用于确定环境参数分布的系统和方法技术方案

本公开涉及一种用于确定环境参数值在温室中的分布的系统。该系统包括一个或多个气流传感器，用于测量温室中第一一个或多个位置处的气流的大小和/或方向。该系统还包括一个或多个环境传感器，用于测量温室中第二一个或多个位置处的环境参数。该系统还包括数据处理系统，该数据处理系统被配置成从一个或多个气流量传感器接收第一信号。第一信号指示温室中相应的第一一个或多个位置处的气流的相应大小和/或方向。数据处理系统还被配置成从一个或多个环境传感器接收第二信号。第二信号指示温室中相应的第二一个或多个位置处的相应环境参数值。数据处理系统还被配置成基于第一信号和基于第二信号来确定温室中第三一个或多个位置处的环境参数值，从而确定环境参数值在温室中的分布。在这里，第三一个或多个位置不同于第二一个或多个位置。本公开还涉及一种用于确定这种分布的计算机实施的方法。确定这种分布的计算机实施的方法。确定这种分布的计算机实施的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定环境参数分布的系统和方法


[0001]本公开涉及用于确定环境参数值在温室中的分布的系统和方法，所述环境参数例如温度、二氧化碳浓度和湿度。特别地涉及这样的方法，其中在第一一个或多个位置处的气流测量被用于确定在第三一个或多个位置处的环境参数值，其中第三一个或多个位置不同于环境传感器测量环境参数的第二一个或多个位置。本公开还涉及一种用于执行这种方法的系统，以及一种用于执行这种方法的计算机程序和一种存储有这种计算机程序的计算机可读介质。

技术介绍

[0002]温室农民尽管有各种各样的监控工具，但在正确测量温室内的环境参数(尤其是环境参数在整个温室中如何变化)时，仍然经历困难。因此，温室农民例如仍然需要出现在温室中，以例如正确地感觉到温室中的温度，该温度可能表现出保持为隐藏的、未被现有监控工具注意到的局部变化。然而，这种局部变化可能导致一些植物经历过低或过高的温度，这对它们的生长和发育可以是有害的。
[0003]此外，温室农民在正确管理温室中的二氧化碳浓度时经历困难。如已知的，植物生长需要二氧化碳，并且容易理解因此二氧化碳浓度在整个温室中应该处于适当的水平。否则，温室中某些部分中的植物可能经历次优的二氧化碳浓度，这也可能限制它们的生长和发育。
[0004]US 2020/0134741 A1公开了控制农业系统的技术，并描述了如何改进农场中传感器的数量和位置以提供最佳覆盖。传感器位置和传感器数据可以被用于农场的数字孪生中，以控制植物的生长，并且也可以被用于创建已测量量的“热图”。
[0005]这种方法的缺点是，它仍然需要相对很多的传感器来获得详细的热图，该详细的热图也正确地指示局部变化。因此，在本领域中需要使得能够确定环境参数值在温室中的详细分布的技术。

技术实现思路

[0006]因此，本公开的一个方面涉及一种用于确定环境参数值在温室中的分布的系统。该系统包括一个或多个气流传感器，用于测量温室中第一一个或多个位置处的气流的大小和/或方向。该系统还包括一个或多个环境传感器，用于测量温室中第二一个或多个位置处的环境参数。该系统还包括数据处理系统，该数据处理系统被配置成从一个或多个气流量传感器接收第一信号。第一信号指示温室中相应的第一一个或多个位置处的气流的相应大小和/或方向。数据处理系统还被配置成从一个或多个环境传感器接收第二信号。第二信号指示温室中相应的第二一个或多个位置处的相应环境参数值。数据处理系统还被配置成基于第一信号和基于第二信号来确定温室中第三一个或多个位置处的环境参数值，从而确定环境参数值在温室中的分布。在这里，第三一个或多个位置不同于第二一个或多个位置。
[0007]一种用于确定环境参数值在温室中的分布的计算机实施的方法。该方法包括从一
个或多个气流传感器接收第一信号，该一个或多个气流传感器被配置成测量温室中第一一个或多个位置处的气流的大小和/或方向。第一信号指示温室中相应的第一一个或多个位置处的气流的相应大小和/或方向。该方法还包括从一个或多个环境传感器接收第二信号，该一个或多个环境传感器被配置成测量温室中第二一个或多个位置处的环境参数。第二信号指示温室中相应的第二一个或多个位置处的相应环境参数值。该方法还包括基于第一信号和基于第二信号确定温室中第三一个或多个位置处的环境参数值，从而确定环境参数值在温室中的分布。在这里，第三一个或多个位置不同于第二一个或多个位置。
[0008]该系统和该方法使得能够利用相对有限数量的传感器来确定温室中环境参数值的详细分布。温室中的气流以至少在某种程度上可预测的方式影响温室中环境参数的分布。因此，如果温室中的气流是已知的，并且已经测量了温室中相应的第二一个或多个位置处的环境参数值，那么可以更准确地确定温室中其他位置(本文称为温室中的第三一个或多个位置)处的值。这种确定例如比基于恒定梯度适用于具有相应环境传感器的两个位置之间的环境参数的简单假设的确定精确得多。为了说明，很可能温室中存在气流，该气流沿着特定路径从热源(例如散热器)穿过温室到达打开的窗户。那么清楚的是，这种气流会导致温室中一些位置处的局部温度变化，如果将不知道这种气流的存在并且在那些位置将没有温度传感器存在，则所述局部温度变化将保持未被注意到。
[0009]如本文所使用的，不同于第二一个或多个位置的第三一个或多个位置可以被理解为指示第三一个或多个位置包括不是第二一个或多个位置之一的至少一个位置。
[0010]环境参数可以是温度或二氧化碳浓度或湿度，或者任何其他环境参数。这些是温室的操作者特别感兴趣的环境参数，因为这些显著影响植物的生长和发育。为了说明，湿度与蒸汽压差(VPD)有关，蒸汽压差是空气中的水分含量与空气饱和时其可以容纳多少水分之间的差值(差额)。如今温室农民对VPD感兴趣。此外，上述环境参数适合作为本文公开的系统和方法中的主题，因为它们直接受到气流的影响。
[0011]一个或多个气流传感器可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为测量位于温室中的所述第一一个或多个位置处或附近的一个或多个植物或植物部分(例如叶子)的移动。
[0012]这种移动可以即指示在相应的第一一个或多个位置处的气流的相应量值和/或方向值。
[0013]一个或多个传感器例如是相机，该相机被配置成在第一一个或多个位置处捕获植物的一个或多个视频。随后对一个或多个视频的分析然后可以产生温室中第一一个或多个位置处的气流的量值和/或方向值。当然，在这样的实施例中，一个或多个视频的时间分辨率和图像分辨率足够高，使得确实可以执行这样的分析。
[0014]在一个实施例中，由一个或多个气流传感器所包括的一个或多个传感器包括一个或多个射频传感器，所述一个或多个射频传感器被配置成测量位于温室中的所述第一一个或多个位置处或附近的一个或多个植物或其部分的移动。该实施例可以使用已经安装在温室中的射频传感器来实现。
[0015]一个或多个射频传感器可以被包含在用于照亮温室中的植物的一个或多个照明设备中。这将使得能够利用通常已经存在于照明设备中的射频传感器。该实施例中的射频传感器可以被配置成都接收用于其中安装了传感器的照明设备的控制指令。这将意味着射
频被有效地用于至少两个功能，即用于接收控制指令和用于测量一个或多个植物或其部分的移动。
[0016]控制指令例如指示由照明设备照亮的光的强度水平和/或一个或多个波长或波长范围。这些控制指令可以由数据处理系统传送，该数据处理系统由温室的操作者控制。
[0017]在系统的实施例中，数据处理系统被配置成应用流体力学模型(例如计算流体动力学模型)，用于确定环境参数值在温室中的分布。同样，计算机实施的方法可以包括应用流体力学模型来确定环境参数值在温室中的分布。在这些实施例中，温室中的第一一个或多个位置中的每一个位置处的气流的大小和/或方向用作流体力学模型的边界条件。此外，温室中第二一个或多个位置处的环境参数值也用作流体力学模型的边界条件。
[0018]流体力学模型的另外的边界条件可以包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定环境参数值在温室中的分布的系统，所述系统包括一个或多个气流传感器，用于测量所述温室中第一一个或多个位置处的气流的大小和/或方向；以及一个或多个环境传感器，用于测量所述温室中第二一个或多个位置处的环境参数值；以及数据处理系统，其被配置为
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从所述一个或多个气流传感器接收第一信号，所述第一信号指示所述温室中相应的第一一个或多个位置处的气流的相应大小和/或方向，以及
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从所述一个或多个环境传感器接收第二信号，所述第二信号指示所述温室中相应的第二一个或多个位置处的相应环境参数值，以及
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基于所述第一信号和所述第二信号，确定所述温室中第三一个或多个位置处的环境参数值，从而确定环境参数值在所述温室中的分布，其中所述第三一个或多个位置不同于所述第二一个或多个位置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述环境参数是温度或二氧化碳浓度或湿度。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述一个或多个气流传感器包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为测量位于所述温室中的所述第一一个或多个位置处或附近的一个或多个植物或植物部分的移动。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述一个或多个传感器包括一个或多个射频传感器，所述一个或多个射频传感器被配置为测量位于所述温室中的所述第一一个或多个位置处或附近的一个或多个植物或其部分的移动。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述一个或多个射频传感器被包含在用于照亮所述温室中的植物的一个或多个照明设备中。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述数据处理系统被配置为
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应用流体力学模型来确定在所述温室中的所述第三一个或多个位置处的环境参数值在所述温室中的分布，其中所述温室中第一一个或多个位置中的每一个位置处的气流的大小和/或方向用作所述流体力学模型的边界条件，并且其中所述温室中第二一个或多个位置处的环境参数值用作所述流体力学模型的边界条件。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述数据处理系统包括用于向用户显示信息的显示设备。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述数据处理系统被配置为
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使用所述显示设备、优选地以二维或三维热图的形式呈现在所述温室中的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：