一种温室环境调控系统技术方案

本发明专利技术公开一种温室环境调控系统。所述系统包括：环境监测设备、服务器以及环境调控设备，所述环境监测设备，用于监测所述温室内和/或所述温室外的环境信息；所述服务器，与所述环境监测设备连接，用于获取所述环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息，并通过预设的控制算法对所述环境信息和所述状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；所述环境调控设备，与所述服务器连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。本发明专利技术通过获取综合全面的温室环境信息，并根据温室环境信息利用控制算法为温室作物提供适宜的生长环境，提高了温室环境调控的科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种温室环境调控系统
本专利技术涉及温室环境调控领域，具体地，涉及一种温室环境调控系统。
技术介绍
设施农业是指在农业生产过程中，以现代科学技术和装备的应用代替自然因素并占据主导地位，为农业生产提供优化、相对可控的环境条件，从而实现集约、高效、可持续发展的一种现代化生产方式。在设施农业成为农业现代化重要标志之一的时代背景下，温室环境调控系统得到广泛的发展和应用。温室自动控制系统为温室环境调控系统中的一种，其充分利用外界气候条件，通过控制通风窗、保温被、遮阳幕、加热器、雾化加湿器、湿帘、CO2补给器等执行机构来改变环境因子如温度、湿度、光照、CO2和土壤养分等，为作物提供最佳的生长环境，从而获得最高的产量和最优质的农产品。因此，实现温室内部环境信息的准确、全面获取；实现自动智能调控；以及实现可靠的远程监控，以解放农民生产力，成为温室环境调控系统的基本要求。按照拓扑结构的角度分类，温室环境调控系统主要包含集中式控制系统、集散式控制系统、网络控制系统、基于无线传感器网络的控制系统和基于物联网的控制系统。传统的温室环境调控系统主要以单片机、PCL为核心控制器，系统可靠性不足、与用户交互性不足且成本较高。现有的温室环境调控系统中，大多温室环境调控系统要求农民每天守候在温室现场实施调控，且信息采集因子单一，信息不全，数据丢包现象严重，难以满足温室实时监测的需求，而且温室环境调控系统缺少视频图像信息，用户无法判断当前操作是否生效，同时也不能根据作物长势合理修改控制参数，只能根据自身经验设置基本信息，环境调控效果完全依赖于系统本身的稳定性。此外，温室环境调控系统调控操作复杂，控制方法单一或完全基于农民经验实施调控，未能实现科学调控，难以满足农业现代化的发展需求。随着嵌入式微处理器、无线传感器网络等技术的日趋完善和农业物联网在安全追踪、农田墒情、节水灌溉等方面的广泛应用，现代温室环境调控系统逐渐朝着全面感知、稳定传输、智能调控和良好交互的方向发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种温室环境调控系统。所述系统通过获取综合全面的温室环境信息，并利用控制算法为温室作物提供适宜的生长环境，避免了用户按照自身的经验实施调控，不仅提高了温室环境调控的科学性，而且还有利于作物产量的提高。为了实现上述目的，本专利技术提供一种温室环境调控系统。所述系统包括：环境监测设备、服务器以及环境调控设备，所述环境监测设备，用于监测所述温室内和/或所述温室外的环境信息；所述服务器，与所述环境监测设备连接，用于获取所述环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息，并通过预设的控制算法对所述环境信息和所述状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；所述环境调控设备，与所述服务器连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。其中，所述环境监测设备包括：至少一个传感器，分别安装于所述温室内，用于测量所述温室内至少一个环境参数；气象站，安装于所述温室外，用于监测所述温室外至少一个环境参数，并将所述温室外至少一个环境参数转换成所述温室外的环境数字信息以及将所述温室外的环境数字信息发送至所述服务器；单片机，与所述至少一个传感器连接，用于将所述温室内至少一个环境参数转换成所述温室内的环境数字信息；以及无线通信装置，与所述单片机连接，用于将所述温室内的环境数字信息发送至所述服务器。其中，所述环境监测设备还包括：摄像头，与所述服务器连接，用于获取所述温室内的视频图像信息。其中，所述环境调控设备包括：至少一个开关型执行机构，安装于所述温室内，用于在开启或关闭的情况下，调节所述温室的至少一个环境参数；以及执行机构控制子设备，与所述至少一个开关型执行机构连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。其中，所述环境调控设备还包括：执行机构采集子设备，与所述至少一个开关型执行机构连接，用于采集所述至少一个开关型执行机构的状态信息。其中，所述系统还包括：客户端，与所述服务器连接，用于通过预安装的浏览器以GET方式向所述服务器发送请求，以获取所述服务器中的HTML页面，其中，所述HTML页面包括环境信息子页面、执行机构子页面、视频监控子页面、控制方法子页面以及关于子页面。其中，所述预设的控制算法包括自动控制模式的控制算法和手动控制模式的控制算法，所述服务器用于根据用户通过所述控制方法子页面输入的信息切换自动控制模式的控制算法和手动控制模式的控制算法。其中，所述自动控制模式的控制算法包括以下中的至少一种：滞环控制、PID控制、模糊控制以及鲁棒控制，所述服务器还用于根据用户通过所述控制方法子页面输入的信息切换自动控制模式的控制算法。其中，所述服务器还用于根据用户通过所述控制方法子页面输入的信息触发所述手动控制模式的控制算法，其中，所述手动控制模式的控制算法采用轮询法查询所述至少一个开关型执行机构的手动控制标志文件，若所述手动控制标志文件的内容为零，则不对所述至少一个开关型执行机构执行操作；若所述手动控制标志文件的内容不为零，则读取与所述手动控制标志文件相关的数据文件，并根据所述数据文件对相应的开关型执行机构执行操作，以更改所述开关型执行机构的状态信息。其中，所述服务器还用于定时异步更新所述HTML页面的数据。通过上述技术方案，获取温室内和温室外的环境信息以及环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息；通过预设的控制算法对环境信息和状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；以及根据调控指令控制至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控，无需用户长时间守候监控，解放了农民的生产力，同时也避免了用户按照自身的经验实施调控，提高了环境调控的科学性，有利于作物产量的提高。附图说明图1是本专利技术提供的温室环境调控系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的温室环境调控系统的环境监测设备的结构示意图；图3是本专利技术提供的温室环境调控系统的环境调控设备的结构示意图；图4是本专利技术提供的温室环境调控系统的具体实施方式的示意图；图5是本专利技术提供的温室环境调控系统的服务器的程序结构图。附图标记说明10环境监测设备20服务器30环境调控设备40客户端41传感器50单片机51气象站60无线通信装置61摄像头62开关型执行机构70执行机构控制子设备71执行机构采集子设备具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是本专利技术提供的温室环境调控系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术提供的温室环境调控系统包括：环境监测设备10、服务器20以及环境调控设备30，所述环境监测设备10，用于监测所述温室内和/或所述温室外的环境信息；所述服务器20，与所述环境监测设备10连接，用于获取所述环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息，并通过预设的控制算法对所述环境信息和所述状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；所述环境调控设备30，与所述服务器20连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。藉此，无需用户长时间守候监控，解放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温室环境调控系统，其特征在于，所述系统包括：环境监测设备、服务器以及环境调控设备，所述环境监测设备，用于监测所述温室内和/或所述温室外的环境信息；所述服务器，与所述环境监测设备连接，用于获取所述环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息，并通过预设的控制算法对所述环境信息和所述状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；所述环境调控设备，与所述服务器连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。

【技术特征摘要】
1.一种温室环境调控系统，其特征在于，所述系统包括：环境监测设备、服务器以及环境调控设备，所述环境监测设备，用于监测所述温室内和/或所述温室外的环境信息；所述服务器，与所述环境监测设备连接，用于获取所述环境调控设备的至少一个开关型执行机构的状态信息，并通过预设的控制算法对所述环境信息和所述状态信息进行分析处理得到控制决策，从而产生调控指令；所述环境调控设备，与所述服务器连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。2.根据权利要求1所述的温室环境调控系统，其特征在于，所述环境监测设备包括：至少一个传感器，分别安装于所述温室内，用于测量所述温室内至少一个环境参数；气象站，安装于所述温室外，用于监测所述温室外至少一个环境参数，并将所述温室外至少一个环境参数转换成所述温室外的环境数字信息以及将所述温室外的环境数字信息发送至所述服务器；单片机，与所述至少一个传感器连接，用于将所述温室内至少一个环境参数转换成所述温室内的环境数字信息；以及无线通信装置，与所述单片机连接，用于将所述温室内的环境数字信息发送至所述服务器。3.根据权利要求2所述的温室环境调控系统，其特征在于，所述环境监测设备还包括：摄像头，与所述服务器连接，用于获取所述温室内的视频图像信息。4.根据权利要求1所述的温室环境调控系统，其特征在于，所述环境调控设备包括：至少一个开关型执行机构，安装于所述温室内，用于在开启或关闭的情况下，调节所述温室的至少一个环境参数；以及执行机构控制子设备，与所述至少一个开关型执行机构连接，用于根据所述调控指令控制所述至少一个开关型执行机构开启或关闭，以实现对温室环境的调控。5.根据权利要求4所述的温室环境调控系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜尚丰，刘莹，曹淑姝，李嘉鹏，潘奇，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11