一种日光温室光照强度控制方法及系统技术方案

技术编号:22363544 阅读:59 留言:0更新日期:2019-10-23 04:30
本发明专利技术实施例提供了一种日光温室光照强度控制方法及系统,包括:利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。通过温室内所需的光照强度确定卷帘的开度,再根据卷帘的开度确定卷帘机相对于温室的几何位置,进而根据几何位置驱动卷帘机动作,实现了对温室内光照强度的实时、定量控制。

A control method and system of light intensity in Solar Greenhouse

【技术实现步骤摘要】
一种日光温室光照强度控制方法及系统
本专利技术实施例涉及农业设施及其控制方法
,更具体地,涉及一种日光温室光照强度控制方法及系统。
技术介绍
温室是设施农业的一种主要形式,符合现代农业发展的趋势和要求。日光温室是我国自主研发的一项农业设施装备,它可以不受地理条件和气候的条件的限制种植各种蔬菜、药材、花卉等等,具有节能、成本低、适应性强、连续生产等优点而被大规模的推广应用,有效改善了农业生产条件,更合理利用土地资源,产生了很大的经济效益和社会效益。温室设施的关键技术是环境控制,近些年来,日光温室结合先进的科学技术,致力于控制和改善日光温室内小气候的变化。日光温室不断朝着自动化、智能化、精量化的方向发展。温室因供热热源的不同可分为增温温室和日光温室。增温温室,白天靠太阳辐射提高温度,夜间主要靠辅助加热保持作物所需的温度,有时白天温室也需要辅助加热;日光温室,不仅白天的光和热来自太阳辐射,夜间温度的维持也全靠白天积蓄的热量。因此,研究温室特别是日光温室的关键是采光。冬春季是温室的关键生产期,温室内光照强弱不仅决定温室内温度的高低,也影响作物的光合作用和产量的形成,能否充分合理利用太阳辐射,关系到温室生产的成败。不同作物不同生长阶段所需光环境不同,目前人们通过早晚揭盖保温被的方法实现日光温室内光照的通过,同时有专家学者对保温被的揭盖时间做了理论和试验研究。为了使室内作物受外界光环境的影响程度降低,同时最大限度地减少室内热损和降低放热速度,并为温室补光技术提供更可靠的理论基础,对室内光环境的控制从目前的自动化智能化向精量化控制方向发展是十分必要的,也是将是人们未来在温室环境因子控制方面追求的重要目标和应该解决的问题。长期以来,对日光温室采光量方面的研究多集中在采光弧度的设计方面,但是研究结果表明,不同采光弧度对于提高日光温室采光性能的贡献很小,尤其是在采光材料透光率变化较大的情况下,单纯通过改变采光面的弧度效果不显著。在应用作业中,对既定的日光温室,温室内光照状况随季节和时间不断变化,室内光照通过量完全依靠卷帘机揭盖保温被实现,而目前操作中仅仅早晚揭盖卷帘被,不能实现光照强度的实时、定量控制,这不仅会使太阳光的利用效率降低,还会对室内的热环境造成不必要的损失,因此,亟需提供一种能够解决上述问题的日光温室光照强度控制方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的日光温室光照强度控制方法及系统。第一方面本专利技术实施例提供了一种日光温室光照强度控制方法,,包括:利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。另一方面本专利技术实施例提供了一种日光温室光照强度控制系统,包括:开度获取模块,用于利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;几何位置获取模块,用于利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;控制模块,用于控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。第三方面本专利技术实施例提供了包括处理器、通信接口、存储器和总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过总线完成相互间的通信,处理器可以调用存储器中的逻辑指令,以执行第一方面提供的日光温室光照强度控制方法。第四方面本专利技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的日光温室光照强度控制方法。本专利技术实施例提供的一种日光温室光照强度控制方法及系统,通过温室内所需的光照强度确定卷帘的开度,再根据卷帘的开度确定卷帘机相对于温室的几何位置,进而根据几何位置驱动卷帘机动作,实现了对温室内光照强度的实时、定量控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种日光温室光照强度控制方法的流程图;图2为本专利技术实施例中温室采光面划分示意图;图3为本专利技术实施例中每个折面与太阳方位示意图;图4为本专利技术实施例中温室内光辐射示意图;图5为本专利技术实施例中温室内水平面光辐射示意图;图6为本专利技术实施例中温室横剖面结构坐标系示意图;图7为本专利技术实施例中温室采光面数学模型建立简图;图8为本专利技术实施例提供的一种焊接熔透质量实时控制系统的结构框图;图9为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种日光温室光照强度控制方法的流程图,包括:S101,利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;S102,利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;S103,控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。首先,对日光温室的结构和工作方式进行说明。日光温室的透光结构称为采光面,采光面上设置有卷帘,卷帘通过卷帘机的驱动实现收起或对采光面的覆盖。卷帘机通过其一个或多个支撑臂对卷帘进行驱动,卷帘机相对于温室的几何位置实质上是指支撑臂相对于温室的位置或多个支撑臂之间的相对位置,通过卷帘机相对于温室的几何位置的改变,可以改变覆盖在采光面上卷帘的面积。在步骤S101中,开度是指采光面上透光区域面积与采光面整体面积的比值。温室内所需的光照强度可以根据不同作物不同时间段来确定,以利于作物生长为准。具体地,首先,获取温室内作物所需的光照强度,并根据温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系获取卷帘的开度。然后,根据卷帘的开度确定卷帘机相对于所述温室的几何位置。最后,按此几何位置驱动卷帘机,以使卷帘机的支撑臂处于该几何位置,使得卷帘达到所需要的开度,使得温室获取所需的光照强度,从而完成了对温室中光照强度的定量控制。本专利技术实施例提供的一种日光温室光照强度控制方法,通过温室内所需的光照强度确定卷帘的开度,再根据卷帘的开度确定卷帘机相对于温室的几何位置,进而根据几何位置驱动卷帘机动作,实现了对温室内光照强度的实时、定量控制。在上述实施例中,在利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种日光温室光照强度控制方法,其特征在于,包括:利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。

【技术特征摘要】
1.一种日光温室光照强度控制方法,其特征在于,包括:利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度;利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘的开度确定所述卷帘机相对于所述温室的几何位置;控制所述卷帘机动作至所述相对于所述温室的几何位置,以实现对所述温室内光照强度的控制。2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在利用温室内光照强度与所述温室采光面上卷帘开度的第一对应关系,根据温室内所需的光照强度确定所述卷帘的开度之前,还包括:获取所述第一对应关系。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述获取所述第一对应关系,具体包括:将所述温室的采光面划分为多个折面,并根据太阳方位获取每个折面在所述温室内的投影面;根据每个折面在所述采光面上的位置以及在所述温室内的投影面上的光照强度,获取所述第一对应关系。4.根据权利要求3所述方法,其特征在于,每个折面在所述温室内投影面上的光照强度,通过以下方法获取:获取每个折面在所述温室内的投影面上的瞬时光照强度的表达式;将所述光照强度表达式在预设时间段内进行辛普森积分,得到每个折面在所述温室内的投影面上的光照强度。5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,在利用所述卷帘开度与驱动所述卷帘的卷帘机相对于所述温室的几何位置之间的第二对应关系,根据所述卷帘...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅泽田付奇奇李鑫星张国祥刘星星董玉红彭要奇白雪冰黄晓燕曹闪闪
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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