与区间的比较结果，选择相应的制二氧化碳模式，随后进入下一次迭代，直至预测二氧化碳浓度达到设定标准。
当预测二氧化碳浓度大于预设值C0，关闭二氧化碳发生装置；当预测二氧化碳浓度位于C0与0.85C0之间，进入慢速制二氧化碳模式；当预测二氧化碳浓度小于0.85C0，进入快速制二氧化碳模式。
判定预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度C0的比值大于或等于第一预设阈值后，表明二氧化碳浓度达到目标值，控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀关闭。
如图4所示，在所述目标湿度大于实际湿度时，根据目标湿度和温室内的实际湿度，采用比例积分算法控制湿度调整量控制加湿器的档位。
如前文所述，本发明的保温空调还包括制热循环系统，制热循环系统利用压缩机对冷媒的加压，将冷媒变为高温高压的气体，通过热交换后重新变回低温低压的液体，如此反复进行制热，由于二氧化碳的浓度越高，保温效果越好，湿度越高，加热速度越慢，因此，二氧化碳的浓度和湿度均会对温度产生影响，因此，在通过压缩机进行制热的时候，需要考虑二氧化碳的浓度和湿度因素。因此，如图4所示，根据实际二氧化碳浓度、实际湿度、温室内的实际温度和目标温度，采用模糊控制算法和比例积分控制算法控制压缩机的频率。通过控制压缩机频率可提高制热量，利用二氧化碳浓度C、湿度H、实际温度与目标温度差e、误差率△e/△t、进行模糊控制、提供△Kp、△Ki、△Kd参数，为压缩机的PID控制器提供后续优化参数。△e:目标温度与实际温度的差值，△t为两次测量采样实际温度的时间间隔，Kp比例增益，Ki为积分增益，Kd微分增益，△Kp为比例增益的变化量，△Ki为积分增益的变化量，△Kd为微分增益的变化量。
模糊控制算法是一种基于模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理的智能控制方法。它通过模仿人类的模糊推理和决策过程，将操作人员或专家的经验转化为模糊规则，然后对实时信号进行模糊化处理，作为模糊规则的输入，完成模糊推理，并将推理结果应用于执行器。
模糊控制算法的基本过程包括以下几个步骤：模糊化：将精确的输入信号转换为模糊集合，这涉及到定义输入和输出的基本论域，以及将这些论域映射到模糊子集论域的过程。例如，温度控制中的偏差可以映射到模糊子集论域的不同级别，如负大(NB)、负小(NS)、零(O)、正小(PS)和正大(PB)。建立模糊控制规则：根据专家的经验或操作人员的操作模式，建立一系列的模糊控制规则。这些规则通常以“if-then”语句的形式表示，例如：“如果温度偏差很大，则加大压缩机频率”。求模糊关系：通过计算输入变量和模糊规则的交集和并集，得到模糊关系。这个过程涉及到隶属度函数的使用，它描述了一个精确值属于某个模糊集合的程度。模糊决策：模糊控制器的输出是误差向量和模糊关系的合成。这个过程涉及到将模糊规则的输出转换为一个具体的控制量。控制量的反模糊化：最后，将模糊决策的结果转换为一个精确的控制量，这通常通过重心法或其他方法来实现。
如果温室内的氧气含量过低，会导致植物进行无氧呼吸，消耗植物养分，为了避免上述现象，需要使温室内的氧气浓度保持在一定水平，因此，上述控制方法还包括：判断温室内的氧气浓度是否低于预设阈值；如果是，则控制氧气存储装置的出口端和第三风口之间的管路上的第二阀门打开。
为了保证温室正常运转，温室内的压力不能过高或者过低，所述控制方法还包括：判断所述温室内的压强与大气压强的差值是否在预设区间内；如果是，则控制所述温室和大气之间的压力平衡管路上的压力平衡阀保持关闭；如果否，则控制所述压力平衡阀开启。
实施例3
本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述实施例的控制方法。
实施例4
本实施例提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述实施例的控制方法。
图6为根据本发明实施例的电子设备的硬件结构示意图，如图6所示，该电子设备包括：
一个或多个处理器610以及存储器620，图6中以一个处理器610为例。
上述电子设备还可以包括：输入装置630、输出装置640。
处理器610、存储器620、输入装置630和输出装置640可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器620作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器610通过运行存储在存储器620中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例。
存储器620可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据控制方法的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
输入装置630可接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置640可包括显示屏等显示设备。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器620中，当被所述一个或者多个处理器610执行时，执行上述任意方法实施例中的控制方法。
上述电子设备产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：
(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、装置总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子装置，例如电视机、车载大屏等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种保温空调，应用于温室，其特征在于，所述保温空调包括：
气体隔离间室，设置在所述温室的顶部，所述气体隔离间室的内壁或者外壁包覆有保温材料；
第一风口，设置在所述温室内的上部空间，连通所述气体隔离间室，所述第一风口在日间时段开启，使高温气体进入所述气体隔离间室，在过渡时段关闭，使所述高温气体被封闭在所述气体隔离间室内，在夜间时段开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出；
第二风口，设置在所述温室内的底部空间，所述第二风口与所述第一风口通过第一风道连通，所述第一风道内设置有空气循环扇；
二氧化碳发生装置，其出口端连通所述第二风口，用于生成二氧化碳，并经过所述第二风口输出至所述温室内；
空气分离装置，其进口端连通空气，其出口端分别连通氧气存储装置的进口端、二氧化碳存储装置的进口端和废气回收装置的进口端；
所述二氧化碳存储装置，其出口端分别连通所述第一风口和所述二氧化碳发生装置；
第三风口，设置在所述温室内的中部空间，所述氧气存储装置的出口端连通所述第三风口。
2.根据权利要求1所述的保温空调，其特征在于，所述保温空调还包括：
第一控制阀，设置在所述二氧化碳发生装置与所述第二风口之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的保温空调，其特征在于，所述保温空调还包括：
第二控制阀，设置在所述氧气存储装置的出口端和所述第三风口之间的管路上。
4.根据权利要求1所述的保温空调，其特征在于，所述保温空调还包括：
加湿器，设置在所述温室内部。
5.根据权利要求1所述的保温空调，其特征在于，所述保温空调还包括：
二氧化碳浓度传感器，设置在所述温室内；
氧气浓度传感器，设置在所述温室内；
湿度传感器，设置在所述温室内。
6.根据权利要求1所述的保温空调，其特征在于，所述保温空调还包括：
压力传感器，设置在所述温室内；
压力平衡管路，设置在所述温室和大气之间；
压力平衡阀，设置在所述压力平衡管路上。
7.一种控制方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的保温空调，其特征在于，所述控制方法包括：
确定当前所处时段；其中，所述当前所处时段包括日间时段、过渡时段和夜间时段；
根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制所述气体隔离间室的气体流向。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，根据当前所处时段控制第一风口的开闭，进而控制所述气体隔离间室的气体流向，包括：
如果当前所处时段为日间时段，则控制所述第一风口开启，使高温气体进入所述气体隔离间室；
如果当前所处时段为过渡时段，则控制所述第一风口关闭，使所述高温气体被封闭在所述气体隔离间室内；
如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，如果当前所处时段为夜间时段，则控制所述第一风口开启，使所述高温气体从所述第一风口逸出之后，所述方法还包括：
控制所述第二风口开启，同时控制第一风道内的空气循环扇开启。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定温室内的目标温度，并根据所述温室内的实际温度确定目标二氧化碳浓度和目标湿度；
在所述目标二氧化碳浓度大于实际二氧化碳浓度时，控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀开启，然后根据所述目标二氧化碳浓度和所述温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度；
在所述目标湿度大于实际湿度时，根据所述目标湿度和所述温室内的实际湿度，采用比例积分算法控制所述湿度调整量控制加湿器的档位；
根据所述实际二氧化碳浓度、所述实际湿度、所述温室内的实际温度和目标温度，采用模糊控制算法和比例积分控制算法控制所述保温空调的压缩机的频率；其中，所述压缩机与冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器形成循环系统，所述冷凝器设置在第二风道内，所述第二风道连通第四出风口，所述第四出风口设置在所述温室内。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，根据所述目标二氧化碳浓度和所述温室内的实际二氧化碳浓度，采用卡尔曼滤波算法控制二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：
根据当前采样时刻和前一采样时刻的实际二氧化碳浓度基于卡尔曼滤波算法预测下一时刻的实际二氧化碳浓度；
根据所述目标二氧化碳浓度和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，根据所述目标二氧化碳浓度和预测的实际二氧化碳浓度和控制所述二氧化碳发生装置制备二氧化碳的速度，包括：
判断预测的实际二氧化碳浓度是否大于目标二氧化碳浓度；
如果是，则控制所述二氧化碳发生装置停止制备二氧化碳；
如果否，则判断预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度的比值是否大于或等于第一预设阈值；如果是，则控制所述二氧化碳发生装置按照第一预设速度制备二氧化碳；如果否，则控制所述二氧化碳发生装置按照第二预设速度制备二氧化碳；其中，所述第二预设速度大于所述第一预设速度。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，判定预测的实际二氧化碳浓度与目标二氧化碳浓度的比值大于或等于第一预设阈值后，所述方法还包括：
控制二氧化碳发生装置与第二风口之间的管路上的第一控制阀关闭。
14.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断所述温室内的氧气浓度是否低于预设阈值；
如果是，则控制氧气存储装置的出口端和第三风口之间的管路上的第二阀门打开。
15.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
判断所述温室内的压强与大气压强的差值是否在预设区间内；
如果是，则控制所述温室和大气之间的压力平衡管路上的压力平衡阀保持关闭；
如果否，则控制所述压力平衡阀开启。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求7至15中任一项所述的方法。
17.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求7至15中任一项所述的方法。
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