[发明专利]一种基于玻璃温室的智能环控系统

说明书

本发明公开了一种基于玻璃温室的智能环控系统，涉及温室环控技术领域，包括室内检测子系统、室外气象站、控制子系统、监控系统以及处理模块，室内检测系统包括温度检测组件、湿度检测组件以及COsubgt;2/subgt;检测组件；所述室外气象站包括光照度检测模组、风速检测模组以及风向检测模组；所述控制子系统包括位于温室顶部的喷淋模块、天窗模块、帘幕模块以及补光模块。本方案的有益效果：通过温室能耗计算模型对温室内的主要耗能设备实施集成控制，对温室系统的主要能耗设备的能耗情况进行基于多种智能优化控制算法的优化寻优，以使系统能耗最低，从而实现温室系统以节能降耗为目标的优化控制。

技术领域

本发明涉及温室环境调控技术领域，尤其涉及一种基于玻璃温室的智能环控系统。

背景技术

温室工程可使农业生产摆脱自然环境的约束，实现全年性、反季节的工厂化生产。它可以克服传统农业难以解决限制因素的缺点，使资源配置合理，增加资源的高效利用，从而提高农业生产力。具有高投入、高产出、高效益、无污染等可持续性产业特征温室环境是一种逆自然变化的对象，其在不断变化的外界气候环境条件中通过消耗能量营造出适宜农作物生长的环境，其能耗因素不可忽视。

由于作物生长影响因子主要为光照、温度、湿度、二氧化碳等，所以我们需要对这几个因素进行调控，以保证作物能够更好地生长。现有的温室大棚依旧以塑料大棚为主，虽然塑料大棚已经有比较成熟的调控方案，但塑料大棚与玻璃温室在结构有很大差距，因此不能将两者的调控系统简单的套用到玻璃温室上。

但目前对于玻璃温室种植依旧缺乏相应的具体环控手段，难以实现多因素协调控制，最终无法实现作物的高产高质。而且温室内有大量高耗能设备，如加热器、喷淋器等，但现有的环控系统无法对它们集成控制，导致其能耗过高。

综上可知，现有技术在实际使用上存在以下缺点：一是由于塑料大棚与玻璃温室结构不同，因此不能将塑料大棚的调控系统直接套用到玻璃温室上。二是现有的环控系统无法对高能耗设备做到精细控制，造成了能源浪费。所以，有必要设计一套更加符合玻璃温室的环控系统。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种基于玻璃温室的智能环控系统，旨在解决现有技术中玻璃温室缺乏相应环控系统的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于玻璃温室的智能环控系统，包括室内检测子系统、室外气象站、控制子系统、监控系统以及处理模块，室内检测系统包括温度检测组件、湿度检测组件以及CO₂检测组件；所述室外气象站包括光照度检测模组、风速检测模组以及风向检测模组；所述控制子系统包括位于温室顶部的喷淋模块、天窗模块、帘幕模块以及补光模块，位于温室内部的CO₂补充模块、加热模块以及空气循环模块，位于温室侧壁的湿帘风机；

所述处理模块用于接收室内检测子系统与室外气象站监测到的各项数据，数据经过计算处理后向控制子系统中的各模块进行信息反馈，控制相应模块开启；控制子系统中各模块工作时的能耗向处理模块反馈，处理模块结合室内检测子系统提供的数据在计算分析后得出结果，根据结果向控制子系统中的相应模块发出继续工作或停止工作的命令；计算模型如公式所示：

式中：W为温室系统在[t₀,τ]时间段内的总能耗；i为温室系统第i个能耗设备；n为温室系统需统计的能耗设备数量；t₀为温室系统总能耗统计起始时刻；τ为温室系统总能耗统计截止时刻；t为温室系统运行时刻；k_it为温室系统第i个设备在t时刻的工作状态；p_i(t)为温室系统第i个设备在t时刻的瞬时工作电耗。

其中，天窗模块控制步骤如下，

步骤1，温度检测组件获取室内温度数据并将温度数据向数据处理模块反馈；

步骤2，在步骤1进行的同时，风速检测模组获取外风速，然后将测得的风速数据向处理模块反馈；