一种调节大棚中二氧化碳的方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种调节大棚中二氧化碳的方法及系统，所述方法包括：步骤101、设定作物的生长时期；步骤103、基于所述作物不同生长时期以及大棚内外二氧化碳浓度差异，采用不同二氧化碳调节策略。通过本发明专利技术可以实时得知大棚内二氧化碳值，并根据设置自动做出控制设备的打开或关闭调节二氧化碳值，并能实现节能减排。

Method and system for regulating carbon dioxide in Greenhouse

The invention provides a method and system for regulating carbon dioxide greenhouse, the method comprises the following steps: step 101, setting the growth period of crops; step 103, based on the crops in different growth periods and the carbon dioxide concentration difference inside and outside the greenhouse, using different carbon dioxide adjusting strategy. The invention can realize the carbon dioxide value in the greenhouse in real time, and automatically control the opening or closing of the control device according to the setting to adjust the carbon dioxide value, and realize energy conservation and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种调节大棚中二氧化碳的方法及系统
本专利技术属于智能农业
，尤其涉及一种调节大棚中二氧化碳的方法及系统。
技术介绍
随着农业产业规模不断扩大和技术的不断普及，大棚数量不断增多。植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。二氧化碳浓度控制是大棚一个重要的控制环节。二氧化碳浓度对植物的生长有着至关重要的作用。如果二氧化碳浓度更低，光合速率急剧减慢。光合作用减慢则不利于植物的生长发育。二氧化碳浓度过高会导致植物气孔关闭，从而使气孔导度降低。非智能二氧化碳控制是工人大棚内读二氧化碳度值，然后根据读取的值调节大棚内的二氧化碳浓度；而二氧化碳控制只能依据工人的经验做出判断是否需要调节二氧化碳值。这种靠人工控制二氧化碳的方式方法，既耗人力，又不精确，传统的二氧化碳调控措施体现出极大的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。根据本专利技术的实施方式，提出了一种调节大棚中二氧化碳的方法，其包括：步骤101、设定作物的生长时期；步骤103、基于所述作物不同生长时期以及大棚内外二氧化碳浓度差异，采用不同二氧化碳调节策略。其中，所述步骤101中所述作物的生长时期至少包括：种子时期、苗木时期、定植时期和成熟时期。其中，所述步骤101与所述步骤103之间还包括检测大棚内二氧化碳浓度。其中，所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略包括：根据不同的作物的不同生长时期设定相应生长时期的二氧化碳浓度阈值区间，所述阈值区间为作物生长的最适宜二氧化碳浓度区间。其中，所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略还包括：判断检测的大棚内二氧化碳浓度是否在所述阈值区间内，如果在所述阈值区间，则继续进行监测。其中，所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略还包括：判断检测的大棚内二氧化碳浓度是否在所述阈值区间内，如果高于所述阈值区间中的上限阈值，则采用第一调节策略。其中，所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略还包括：判断检测的大棚内二氧化碳浓度是否在所述阈值区间内，如果低于所述阈值区间中的下限阈值，则采用第二调节策略。其中，所述第一调节策略包括：根据设定的二氧化碳浓度预定值，以及排风机的额定排风速度、进风机的额定进风速度和当前大棚的体积，计算将当前大棚内二氧化碳浓度降低到所述二氧化碳浓度预定值所需时间，按照计算的时间进行排风和进风处理。其中，所述第二调节策略包括：根据设定的二氧化碳浓度预定值、当前大棚的体积，计算将当前大棚内二氧化碳浓度提升到所述二氧化碳浓度预定值所需二氧化碳摩尔值，产生相应摩尔量的二氧化碳，所述产生的二氧化碳通过均匀分布在大棚内多处的进气孔输入大棚内，每个进气孔输入的二氧化碳均等。其中，所述第二调节策略还包括：在二氧化碳全部输入大棚后，鼓风机运行一段预定时间后停止工作，以保证二氧化碳迅速均匀分布到大棚内。根据本专利技术的实施方式，还提出一种智能检测和调节二氧化碳系统，该系统用以执行前述的二氧化碳调节方法，该系统包括一个或多个二氧化碳智能调节装置、中转站点、服务器和移动终端，所述二氧化碳智能调节装置自动与中转站点形成自组织网络，二氧化碳智能调节装置将采集到的二氧化碳参数值无线传输给中转站点，中转站点负责将数据传输给服务器，手机终端根据用农户事先设置好的二氧化碳的上限和下限，自动向服务器发送相应控制命令，服务器再将接受到的指令发送给中转站点，中转站点发送命令给二氧化碳智能调节装置的控制单元，控制单元根据预先设置的调节策略做出相应操作来调节二氧化碳值。根据本专利技术的具体实施方式，所述二氧化碳智能调节装置包括：二氧化碳浓度采集单元、信号处理单元、控制单元、二氧化碳生成单元、电磁阀、导气管驱动电机以及无线传输单元，其特征在于，所述二氧化碳浓度采集单元的输出端和信号处理单元的输入端相连接，信号处理单元的的输出端连接到所述控制单元的输入端，控制单元的输出端与二氧化碳生成单元、电磁阀、导气管驱动电机的输入端相连接；所述控制单元与所述无线传输单元连接；所述二氧化碳浓度采集单元，用于采集大棚内部二氧化碳浓度；所述二氧化碳浓度采集单元分别设置在大棚内部多处，且通过无线方式与信号处理单元连接；所述信号处理单元连接用于汇聚多个二氧化碳浓度采集单元采集的二氧化碳数据，并将其转换为数字信号，发送至控制单元，并通过无线传输单元发送至中转站点；所述控制单元接收返回的二氧化碳调节指令，根据前述预先设置的调节策略做出相应操作来调节二氧化碳值；以及所述二氧化碳生成单元、电磁阀、导气管驱动电机用于根据控制单元的指令，执行二氧化碳调节的操作；或者所述二氧化碳智能调节装置包括：二氧化碳浓度采集单元、信号处理单元、控制单元、放风机电机、放风口、无线传输单元，其中，所述二氧化碳浓度采集单元的输出端和信号处理单元的输入端相连接，信号处理单元的输出端连接到所述控制单元的输入端，控制单元的输出端与放风机电机的输入端相连接；所述控制单元与所述无线传输单元连接。所述二氧化碳浓度采集单元，用于采集大棚内部二氧化碳浓度；所述二氧化碳浓度采集单元分别设置在大棚内部多处，且通过无线方式与信号处理单元连接。所述信号处理单元连接用于汇聚多个二氧化碳浓度采集单元采集的二氧化碳数据，并将其转换为数字信号，发送至控制单元，并通过无线传输单元发送至中转站点；所述控制单元接收信号处理单元返回的二氧化碳浓度，根据前述预先设置的调节策略做出相应操作来调节二氧化碳值。所述控制单元用于根据预先设置的调节策略，通过放风机电机控制放风口，实现二氧化碳的调节。本专利技术的优点在于：本专利技术可以实时得知大棚内二氧化碳值，并根据设置自动做出控制设备的打开或关闭调节二氧化碳值，并能实现节能减排。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本专利技术实施方式的一种调节大棚中二氧化碳的方法流程图；附图2示出了根据本专利技术实施方式的智能检测和调节二氧化碳系统的结构示意图；附图3示出了根据本专利技术实施方式的二氧化碳智能调节装置的结构示意图；附图4示出了根据本专利技术另一种实施方式的二氧化碳智能调节装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。空气中的二氧化碳含量一般占体积的0.033％(即，0.65mg/L，0摄氏度、101kPa)，对植物的光合作用来说是比较低的。如果二氧化碳浓度更低，光合速率急剧减慢。光合作用减慢不利于植物的生长发育。所以在植物工厂内培育植物的过程中，我们可以适当增加二氧化碳的浓度以促进作物的光合作用。但是二氧化碳的浓度不是越高越好。二氧化碳浓度过高会带来以下影响：第一、大量研究表明，大气中二氧化碳浓度增加，短期内会使植物光合作用速率上升，但经过较长一段时间后，光合作用速率将逐渐下降，这可能是二氧化碳光合驯化的结果，导致植物体内Rubisc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调节大棚中二氧化碳的方法，其包括：步骤101、设定作物的生长时期；所述作物的生长时期至少包括：种子时期、苗木时期、定植时期和成熟时期；步骤103、基于所述作物不同生长时期以及大棚内外二氧化碳浓度差异，采用不同二氧化碳调节策略。

【技术特征摘要】
1.一种调节大棚中二氧化碳的方法，其包括：步骤101、设定作物的生长时期；所述作物的生长时期至少包括：种子时期、苗木时期、定植时期和成熟时期；步骤103、基于所述作物不同生长时期以及大棚内外二氧化碳浓度差异，采用不同二氧化碳调节策略。2.如权利要求1所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述步骤101与所述步骤103之间还包括检测大棚内二氧化碳浓度。3.如权利要求2所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略包括：根据不同的作物的不同生长时期设定相应生长时期的二氧化碳浓度阈值区间，所述阈值区间为作物生长的最适宜二氧化碳浓度区间。4.如权利要求3所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略还包括：判断检测的大棚内二氧化碳浓度是否在所述阈值区间内，如果高于所述阈值区间中的上限阈值，则采用第一调节策略。5.如权利要求3所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述步骤103中所述采用不同的二氧化碳调节策略还包括：判断检测的大棚内二氧化碳浓度是否在所述阈值区间内，如果低于所述阈值区间中的下限阈值，则采用第二调节策略。6.如权利要求4所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述第一调节策略包括：根据设定的二氧化碳浓度预定值，以及排风机的额定排风速度、进风机的额定进风速度和当前大棚的体积，计算将当前大棚内二氧化碳浓度降低到所述二氧化碳浓度预定值所需时间，按照计算的时间进行排风和进风处理。7.如权利要求5所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述第二调节策略包括：根据设定的二氧化碳浓度预定值、当前大棚的体积，计算将当前大棚内二氧化碳浓度提升到所述二氧化碳浓度预定值所需二氧化碳摩尔值，产生相应摩尔量的二氧化碳，所述产生的二氧化碳通过均匀分布在大棚内多处的进气孔输入大棚内，每个进气孔输入的二氧化碳均等。8.如权利要求7所述一种调节大棚中二氧化碳的方法，其中所述第二调节策略还包括：在二氧化碳全部输入大棚后，鼓风机运行一段预定时间后停止工作，以保证二氧化碳迅速均匀分布到大棚内。9.一种执行如权利要求1-8之一的方法的智能检测和调节二氧化碳的系统，所述系统包括一个或多个二氧化碳智能调节装置、中转站点、服务器和移动终端，其中，所述二氧化碳智能调节装置自动与中转站点形成自组织网络；所述二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪啟，
申请(专利权)人：北京云洋数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11