[实用新型]一种数据驱动的植物工厂精准环控系统

说明书

本实用新型公开一种数据驱动的植物工厂精准环控系统，属于设施农业工程领域，本系统包括环境控制服务器、数据显示屏、环控用热泵、栽培系统和条件参数检测系统；该栽培系统包括栽培架、人工光源、营养液循环系统及水泵；该条件参数检测系统包括室内外温湿度传感器、室内外二氧化碳浓度传感器、增施二氧化碳流量计、热泵室内机进出口温湿度传感器、热泵室内机出风口风量传感器、热泵冷凝水水位计、营养液槽水位计、热泵耗电功率仪、人工光源耗电功率仪和水泵耗电功率仪。本实用新型可以实时监控资源利用效率、植物冠层光合速率和蒸腾速率、植物生长指标，便于及时调整、优化出环境调控参数，进行精准环境调控。

技术领域

本实用新型属于设施农业工程领域，具体涉及一种数据驱动的植物工厂精准环控系统。

背景技术

近年来，植物工厂技术发展迅速，密闭性较好的植物工厂使得室内环境综合调控成为可能。但是，影响植物生长的环境因子(光、温、湿、气等)较多，并且不同品种其优化环境参数不同，即使是同一品种，在不同的生育阶段其所需的优化环境参数亦不同。因此，为了探清植物的各种优化参数，需要花费大量时间、人力和物力进行试验研究。另外，各环境因子对植物的交互作用也非常复杂，每一个环境因子发生变动均会引起植物相应生物学效应变化。为了更好地、及时地了解环境调控对植物生长发育尤其是对产量的影响，需要开发出一种更方便、快捷的方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是公开一种数据驱动的植物工厂精准环控系统，可以实时监控投入资源(光、电、CO₂等)利用效率，监控植物冠层光合速率和蒸腾速率、植物长势等植物冠层植物生长指标，便于及时调整、优化出环境调控参数，进行精准环境调控。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种数据驱动的植物工厂精准环控系统，用于密闭性植物工厂，包括环境控制服务器和与该环境控制服务器相连接的数据显示屏、环控用热泵、栽培系统和条件参数检测系统；其中，该热泵和栽培系统与密闭性植物工厂配套，该热泵用于室内温湿度和风速调控，该栽培系统包括栽培架、人工光源、营养液循环系统及水泵，人工光源用于室内光环境调控，水泵用于营养液循环；该条件参数检测系统包括室内外温湿度传感器、室内外二氧化碳浓度传感器、增施二氧化碳流量计、热泵室内机进出口温湿度传感器、热泵室内机出风口风量传感器、热泵冷凝水水位计、营养液槽水位计、热泵耗电功率仪、人工光源耗电功率仪和水泵耗电功率仪。

进一步地，环境控制服务器还连接一连续监测用摄像机，用于监视植物生长状态。

进一步地，连续监测用摄像机包括RGB相机、热成像相机、近红外成像相机中的一种或多种；其中，RGB相机用于采集波长为400-700nm的灰度图像或彩色图像信息，热成像相机用于采集波长为8000-14000nm的灰度图像和IR反射值信息，近红外成像相机用于采集波长为900-1700nm的灰度图像信息。

本实用新型可以实时监控光、电、CO₂等的利用效率，监控植物冠层光合速率和蒸腾速率、植物长势等植物冠层植物生长指标，便于及时调整、优化出环境调控参数，进行精准环境调控。

附图说明

图1是本实用新型的一种数据驱动的植物工厂精准环控系统结构图。

图2是植物工厂内温度、热泵出风口风量和热泵耗电量随时间变化图。

图3是热泵能量利用效率(COP)随室内外环境及时间变化图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案能更明显易懂，特举实施例并结合附图详细说明如下。