一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块和环境控制模块，所述数据采集模块用于对温室环境数据进行采集，所述数据分析模块用于对采集到的数据进行分析，所述环境控制模块用于根据分析后的数据对温室内环境进行智能控制，所述数据分析模块与数据采集模块网络连接，所述环境控制模块与数据分析模块网络连接，数据采集模块包括温室存储数据库模块、分布式传感器模组、室内环境因子采集模块、室外环境因子获取模块和数据预处理模块，环境预警控制模块包括预警等级划分模块、智能控制模块和可视化展示模块，本发明专利技术，具有降低调控能耗和提高温控性能的特点。和提高温控性能的特点。和提高温控性能的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统


[0001]本专利技术涉及温控
，具体为一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统。

技术介绍

[0002]在改革开放后，我国从国外引进大量温室技术，温室技术的出现加快了我国农业的发展，减小了外界环境对于作物生长的影响。虽然现在温室已经普及，但是外界环境因素还是会对温室产生部分影响，尤其是冬季，反季节蔬菜和水果对于温度和湿度的要求较高，碰上极端天气因为没有提前做好预防措施很容易造成病虫害并且品相欠佳甚至是减产。相对于其他环境，温室温湿度对于作物的影响比较大，例如，在高温高湿的环境下，草莓容易得芽枯病，或者加快害虫的繁衍；温度低可能会因为影响作物代谢速率，草莓容易受白粉病影响，降低作物的产量。我国虽然引进了国外设备，但是其控制设备的参数设置是根据当地的环境进行设置，不符合我国自己的国情，使得在温室环境过程中出现花费时间长，调控成本高，达到的效果差，因此，设计降低调控能耗和提高温控性能的一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统是很有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块和环境控制模块，所述数据采集模块用于对温室环境数据进行采集，所述数据分析模块用于对采集到的数据进行分析，所述环境控制模块用于根据分析后的数据对温室内环境进行智能控制，所述数据分析模块与数据采集模块网络连接，所述环境控制模块与数据分析模块网络连接。
[0005]根据上述技术方案，所述数据采集模块包括温室存储数据库模块、分布式传感器模组、室内环境因子采集模块、室外环境因子获取模块和数据预处理模块，所述温室存储数据库模块用于存储采集到的温室环境数据，所述分布式传感器模组用于对温室内部环境因素进行布点采集，所述室内环境因子采集模块用于采集室内环境因子，所述室外环境因子获取模块用于获取室外环境因子，所述数据预处理模块用于对采集到的数据进行预处理。
[0006]根据上述技术方案，所述数据分析模块包括相关性分析模块和温湿度预测模块，所述相关性分析模块用于分析采集到的环境因子与温湿度的相关度，所述温湿度预测模块用于对温室的环境温湿度进行预测。
[0007]根据上述技术方案，所述环境预警控制模块包括预警等级划分模块、智能控制模块和可视化展示模块，所述预警等级划分模块用于对温室内作物受温湿度影响产生的危险程度进行等级划分，所述智能控制模块用于根据分析后的数据对温室内环境进行智能控制，所述可视化展示模块用于向用户展示所有监测、预测和预警处理数据，所述智能控制模块与预警等级划分模块网络连接。
[0008]根据上述技术方案，所述数据采集模块的运行方法主要包括以下步骤：步骤S1：建立温室存储数据库，将采集到的温室环境数据信息存储至数据库中；步骤S2：将温湿度传感器安装于距离温室棚顶较近的遮光处，并保持良好的通风环境，光照传感器位置设置于温室中间且于作物叶子同高的位置；步骤S3：各传感器通过物联网监控设备进行每项监测数据的下载，每隔一小时采集一次数据，并存储至数据库中；步骤S4：根据天气预报实时获取室外环境因子，同时对室外的环境因子进行预测并存储至数据库中；步骤S5：对采集到的温室数据进行预处理，剔除异常值，填补空值，统一数据量纲。
[0009]根据上述技术方案，所述数据分析模块的运行方法主要包括以下步骤：步骤A1：根据数据采集模块采集到的温室内环境因子，分析各项采集数据与温湿度的相关性；步骤A2：通过Person相关性计算公式对温室大棚内温度和相对湿度分别与室外温度、室外湿度、光照强度、上一时刻室内空气温度、上一时刻室内空气湿度和室外风速进行相关性分析；步骤A3：根据相关性较高的环境参数对温室大棚内温湿度进行预测。
[0010]根据上述技术方案，所述步骤A3进一步包括以下步骤：步骤A31：设t为当前时刻，获取t时刻和t
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1时刻室内环境因子，以及t+1时刻室外环境因子数据信息，分析t+1时刻的室内温湿度；步骤A32：具体t+1时刻室内温度计算公式为: ；具体t+1时刻室内温度计算公式为： ；步骤A33：以一小时为温室环境变化周期，为管理人员预测下一周期内的温湿度变化，并在用户界面进行可视化展示。
[0011]根据上述技术方案，所述环境控制模块的运行方法主要包括以下步骤：步骤B1：将温湿度预测模块获取的未来时刻的数据和当前时刻的数据结合，根据预警规则判断警情情况，及时向管理人员发出预警通知；步骤B2：根据预警等级的不同和温室内设置的适宜的温湿度阈值，对温室内环境进行智能控制；步骤B3：将实时采集的室内外环境数据、分析后的数据信息、每次的预警情况以及智能控制操作情况，在用户页面进行可视化展示。
[0012]根据上述技术方案，所述步骤B1进一步包括以下步骤：步骤B11：设置温室内温度最适宜的范围为，作物正常生存的温度范围为或，正常生存的温度上下限分别为和，湿度最适宜的范围为，作物正常生存的湿度范围为或，正常生存的湿度上下限分别为和；
步骤B12：且，判定无预警；当或，基于温度判定预警等级为一级；当或，基于湿度判定预警等级为一级；当或，基于温度判定预警等级为二级；当或，基于湿度判定预警等级为二级；当或，基于温度判定预警等级为三级；当或，基于湿度判定预警等级为三级；综合预警等级判定以基于温度或湿度的判定的最高预警等级为标准。
[0013]根据上述技术方案，所述步骤B2具体为：当温室温度低于设置的温度下限且综合预警等级为三级时，将所有的通风口关闭，并打开加热设备进行室内升温；当温室温度高于设置的温度上限且综合预警等级为三级时，打开全部通风口；当温室温度和湿度低于设置的作物正常生存的温湿度范围且综合预警等级为二级时，将所有的通风设备关闭；当温室温度和湿度高于设置的作物正常生存的温湿度范围且综合预警等级为二级时，打开所有通风设备；当温室温度和湿度低于设置的温湿度适宜范围且综合预警等级为一级时，关闭大多数的通风口个数；当温室温度和湿度高于设置的温湿度适宜范围且综合预警等级为一级时，打开大多数的通风口个数。
[0014]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术通过设置有数据采集模块、数据分析模块和环境控制模块，对温室内外的环境数据进行采集，并分析各项数据与温湿度的相关性，根据相关程度的不同预测下一时间周期的温室内部温湿度，并根据作物生长环境要求及预测的温湿度对温室内的作物环境预警进行等级划分，根据等级划分的不同，提前一个时间周期对环境温湿度进行分级的调控，保证作物的正常生长，提高温室调控性能和作物生产效率。
附图说明
[0015]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的系统模块组成示意图。
具体实施方式
[0016]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，包括数据采集模块、数据分析模块和环境控制模块，其特征在于：所述数据采集模块用于对温室环境数据进行采集，所述数据分析模块用于对采集到的数据进行分析，所述环境控制模块用于根据分析后的数据对温室内环境进行智能控制，所述数据分析模块与数据采集模块网络连接，所述环境控制模块与数据分析模块网络连接；所述数据采集模块包括温室存储数据库模块、分布式传感器模组、室内环境因子采集模块、室外环境因子获取模块和数据预处理模块，所述温室存储数据库模块用于存储采集到的温室环境数据，所述分布式传感器模组用于对温室内部环境因素进行布点采集，所述室内环境因子采集模块用于采集室内环境因子，所述室外环境因子获取模块用于获取室外环境因子，所述数据预处理模块用于对采集到的数据进行预处理。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，其特征在于：所述数据分析模块包括相关性分析模块和温湿度预测模块，所述相关性分析模块用于分析采集到的环境因子与温湿度的相关度，所述温湿度预测模块用于对温室的环境温湿度进行预测。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，其特征在于：所述环境预警控制模块包括预警等级划分模块、智能控制模块和可视化展示模块，所述预警等级划分模块用于对温室内作物受温湿度影响产生的危险程度进行等级划分，所述智能控制模块用于根据分析后的数据对温室内环境进行智能控制，所述可视化展示模块用于向用户展示所有监测、预测和预警处理数据，所述智能控制模块与预警等级划分模块网络连接。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，其特征在于：所述数据采集模块的运行方法主要包括以下步骤：步骤S1：建立温室存储数据库，将采集到的温室环境数据信息存储至数据库中；步骤S2：将温湿度传感器安装于距离温室棚顶较近的遮光处，并保持良好的通风环境，光照传感器位置设置于温室中间且于作物叶子同高的位置；步骤S3：各传感器通过物联网监控设备进行每项监测数据的下载，每隔一小时采集一次数据，并存储至数据库中；步骤S4：根据天气预报实时获取室外环境因子，同时对室外的环境因子进行预测并存储至数据库中；步骤S5：对采集到的温室数据进行预处理，剔除异常值，填补空值，统一数据量纲。5.根据权利要求4所述的一种基于物联网终端的多点源冷暖控制系统，其特征在于：所述数据分析模块的运行方法主要包括以下步骤：步骤A1：根据数据采集模块采集到的温室内环境因子，分析各项采集数据与温湿度的相关性；步骤A2：通过Person相关性计算公式对温室大棚内温度和相对湿度分别与室外温度、室外湿度、光照强度、上一时刻室内空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：高清民，翟兆国，高旭明，朱英杰，濮延凯，侯兴珑，孙菲，乔刚，
申请(专利权)人：同方德诚山东科技股份公司，
类型：发明
国别省市：