[发明专利]一种温室种植大棚生产要素自动调节系统

说明书

本发明公开了一种温室种植大棚生产要素自动调节系统，包括大棚、栽培区以及传感器单元；供水单元，连接供水管道，提供预设温度的水源；温度调节单元，包括制冷机及地源热泵；架空管道，位于栽培区上方，管体上部设有空气阀，下部设有喷头，架空管道内部通过隔膜分隔，隔膜的上部空间连接制冷机，隔膜的下部空间连接供水单元；智能电表，检测供水单元以及温度调节单元的用电量并上报；控制主机，接收传感器单元以及智能电表上报的数据，控制供水单元以及温度调节单元。本发明通过监控用电器能耗，为合理控制启用时段提供了基础，利于电网负荷的调节和平衡，能够帮助种植户降低支出，架空管道多用途的工作方式，使温度和湿度的控制实现双向调整。

技术领域

本发明涉及农业种植领域，特别涉及一种温室种植大棚生产要素自动调节系统。

背景技术

大棚由于具有保温保湿的功能，在农业种植领域得到了大量的使用。而大棚种植用户的种植过程普遍关心两个方面的信息：一是大棚内的作物生长环境，包括温度、湿度、光照强度等与作物生长息息相关的参数；二是种植成本，主要包括包括棚区用水用电情况，目前的主要生产成本集中在地源热泵、风机、遮阳罩电机等设备用电及灌溉用水等方面。

如公开号CN207427966U的实用新型公开了一种具有自动浇灌功能的大棚，包括大棚主体、控制器、第一水箱、左种植区和右浇灌水管，所述大棚主体由骨架和保温膜构成，且大棚主体内壁分别安装有温湿度传感器和控制器，所述大棚主体内部左右两侧分别设置有左种植区和右种植区，且左种植区和右种植区外部设置有左浇灌水管和右浇灌水管，所述左浇灌水管和右浇灌水管内侧安装有喷嘴，所述左浇灌水管和右浇灌水管分别与左进水管和右进水管连接，且左进水管和右进水管通过连接水管分别与第一水箱和第二水箱连接，所述第一水箱和第二水箱内部安装有水泵。

但是现有技术对于温度、湿度等条件的控制手段往往较为单一，需要单独布置多套设备，导致空间占用多，且能耗水平高，不利于种植户降低成本。

发明内容

针对现有技术对于温度、湿度等条件的控制手段较为单一的问题，本发明提供了一种温室种植大棚生产要素自动调节系统，配合电网设备实现能耗监控，帮助种植户合理分配能耗，并通过系统结构的重新设计，为实现温度和湿度的高效控制提供了基础条件，有利于降低成本，维持电网稳定。

以下是本发明的技术方案。

一种温室种植大棚生产要素自动调节系统，包括大棚、栽培区以及传感器单元，还包括：供水单元，连接供水管道，提供预设温度的水源；温度调节单元，包括制冷机及地源热泵；架空管道，位于栽培区上方，管体上部设有空气阀，下部设有喷头，架空管道内部通过隔膜分隔，隔膜的上部空间连接制冷机，隔膜的下部空间连接供水单元；智能电表，检测供水单元以及温度调节单元的用电量并上报；控制主机，接收传感器单元以及智能电表上报的数据，控制供水单元以及温度调节单元。本发明通过智能电表监测各用电器的能耗，通过控制主机进行监控，根据传感器单元提供的数据以及用电器的能耗水平，可以使个别用电器的工作时间避开用电高峰以降低成本；另外架空管道洒水完毕后，通过制冷机送风，隔膜上下存在气压差，会使得隔膜向下扩张，直至隔膜上部空间基本填满管道，该措施可以防止每次洒水前管道内存在的大量无法控温的水流；当需要制冷或除湿时可以打开空气阀泄压。

作为优选，所述传感器单元包括：温度传感器以及湿度传感器，温度传感器设置在栽培区的土壤表面，湿度传感器设置在支撑大棚的骨架上。土壤温度最能够代表栽培区的环境温度，由于栽培区直接受到架空管道的喷洒，直接在栽培区检测湿度会使得误差较大，因此放在骨架处，远离直接的水流或水滴。

作为优选，所述架空管道以中间高两端底的形式或一端高一端低的形式布置，架空管道的底部外侧设有集水渠，所述集水渠位于喷头两侧。通常大棚内温度较高，制冷机工作时，架空管道内外温差导致外壁容易凝结水珠，通过集水渠收集水珠可以降低空气的湿度。这种方式为湿度和温度的控制提供了一个反向调节机制，且由于架空设置，不会对栽培区产生剧烈影响，有充分的调节余地。