一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法技术

基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，根据不同结构日光温室采用风口电机和风口开闭装置的特点和作用制定整体解决方案，构建全天候各场景相应运行规则、室内温度预测等模型，依据实际生产需求设定的相关阈值和采集的实时数据，经控制系统计算机进行实时综合分析，生成相应的实时指令控制风口电机调整日光温室风口装置的开启度，实现在自然环境条件允许范围内精准调控室温为主，兼顾阴天适时放风、大风雨雪等紧急事件环境状态时进行相应处置。具有全天候无人值守、温控精准、节省人力资源、防止因突发气象状况造成意外损失、集群控制成本低、运行安全可靠，实用性强等特点，可广泛应用于日光温室各种生产行业。泛应用于日光温室各种生产行业。泛应用于日光温室各种生产行业。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法


[0001]本专利技术属智慧农业日光温室机电智能控制
，涉及一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法。

技术介绍

[0002]随着日光温室设施生产模式在种植养殖农业领域的普及应用，各地依据当地气候特点和行业需求，形成了以单拱式日光温室、双拱式日光温室和连栋式日光温室为主的几种不同结构特征的日光温室。而这些日光温室设施基本都配置了风口装置，以便通过开闭风口实现室内与室外通风，达到调节室内温度、湿度、二氧化碳等生产环境指标的目的。特别是经济型瓜果类种植生产中，日间稳定适宜、夜间循序递减、阴天适时放风的室温环境对日光温室生产具有重要意义。
[0003]目前日光温室风口装置控制方式主要有：人工手动拉绳控制方式、人工手动操作电源开关控制风口电机方式、人工手动遥控风口电机方式、智能化控制风口电机方式。通过人工手动控制风口装置的方式完全依据管理人员的操作时间进行控制，繁琐耗时且并不容易实现及时有效的精准温控；现有智能技术装备大多存在智能化程度低、功能单一的现象，直接全部打开风口或者直接全部关闭风口的控制方法，尤其是在北方地区冬季反季节果蔬生产中，容易造成室内温度急剧下降或急剧上升的不良室温环境，或在遭遇大风和雨雪气候环境时容易发生误判而产生开闭风口运行频繁的现象，技术实际应用效果不佳。

技术实现思路

[0004]在充分考虑了现有日光温室风口控制技术的不足、现有几种不同结构日光温室采用风口电机和风口开闭装置的特点和作用、日光温室生产对室温调控的需求、全天候环境状态对日光温室生产产生的影响，进行总结并制定解决方案，利用已有环境监测和控制系统作为平台进行测试验证，构建温控运行规则模型、全天候运行决策模型、全天候运行决策优先执行模型、室内温度预测模型、全天变量室温阈值换算模型、计时计数模型，根据实际生产需求设定全天候运行相关临界阈值，通过采集模块采集运行环境实时数据，经控制系统计算机进行综合分析处理，判断全天候运行决策中相应子决策成立或结束、决定优先执行决策顺序和处置措施，并生成相应的实时指令，通过实时控制风口电机运行调整日光温室风口装置的开启度，实现以室温调控为主要目标，兼顾阴天适时放风，以及在遭遇大风、雨雪、室内高低、室内低温的紧急事件环境状态时，适时进行相应处置的目的。为此本专利技术提供了一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，采用以下技术方案。
[0005]一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，包括以下步骤；步骤S1：构建温控运行规则模型、全天候运行决策模型、全天候运行决策优先执行规则模型、室内温度预测模型、全天变量室温阈值换算模型、计时计数模型；步骤S2：根据日光温室采用的风口电机种类和风口装置特点，通过现场实验方法确认首次开启风口运行时间阈值、单次运行时间阈值；
步骤S3：根据日光温室实际生产需求，设定全天候运行决策相关阈值；步骤S4：通过采集模块采集实时运行环境数据；步骤S5：依据所述步骤S1中，所述温控运行规则模型、全天候运行决策模型、全天候运行决策优先执行规则模型设定的决策信息，室内温度预测模型、全天变量室温阈值换算模型、计时计数模型测算的实时数据，依据所述步骤S2、步骤S3确认和设定的相关阈值，依据所述步骤S4通过采集模块采集的实时数据，由控制系统计算机进行综合分析，判断全天候运行决策中子决策成立与否、优先执行顺序、执行流程，并生成相应的实时指令，实时控制风口电机运行相应的正转或反转动作而调整日光温室风口装置的开启度，对日光温室进行全天候无人值守的以调控室温为主的智能控制管理。
[0006]进一步地讲，步骤S1中，所述温控运行规则模型，是在排除室外雨雪和大风环境状态、因各种因素造成室内高温或室内低温的紧急事件，以及阴天需适时放风的特殊状况外，为了准确调控日光温室室内温度，依据风口电机运行特点而制定的运行的规则模型，作为全天候运行决策模型中温控运行决策成立与否及执行过程的先决条件，具体如下。
[0007]设置单次运行时间阈值，分别与实时打开风口运行时间值和实时关闭风口运行时间值形成比较关系，用于通过限制风口电机单次运行时间，相应单次打开或关闭风口装置预设的宽度或角度后停机进入预设的待机稳定状态，调控室内温度。
[0008]设置待机稳定时间阈值，用于限制风口电机单次最小待机时间，并与实时待机时间值形成比较关系，作为温控运行决策中3个子决策成立与否的关键节点，当实时待机时间值小于待机稳定时间阈值时，温控运行决策中的首次降温决策、单次降温决策、单次保温决策3个子决策均不成立；用于在此待机稳定期限内通过实时监测室内温度变化，评测上一个运行决策动作的调温效果，为下一个运行动作提供决策依据。
[0009]设置首次开启风口时间阈值，与实时打开风口运行时间形成比较关系，是在设置单次运行时间阈值的基础上，用于风口装置实时运行位置在关到位状态时需要打开风口降温，当风口电机实时打开风口运行时间值等于该时间阈值时停机，能在此运行期间经过风口装置的遮掩部位，并打开一个预设的宽度或角度进行通风降温。
[0010]进一步地讲，步骤S1中，所述全天候运行决策模型，包含温控运行决策、阴天放风运行决策、紧急事件运行决策3类主决策和相应子决策，分别设定相应运行决策成立与结束、生成相应实时指令时机的判别关系和执行过程，用于根据日光温室生产实际需求和全天候实时运行环境状态，通过执行相应运行决策控制风口电机运行调整风口装置开启度对日光温室生产环境进行适时调控，具体又包括以下步骤。
[0011]步骤S101：所述温控运行决策，由首次降温决策、单次降温决策、单次保温决策3个子决策构成，设定由步骤S1中所述室内温度预测模型生成的实时室温预测值，分别与步骤S1中所述全天变量室温阈值换算模型生成的室温上限阈值和室温下限阈值形成比较关系，判断室内温度实时状态，并关联步骤S1所述温控运行规则模型和风口装置实时运行位置状态，分别拟合3个子决策成立与结束、生成相应实时指令时机的判别关系和执行过程，又具体为。
[0012]具体地，步骤S101中：所述首次降温决策的判别关系和执行过程为：当实时室温预测值大于室温上限阈值、并且风口装置实时运行位置是关到位状态时，关联温控运行规则模型当实时待机时间值大于等于待机稳定时间阈值时，首次降温决策成立并即刻生成实时
指令运行打开风口；关联温控运行规则模型当实时打开风口运行时间值大于等于首次开启运行时间阈值时，即刻生成实时指令停止打开风口，首次降温决策结束。
[0013]具体地，步骤S101中：所述单次降温决策的判别关系和执行过程为：当实时室温预测值大于室温上限阈值、并且首次降温决策不成立、并且风口装置实时运行位置不是开到位状态时，关联温控运行规则模型当实时待机时间值大于等于待机稳定时间阈值时，单次降温决策成立并即刻生成实时指令运行打开风口；关联温控运行规则模型当实时打开风口运行时间值大于等于单次运行时间阈值时、或者风口装置实时运行位置为开到位状态时，即刻生成实时指令停止打开风口，单次降温决策结束。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤S1：构建温控运行规则模型、全天候运行决策模型、全天候运行决策优先执行规则模型、室内温度预测模型、全天变量室温阈值换算模型、计时计数模型；步骤S2：根据日光温室采用的风口电机种类和风口装置特点，通过现场实验方法确认首次开启风口运行时间阈值、单次运行时间阈值；步骤S3：根据日光温室实际生产需求，设定全天候运行决策相关阈值；步骤S4：通过采集模块采集实时运行环境数据；步骤S5：依据所述步骤S1中，所述温控运行规则模型、全天候运行决策模型、全天候运行决策优先执行规则模型设定的决策信息，室内温度预测模型、全天变量室温阈值换算模型、计时计数模型测算的实时数据，依据所述步骤S2、步骤S3确认和设定的相关阈值，依据所述步骤S4通过采集模块采集的实时数据，由控制系统计算机进行综合分析，判断全天候运行决策中子决策成立与否、优先执行顺序、执行流程，并生成相应的实时指令，实时控制风口电机运行相应的正转或反转动作而调整日光温室风口装置的开启度，对日光温室进行全天候无人值守的以调控室温为主的智能控制管理。2.根据权利要求1所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述风口电机，根据日光温室类型和实际采用类型，包括：卷帘机、卷膜机、风窗电机。3.根据权利要求1所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述温控运行规则模型，是在排除室外雨雪和大风环境状态、因各种因素造成室内高温或室内低温的紧急事件，以及阴天需适时放风的特殊状况外，为了准确调控日光温室室内温度，依据风口电机运行特点而制定的运行的规则，作为全天候运行决策模型中温控运行决策成立与否及执行过程的先决条件，制定的运行规则和意义具体为：设置单次运行时间阈值，分别与实时打开风口运行时间值和实时关闭风口运行时间值形成比较关系，用于通过限制风口电机单次运行时间，相应单次打开或关闭风口装置预设的宽度或角度后停机进入预设的待机稳定状态，调控室内温度；设置待机稳定时间阈值，用于限制风口电机单次最小待机时间，并与实时待机时间值形成比较关系，作为温控运行决策中3个子决策成立与否的关键节点，当实时待机时间值小于待机稳定时间阈值时，温控运行决策中的首次降温决策、单次降温决策、单次保温决策3个子决策均不成立；用于在此待机稳定期限内通过实时监测室内温度变化，评测上一个运行决策动作的调温效果，为下一个运行动作提供决策依据；设置首次开启风口时间阈值，与实时打开风口运行时间形成比较关系，是在设置单次运行时间阈值的基础上，用于风口装置实时运行位置在关到位状态时需要打开风口降温，当风口电机实时打开风口运行时间值等于该时间阈值时停机，能在此运行期间经过风口装置的遮掩部位，并打开一个预设的宽度或角度进行通风降温。4.根据权利要求1所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述全天候运行决策模型，包含温控运行决策、阴天放风运行决策、紧急事件运行决策3类主决策和相应子决策，分别设定相应运行决策成立与结束、生成相应实时指令时机的判别关系和执行过程，用于根据日光温室生产实际需求和全天候实时运行环境状态，通过执行相应运行决策控制风口电机运行调整风口装置开启度对日光温室生产
环境进行适时调控。5.根据权利要求4所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述温控运行决策，由首次降温决策、单次降温决策、单次保温决策3个子决策构成，设定由步骤S1中所述室内温度预测模型生成的实时室温预测值，分别与步骤S1中所述全天变量室温阈值换算模型生成的室温上限阈值和室温下限阈值形成比较关系，判断室内温度实时状态，并关联步骤S1所述温控运行规则模型和风口装置实时运行位置状态，分别拟合3个子决策成立与结束、生成相应实时指令时机的判别关系和执行过程。6.根据权利要求5所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述首次降温决策的判别关系和执行过程为：当实时室温预测值大于室温上限阈值、并且风口装置实时运行位置是关到位状态时，关联温控运行规则模型当实时待机时间值大于等于待机稳定时间阈值时，首次降温决策成立并即刻生成实时指令运行打开风口；关联温控运行规则模型当实时打开风口运行时间值大于等于首次开启运行时间阈值时，即刻生成实时指令停止打开风口，首次降温决策结束。7.根据权利要求5所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述单次降温决策的判别关系和执行过程为：当实时室温预测值大于室温上限阈值、并且首次降温决策不成立、并且风口装置实时运行位置不是开到位状态时，关联温控运行规则模型当实时待机时间值大于等于待机稳定时间阈值时，单次降温决策成立并即刻生成实时指令运行打开风口；关联温控运行规则模型当实时打开风口运行时间值大于等于单次运行时间阈值时、或者风口装置实时运行位置为开到位状态时，即刻生成实时指令停止打开风口，单次降温决策结束。8.根据权利要求5所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述单次保温决策的判别关系和执行过程为：当实时室温预测值小于室温下限阈值、并且风口装置实时运行位置不是关到位状态时，关联温控运行规则模型当实时待机时间值大于等于待机稳定时间阈值时，单次保温决策成立并即刻生成实时指令运行关闭风口；关联温控运行规则模型当实时打开风口运行时间值大于等于单次运行时间阈值时、或者风口装置实时运行位置为关到位状态时，即刻生成实时指令停止关闭风口，单次保温决策结束。9.根据权利要求4所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述阴天放风运行决策的判别关系和执行过程，具体为：若当前时间大于阴天放风最早时间阈值但小于阴天放风放弃时间阈值、并且实时室外光照度值大于阴天放风光照度阈值、并且实时室内测点温度值大于阴天放风室温上限阈值、并且当天打开风口累计次数为0，并且风口装置实时运行位置为关到位状态时，阴天放风运行决策成立，生成实时指令运行打开风口；当风口电机打开风口运行时间值大于等于首次开启风口运行时间阈值时，生成实时指令停止打开风口，控制风口电机停机进入待机状态；当风口电机待机时间等于阴天放风时间阈值、或者实时室温测点值小于阴天放风室温下限值时，生成实时指令运行关闭风口；当风口装置实时运行位置为关到位状态时，生成实时指令停止关闭风口，阴天放风决策结束。10.根据权利要求4所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述紧急事件运行决策，包含大风状态决策、雨雪状态决策、室内高温决策、室内低温决策4个子决策，分别设定4个子决策成立与结束、生成相应实时指令时机的判别关系和执
行过程。11.根据权利要求10所述的一种基于调控室温的风口电机全天候智能控制方法，其特征在于，所述大风状态决策的判别关系和执行过程为：当实时风速大于大风状态风速阈值时判别大风状态成立、并且大风状态成立时的实时持续时间值大于等于大风状态成立延迟确认时间阈值时，大风状态决策成立；当风口装置实时运行位置不是关到位状态时，即刻生成实时指令运行关闭风口；当风口装置实时运行位置为关到位状态时，即刻生成实时指令停止关闭风口；当实时风速小于大风状态风速阈值时判别大风状态结束、大风状态结束实时持续时间值大于等于大风状态结束延迟确认时间阈值时，大风状态决策结束。12.根据权利要求10所述的一种基于调控室温的风口电机全天...

【专利技术属性】
技术研发人员：段广富，段广宇，王志鸿，
申请(专利权)人：山西科鼎宏贸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：