双膜温室智能放风控制系统技术方案

提出了一种双膜温室的智能放风控制系统，属于温室及自动化控制技术领域，所述系统包括：双膜温室，所述双膜温室隔离出植物生长的第一空间、作为缓冲的第二空间以及外部空间；在三个空间中分布的温湿度传感器以及对于第一层膜和第二层膜的卷帘电机；与传感器和电机连接的主控制器；所述主控制器用于根据第一空间和第二空间的体积、适宜的温度和湿度、获取的第二空间的当前温度和湿度以及第一层膜和第二层膜的当前状态对卷帘电机进行控制。本系统能够实现无人值守以及对于农作物生长环境更为精细的控制，提升农作物的质量和产量。

Double membrane greenhouse intelligent control system.

The intelligent control system. A double membrane greenhouse, which belongs to the technical field of greenhouse and control automation, the system includes: a double membrane greenhouse, the double membrane greenhouse isolated first space, plant growth of second as a buffer space and outer space; temperature and humidity sensors distributed in three space and for the first film and second film shutter motor; the main controller is connected with the sensor and the motor; the main controller for the current temperature and humidity in accordance with the current state of the first and second space volume, proper temperature and humidity, the second space and the first layer and second layer control rolling motor. This system can realize the unattended and the finer control of the crop growth environment, improve the quality and yield of crops.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温室及自动化控制
，尤其涉及一种双膜温室的智能放风控制系统。
技术介绍
目前，温室放风多数还是手动放风，极少量使用遥控器控制电机放风。手动人工控制温室放风没有脱离人工监管的落后方式，还存在当管理的温室数量达到一定数目且每日放风的时间超过多个小时时，不能同时照看的问题，严重延长了用户的劳动时间。此外，用户对每日放风的时间凭感觉、凭经验，当管理的温室数量多时，还存在不能准时、准确进行放风的问题，导致温室内的温湿度达不到植物生长的最适宜温湿度，日积月累导致农作物的上市时间推迟，严重影响了农户的增产增收。此外，也存在一些自动控制电机放风的解决方案。但此类解决方案所针对的仅为一般的温室，此类温室仅包括单层的保温层，用户可通过控制电机将单层保温层打开或闭合，来实现温室放风的目的。同样的，对于农作物来说，具有单层保温层的温室一是保温效果比较差，二是由于只具有一层保温层，那么当进行自动控制时，无法非常精确地调节温室内的温湿度，因此并不利于农作物的精细化管理，影响了农作物的产量以及质量。目前，现有技术中并不存在针对双膜温室进行放风控制的解决方案。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出了一种双膜温室的智能放风控制系统，以期实现全天放风的智能控制，允许无人值机，同时实现农作物的更为精细化的管理，提高农作物的质量和产量。本专利技术提出了一种双膜温室的智能放风控制系统，所述系统包括：双膜温室，所述双膜温室包括位于顶部的第一层保温层、位于顶部和地面之间的第二层保温层、支撑第一层保温层的第一支架和支撑第二层保温层的第二支架，其中第一层保温层和第二层保温层之间具有第一空间，第二层保温层和地面之间具有第二空间；三组温度和湿度传感器，其中，第一组温湿度传感器位于所述第一空间内以感测第一空间的温度和湿度，第二组温湿度传感器位于所述第二空间内以感测第二空间的温度和湿度，第三组温湿度传感器位于双膜温室的外部以感测外部空间的温度和湿度；第一卷膜电机以及第二卷膜电机，所述第一卷膜电机固定于第一支架上用于控制第一保温层的开启与关闭，所述第二卷膜电机固定于第二支架上用于控制第二保温层的开启与关闭；主控制器，与所述三组温度和湿度传感器和所述第一卷膜电机以及第二卷膜电机连接，其中所述主控制器用于获取第一和第二支架的高度以计算第一空间和第二空间的体积，并获取双膜温室中农作物在任意时刻的适宜温度和湿度，所述主控制器包括存储所述体积和适宜温度和湿度的存储器；所述主控制器还用于获得第二组温湿度传感器感测的农作物当前环境的温湿度值，将该温湿度值与适宜温度和湿度相比，判断差值是否在允许范围内，如果是，则不作动作，如果否，则判断第一层保温层和第二层保温层目前的状态，并根据该状态使用不同的策略控制第一层和第二层保温层的开启或关闭。根据本专利技术的一个方面，在温控模式下，所述主控制器用于当第一层保温层和第二层保温层都为闭合状态时，向第一组温度传感器发送信号以获得第一空间目前的温度值，根据第一空间目前的温度值、第二空间目前的温度值、第一空间和第二空间的体积以及温度扩散因子计算出第二空间的温度值与适宜的温度值之间的差值达到温差允许范围内第一所需的时间，如果第一所需的时间处于第一时间允许范围内，则所述主控制器发送控制信号以控制第二卷膜电机打开第二层保温层，在第一所需的时间内所述主控制器不做进一步的动作，在所述第一所需的时间过后，如果第二组温度传感器发送给主控制器的温度值与适宜的温度之间的差值在温差允许范围内，所述主控制器发送控制信号以控制第二卷膜电机关闭第二层保温层；如果第一所需的时间过后，第二组温度传感器发送给主控制器的温度值与适宜的温度之间的差值仍没有在温差允许范围内，则执行当第一层保温层闭合而第二层保温层开启时的温度控制。根据本专利技术的一个方面，所述主控制器用于当第一所需的时间超过第一时间允许范围时，发送控制信号以控制第二卷膜电机打开第二层保温层。根据本专利技术的一个方面，所述主控制器用于当第一层保温层为闭合状态，而第二层保温层为开启状态时，向第一组温度传感器发送信号以获得第一空间目前的温度值，向第三组温度传感器发送信号以获得外部空间目前的温度值，根据外部空间目前的温度值、光照强度、第一层保温层开启后的开口面积、第一空间目前的温度值、第二空间目前的温度值、第一空间和第二空间的体积以及温度扩散因子计算出第二空间的温度值与适宜的温度值之间的差值达到温差允许范围内第二所需的时间，如果第二所需的时间处于第二时间允许范围内，则所述主控制器发送控制信号以控制第一卷膜电机打开第一层保温层。根据本专利技术的一个方面，所述系统还包括报警器；以及所述主控制器用于当第二所需的时间不处于第二时间允许范围内时，发送信号至报警器，向用户提示温度自动控制出现异常，需要人工干预。根据本专利技术的一个方面，所述主控制器用于当第一层保温层和第二层保温层都为开启状态时，同时发送控制信号给第一和第二卷膜电机以关闭第一层保温层和第二层保温层，并在第三时间允许范围后，主控制器获得第二空间目前的温度值并与适宜温度值作比较，计算出两者之间的差值，判断所述差值是否在温差允许范围内，如果在温差允许范围内则不作出动作；否则，执行当第一层保温层和第二层保温层都为闭合状态时的控制策略。根据本专利技术的一个方面，所述第二组温度传感器在所述第一所需的时间内将不再将感测到的温度发送给主控制器，当所述第一所需的时间过后，第二组温度传感器再根据之前设置的采样周期将感测到的温度发送给主控制器。根据本专利技术的一个方面，所述系统还包括与所述卷膜电机配套的限位器，以及所述主控制器的存储器中还存储有卷膜电机的最长运行时间。由此可见，本方案通过双层保温层并利用其所隔离出来的第一空间、第二空间以及外部空间实现了对于农作物生长环境的更为精细化的控制，不仅能够实现无人值守，而且还能更进一步地提升农作物的质量和产量。附图说明图1是双膜温室的结构示意图；图2是双膜温室的自动控制系统的示意框图；图3是所述自动控制系统所实现的智能放风控制的流程图。具体实施方式首先，如图1所示，所述双膜温室包括位于顶部的第一层保温层101、位于顶部和地面之间的第二层保温层102、支撑第一层保温层的第一支架103和支撑第二层保温层的第二支架104。如图1所示，第一支架103可支撑在第二支架104上。第二层保温层和地面之间的第二空间106为农作物的生长空间。第一层保温层和第二层保温层之间的第一空间105为缓冲空间。如下文所述，在本专利技术中，将会利用第一空间来对第二空间的温湿度进行精细化的调整，这将在下文具体描述。根据一个实施例，所述第一空间和第二空间的体积可变。即，所述第一支架的垂直于地面的支撑杆是伸缩杆，且第二支架的垂直于地面的支撑杆同样是伸缩杆。根据一个实施例，所述伸缩杆是自动伸缩杆，可由伸缩控制电机进行控制。一并参见图2，所述双膜温室的自动控制系统包括温湿度传感器205、206、207。所述温湿度传感器包括三组，第一组温湿度传感器205位于所述第一空间内以感测第一空间的温度和湿度，第二组温湿度传感器206位于所述第二空间内以感测第二空间的温度和湿度，第三组温湿度传感器207位于双膜温室的外部以感测外部空间的温度和湿度。下文中，为了表述的便利，会使用温湿度传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双膜温室的智能放风控制系统，其特征在于，所述系统包括：双膜温室，所述双膜温室包括位于顶部的第一层保温层、位于顶部和地面之间的第二层保温层、支撑第一层保温层的第一支架和支撑第二层保温层的第二支架，其中第一层保温层和第二层保温层之间具有第一空间，第二层保温层和地面之间具有第二空间；三组温度和湿度传感器，其中，第一组温湿度传感器位于所述第一空间内以感测第一空间的温度和湿度，第二组温湿度传感器位于所述第二空间内以感测第二空间的温度和湿度，第三组温湿度传感器位于双膜温室的外部以感测外部空间的温度和湿度；第一卷膜电机以及第二卷膜电机，所述第一卷膜电机固定于第一支架上用于控制第一保温层的开启与关闭，所述第二卷膜电机固定于第二支架上用于控制第二保温层的开启与关闭；主控制器，与所述三组温度和湿度传感器和所述第一卷膜电机以及第二卷膜电机连接，其中所述主控制器用于获取第一和第二支架的高度以计算第一空间和第二空间的体积，并获取双膜温室中农作物在任意时刻的适宜温度和湿度，所述主控制器包括存储所述体积和适宜温度和湿度的存储器；所述主控制器还用于获得第二组温湿度传感器感测的农作物当前环境的温湿度值，将该温湿度值与适宜温度和湿度相比，判断差值是否在允许范围内，如果是，则不作动作，如果否，则判断第一层保温层和第二层保温层目前的状态，并根据该状态使用不同的策略控制第一层和第二层保温层的开启或关闭。...

【技术特征摘要】
1.一种双膜温室的智能放风控制系统，其特征在于，所述系统包括：双膜温室，所述双膜温室包括位于顶部的第一层保温层、位于顶部和地面之间的第二层保温层、支撑第一层保温层的第一支架和支撑第二层保温层的第二支架，其中第一层保温层和第二层保温层之间具有第一空间，第二层保温层和地面之间具有第二空间；三组温度和湿度传感器，其中，第一组温湿度传感器位于所述第一空间内以感测第一空间的温度和湿度，第二组温湿度传感器位于所述第二空间内以感测第二空间的温度和湿度，第三组温湿度传感器位于双膜温室的外部以感测外部空间的温度和湿度；第一卷膜电机以及第二卷膜电机，所述第一卷膜电机固定于第一支架上用于控制第一保温层的开启与关闭，所述第二卷膜电机固定于第二支架上用于控制第二保温层的开启与关闭；主控制器，与所述三组温度和湿度传感器和所述第一卷膜电机以及第二卷膜电机连接，其中所述主控制器用于获取第一和第二支架的高度以计算第一空间和第二空间的体积，并获取双膜温室中农作物在任意时刻的适宜温度和湿度，所述主控制器包括存储所述体积和适宜温度和湿度的存储器；所述主控制器还用于获得第二组温湿度传感器感测的农作物当前环境的温湿度值，将该温湿度值与适宜温度和湿度相比，判断差值是否在允许范围内，如果是，则不作动作，如果否，则判断第一层保温层和第二层保温层目前的状态，并根据该状态使用不同的策略控制第一层和第二层保温层的开启或关闭。2.根据权利要求1所述的智能放风控制系统，其特征在于：在温控模式下，所述主控制器用于当第一层保温层和第二层保温层都为闭合状态时，向第一组温度传感器发送信号以获得第一空间目前的温度值，根据第一空间目前的温度值、第二空间目前的温度值、第一空间和第二空间的体积以及温度扩散因子计算出第二空间的温度值与适宜的温度值之间的差值达到温差允许范围内第一所需的时间，如果第一所需的时间处于第一时间允许范围内，则所述主控制器发送控制信号以控制第二卷膜电机打开第二层保温层，在第一所需的时间内所述主控制器不做进一步的动作，在所述第一所需的时间过后，如果第二组温度传感器发送给主控制器的温度值与适宜的温度之间的差值在温差允许范围内，所述主控制器发送控制信号以控制第二卷膜电机关闭第二层保温层，如果第一所需的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长青，崔世茂，刘亚南，高振江，宋阳，
申请(专利权)人：内蒙古中天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15