本发明专利技术公开一种能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统及方法。本发明专利技术提出的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统包括：能源独立型氢能发电部，对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢，利用所生成的清洁氢并通过燃料电池生成并储存能源；以及栽培环境控制部，通过从能源独立型氢能发电部接收用于驱动多个传感器及摄像头的能源来控制栽培农作物所需环境。的能源来控制栽培农作物所需环境。的能源来控制栽培农作物所需环境。
【技术实现步骤摘要】
能源独立型氢能发电系统一体型智能农场
[0001]本专利技术涉及一种能源独立型氢能发电系统一体型智能农场。
技术介绍
[0002]在因农村人口的持续减少及高龄化而导致农户的收入停滞不前的时间点上，用于将与第四次工业革命相关的技术应用到农业的各种研究正在积极开展。因此，随着用于提高农业成产力的尝试正积极开展，智能农场也变得活跃。智能农场通过物联网、大数据、人工智能等技术来适当维护并管理农作物的生长环境，由于可通过个人计算机或智能手机等远程自动管理，因此，可提高生产效率和便利性。但是，由于当前所有智能农场只能直接使用从发电厂供给的电力，因此，具有无法在电力供给存在限制的场所使用的问题。
技术实现思路
[0003]技术问题
[0004]本专利技术要实现的技术目的在于，提供如下的能源独立型氢能发电系统一体型智能农场，即，在设置及运营提高农业生产力并增加农户收入的智能农场的过程中能够克服只能从发电厂接收供电的地域限制。
[0005]技术方案
[0006]根据一实施方式，本专利技术提出的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统包括：能源独立型氢能发电部，对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢，利用所生成的清洁氢并通过燃料电池生成并储存能源；以及栽培环境控制部，通过从能源独立型氢能发电部接收用于驱动多个传感器及摄像头的能源来控制栽培农作物所需环境。
[0007]能源独立型氢能发电部包括：取水及高级净水部，将取水后得到的用水储存在储水箱，通过去除沉淀物来进行净水处理；太阳能水电解部，经过净水处理的用水向其流入，利用由太阳能集热板产生的能源并通过水电解生成氢，在对所生成的氢进行纯化后储存；以及能源生产和储存部，所储存的氢向其注入，利用由太阳能集热板产生的能源并通过燃料电池生成能源，将所生成的能源储存在能源储存装置，所储存的能源还用于向太阳能水电解部供电。
[0008]栽培环境控制部通过包括温湿度传感器、土壤信息传感器、培养液信息传感器、二氧化碳(CO2)信息传感器、灌水控制传感器在内的多个传感器和摄像头监控栽培环境，基于监控到的栽培环境来控制栽培农作物所需的智能农场的环境。
[0009]能源独立型氢能发电部及栽培环境控制部通过移动终端或网络进行监控，基于监控结果执行包括用水供给、储水箱水位调节、用于水电解的电解质浓度调节、栽培环境的温湿度调节、土壤成分管理、培养液供给和调节、二氧化碳浓度调节及灌水控制在内的远程机械控制，将增加能源生产和储存部的使用寿命，当燃料电池的水电解运行中断或自身电力产生中断时，可通过外部电力流入来执行远程电力控制。
[0010]能源生产和储存部利用由太阳能集热板产生的能源并通过燃料电池将氢转化为能源，通过回收剩余氢来使其经过氢纯化装置重新注入到燃料电池，燃料电池具有由多个燃料电池并联连接的双引擎结构，为了提高能源储存装置的使用寿命，具有充放电切换结构。
[0011]根据另一实施方式，本专利技术提出的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理方法包括如下的步骤：通过能源独立型氢能发电部对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢以及利用所生成的清洁氢并通过燃料电池生成并储存能源；以及通过栽培环境控制部从能源独立型氢能发电部接收用于驱动多个传感器及摄像头的能源来控制栽培农作物所需环境。
[0012]专利技术的效果
[0013]本专利技术实施例的能源独立型氢能发电系统一体型智能农场具有如下效果，即，在没有外部电力的情况下，能源独立型氢能发电系统可利用太阳光和从沿岸及河川取水后得到的水并以无外部电力的方式通过水电解装置生产氢。通过燃料电池来将所生产的氢生产为能源，从而可通过将所生产的能源储存在电池或直接向智能农场的控制器供给电力来生产农作物。
附图说明
[0014]图1为示出本专利技术一实施例的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统的结构的图。
[0015]图2为示出本专利技术一实施例的能源独立型氢能发电部的结构的图。
[0016]图3为用于说明本专利技术一实施例的能源独立型氢能发电一体型智能农产的管理方法的流程图。
[0017]图4为示出本专利技术一实施例的模块化的能源独立型氢能发电部的结构的图。
[0018]图5为用于说明本专利技术一实施例的远程机械控制的图。
[0019]图6为用于说明本专利技术一实施例的远程电力控制的图。
[0020]图7为用于说明本专利技术一实施例的回收氢并循环使用的过程的图。
具体实施方式
[0021]以下，参照附图详细说明本专利技术的实施例。
[0022]图1为示出本专利技术一实施例的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统的结构的图。
[0023]本专利技术在设置及运营提高农业生产力并增加农户收入的智能农场的过程中能够克服只能从发电厂接收供电的地域限制。本专利技术提出的能源独立型氢能发电一体型智能农场的管理系统包括能源独立型氢能发电部110和栽培环境控制部120。
[0024]本专利技术实施例的能源独立型氢能发电部110对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢，利用所生成的清洁氢并通过燃料电池生成并储存能源。所储存的能源还用于向水电解装置供给不足的电力。
[0025]例如，在没有外部电力的情况下，能源独立型氢能发电部110利用太阳光和从沿岸及河川取水后得到的水并通过水电解装置生产氢。通过燃料电池将所生产的氢转化为能
源，将像这样生产的能源储存在能源储存装置(换言之，电池)或向智能农场的栽培环境控制部120直接供给电力来生产农作物，这种能源独立型氢能发电部110为一体型系统。
[0026]本专利技术实施例的栽培环境控制部120通过从能源独立型氢能发电部接收用于驱动多个传感器和摄像头126的能源来控制栽培农作物所需环境，例如，上述多个传感器有温湿度传感器121、土壤信息传感器122、培养液信息传感器123、二氧化碳信息传感器124及灌水控制传感器125。
[0027]本专利技术实施例的用于栽培农作物的空间可利用通过能源独立型氢能发电部提供的电力来驱动栽培环境控制部，因此，在岛屿、山地及农村地区等难以供电的任何地方均可运营能源独立型智能农场。这种智能农场可被制作成集装箱或塑料大棚等形态，尺寸可根据用途和农作物的量而变得不同。
[0028]栽培环境控制部120通过包括温湿度传感器121、土壤信息传感器122、培养液信息传感器123、二氧化碳信息传感器124及灌水控制传感器125在内的多个传感器和摄像头126监控栽培环境，基于监控到的栽培环境来控制栽培农作物所需的智能农场的环境。
[0029]通过多个传感器测定的栽培环境可通过移动终端或网络进行监控，可基于监控结果进行对于能源独立型氢能发电部的用水供给、储水箱水位调节、用于水电解的电解质浓度调节等的控制，并且，可进行对栽培环境的温湿度调节、土壤成分管理、培养液供给和调节、二氧化碳浓度调节及灌水控制。这种控制通过显示器显示监控结果来使得使用人员能够手动控制，或者，也可通过移动终端本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能农场管理系统，其特征在于，包括：能源独立型氢能发电部，对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢，利用所生成的清洁氢并通过燃料电池生成并储存能源；以及栽培环境控制部，通过从能源独立型氢能发电部接收用于驱动多个传感器及摄像头的能源来控制栽培农作物所需环境。2.根据权利要求1所述的智能农场管理系统，其特征在于，能源独立型氢能发电部包括：取水及高级净水部，将取水后得到的用水储存在储水箱，通过去除沉淀物来进行净水处理；太阳能水电解部，经过净水处理的用水向其流入，利用由太阳能集热板产生的能源并通过水电解生成氢，在对所生成的氢进行纯化后储存；以及能源生产和储存部，所储存的氢向其注入，利用由太阳能集热板产生的能源并通过燃料电池生成能源，将所生成的能源储存在能源储存装置，所储存的能源还用于向太阳能水电解部供电。3.根据权利要求1所述的智能农场管理系统，其特征在于，栽培环境控制部通过包括温湿度传感器、土壤信息传感器、培养液信息传感器、二氧化碳信息传感器、灌水控制传感器在内的多个传感器和摄像头监控栽培环境，基于监控到的栽培环境来控制栽培农作物所需的智能农场的环境。4.根据权利要求2所述的智能农场管理系统，其特征在于，能源独立型氢能发电部及栽培环境控制部通过移动终端或网络进行监控，基于监控结果执行包括用水供给、储水箱水位调节、用于水电解的电解质浓度调节、栽培环境的温湿度调节、土壤成分管理、培养液供给和调节、二氧化碳浓度调节及灌水控制在内的远程机械控制，将增加能源生产和储存部的使用寿命，当燃料电池的水电解运行中断或自身电力产生中断时，通过外部电力流入来执行远程电力控制，当燃料电池电源被阻断时，远程控制进行水电解，通过阻断储氢罐的阀门及电源来防止氢气泄漏。5.根据权利要求2所述的智能农场管理系统，其特征在于，能源生产和储存部利用由太阳能集热板产生的能源并通过燃料电池将氢转化为能源，通过回收剩余氢来使其经过氢纯化装置重新注入到燃料电池，燃料电池具有由多个燃料电池并联连接的双引擎结构，为了提高能源储存装置的使用寿命，具有充放电切换结构，取水及高级净水部将经过净水处理的水作为饮用水供给。6.一种智能农场管理方法，其特征在于，包括如下的步骤：通过能源独立型氢能发电部对取水后得到的用水进行净水处理并通过水电解生成清洁氢以及利用所生成的清洁氢并通过燃料电...
【专利技术属性】
技术研发人员：权纯杓，
申请(专利权)人：科瓦特奎夫有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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