一种光伏大棚智能监控系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术提供了一种有效提高了光伏大棚的能源利用率的光伏大棚智能监控系统及其监控方法。本发明专利技术的光伏大棚智能监控系统，包括大棚本体，位于大棚本体外的配电室、环境检测系统和监控平台，位于大棚本体顶部的光伏组件、通风天窗；位于大棚本体内的土壤环境监测系统、空气环境监测系统、与监控平台相连的智能控制器和与智能控制器相连的补光系统、风机、补温设备、杀虫设备、喷雾灌溉系统及二氧化碳发生器；所述环境检测系统、所述土壤环境监测系统和所述空气环境监测系统分别与监控平台无线连接；所述光伏组件通过间隔排列的方式置于大棚顶部；所述配电室包括逆变器、蓄电池和控制器，所述配电室与电网相连；所述智能控制器与蓄电池、逆变器和电网相连。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能监控系统及其监控方法，尤其是。
技术介绍
光伏大棚作为光伏利用的新形式，还处于初级发展阶段。光伏大棚的太阳能应用要综合考虑光伏发电和农作物生长两个方面。除考虑光伏发电的效率外，农作物生长涉及因素众多，农作物生长过程中要考虑光照、温度、湿度、二氧化碳浓度、土壤pH值等。在控制过程中较为复杂。目前控制系统仅考虑利用能源实现光伏大棚内部的环境调控，通风、光照、保温等设施的应用还没有充分考虑到外部环境变化、光伏发电效率，能源浪费严重。其次，在调节内部环境因子时，只考虑大棚设施启动对直接作用环境因子的影响，没有考虑到大棚设施启动对大棚内其他环境因子影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种有效提高了光伏大棚的能源利用率的光伏大棚智能监控系统及其监控方法。实现本专利技术目的之一的一种光伏大棚智能监控系统，包括大棚本体，位于大棚本体外的配电室、环境检测系统和监控平台，位于大棚本体顶部的光伏组件、通风天窗；位于大棚本体内的土壤环境监测系统、空气环境监测系统、与监控平台相连的智能控制器和与智能控制器相连的补光系统、风机、补温设备、杀虫设备、喷雾灌溉系统及二氧化碳发生器；所述环境检测系统、所述土壤环境监测系统和所述空气环境监测系统分别通过有线或者无线的方式与监控平台连接；所述光伏组件通过间隔排列的方式置于大棚顶部；所述配电室包括逆变器、蓄电池和控制器，所述配电室与电网相连；所述智能控制器与蓄电池、逆变器和电网相连。所述大棚本体顶部还设有卷帘机，所述卷帘机与智能控制器相连；所述卷帘机上设有遮荫帘。所述补光系统为LED补光灯。农作物生长过程中光照强度高于光补偿点，不同农作物不同时期所需波段不同，将这些数据都在作物生长初期存入农作物数据库。不同颜色LED灯的排布方式可以针对特定农作物特定时期所需光照进行重新排布。所述补温设备包括地源热泵和电加热设备。可分别对土壤和空气进行加热，两者可按照实际情况分别使用或者两者结合应用。所述空气环境监测系统为对大棚本体内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、大气压、光照量、风速、风量、露点进行监测的空气监测仪。所述土壤环境监测系统为对土壤湿度、土壤温度、土壤肥力进行监测土壤环境监测仪。所述监控平台包括数据存储模块，数据处理模块、控制平台和用户终端。所述监控平台监测数据包括光伏发电系统数据，室外环境检测系统，室内环境检测系统数据，土壤监测系统数据。光伏发电系统数据包括光伏组件、逆变器、蓄电池充放电数据。所述农作物数据库数据在作物种植前导入监控平台，用于作物生长环境参数设置和指导用户种植。所述天气预报数据由互联网下载，用于光伏发电预测和大棚环境预测。所述监控平台可对光伏发电系统及智能控制器进行控制。实现本专利技术目的之二的一种光伏大棚智能监控方法，包括如下步骤:(I)根据农业数据库设定大棚内的光照、温度、湿度和二氧化碳浓度参数和土壤肥力参数；(2)通过设置在大棚本体外部的环境智能检测系统和设置在大棚本体内的空气环境监测系统与土壤环境监测系统监测天气情况和大棚内的空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、大气压、光照量、风速、风量、露点，以及土壤湿度、土壤温度、土壤肥力，并将监测到的数据发送给监控平台；(3)通过互联网下载天气预报数据传输到监控平台；(4)环境监测出现异常时发出预警信息；(5)监控平台将监测到的数据与设定参数进行比对得出调节预警环境因子可操控的备用设施同时调取大棚其他环境因子数据；(6)监控平台分析备用设备对其他环境因子产生的影响，选择合适的设备；(7)监控系统调取光伏系统发电数据，确定相关设备供电方式；(8)监控平台指令智能控制器启动相应设备补偿参数；(9)监控平台进行棚内环境监测。所述的一种光伏大棚智能监控方法，还包括步骤(10):当棚内环境检测系统检测到异常情况，或环境因子到达设定的临界值时发出预警信号，可通过远程通信通知用户，提醒用户进行操作。还包括步骤(11)进行光伏发电系统监测，确定光伏发电系统稳定性、安全性，并通过监测光伏发电量确定系统何时给蓄电池供电，何时并入电网。另外包括步骤(12):当天气预报显示天气突变时，用户可通过用户终端登录监控平台，通过智能控制器操作设备。本专利技术的的有益效果如下:本专利技术的，通过智能控制平台可降低人工监控成本和误差，可对光伏大棚内的作物进行高效、科学的管理，降低成本，提高经济收益；不仅考虑利用能源实现光伏大棚内部的环境调控，通风、光照、保温等设施的应用，还充分考虑到外部环境变化、光伏发电效率，有效提高了光伏大棚的能源利用率。大大提升了增值空间并有利于实现农业立体生产，是集低碳、节能、环保于一体的高科技农业生态建设项目。【附图说明】图1为本专利技术的一种光伏大棚智能监控系统的设施分布示意图。图2为本专利技术监控平台结构示意图图3为本专利技术的一种光伏大棚智能监控方法的示意图。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术的一种光伏大棚智能监控系统，包括大棚本体I，位于大棚本体I外的配电室2、环境检测系统4和监控平台16，位于大棚本体I顶部的光伏组件3、通风天窗8 ;位于大棚本体I内的土壤环境监测系统14、空气环境监测系统15、与监控平台16相连的智能控制器5和与智能控制器5相连的补光系统6、风机13、补温设备9、杀虫设备12、喷雾灌溉系统11及二氧化碳发生器10 ;所述环境检测系统4、土壤环境监测系统14和空气环境监测系统15分别与监控平台16无线连接；所述光伏组件3与配电室2和智能控制器5相连；所述配电室2包括逆变器、蓄电池和控制器，所述配电室2与电网相连；所述智能控制器5与蓄电池、逆变器和电网相连。所述大棚本体I顶部还设有卷帘机7，所述卷帘机7与智能控制器5相连；所述卷帘机7上设有遮荫帘。所述补光系统6为LED补光灯。LED灯节能效果好，颜色多变。农作物生长过程中光照强度高于光补偿点，不同农作物不同时期所需波段不同，将这些数据都在作物生长初期存入农作物数据库。不同颜色LED灯的排布方式可以针对特定农作物特定时期所需光照进行重新排布。可人为改变生长周期，让植物提前成熟上市，提高经济效益。所述补温设备9包括地源热泵和电加热设备。可分别对土壤和空气进行加热，两者可按照实际情况分别使用或者两者结合应用。所述空气环境监测系统15为对大棚本体内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、大气压、光照量、风速、风量、露点进行监测的空气监测仪。所述土壤环境监测系统14为对土壤湿度、土壤温度、土壤肥力进行监测土壤环境监测仪。如图2所示，所述监控平台16包括数据存储模块，数据处理模块、控制平台和用户终端。其中存储数据包含光伏发电数据、外部环境数据、大棚内部环境数据、作物数据库、天气预报数据。所述监控平台监测数据包括光伏发电系统数据，室外环境检测系统，室内环境检测系统数据，土壤监测系统数据。光伏发电系统数据包括光伏组件、逆变器、蓄电池充放电数据。所述农作物数据库数据在作物种植前导入监控平台，用于作物生长环境参数设置和指导用户种植。所述天气预报数据由互联网下载，用于光伏发电预测和大棚环境预测。监控平台分为光伏监控平台和大棚环境监控平台。控制平台分别对光伏系统、充电和供电方式控制、大棚环境调节进行控制。本系统与从气象部门获得的天气预报相结合，一是对光伏发电系统进行发电预测，二是结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于：包括大棚本体，位于大棚本体外的配电室、环境检测系统和监控平台，位于大棚本体顶部的光伏组件、通风天窗；位于大棚本体内的土壤环境监测系统、空气环境监测系统、与监控平台相连的智能控制器和与智能控制器相连的补光系统、风机、补温设备、杀虫设备、喷雾灌溉系统及二氧化碳发生器；所述环境检测系统、所述土壤环境监测系统和所述空气环境监测系统分别通过有线或无线的方式与监控平台无线连接；所述光伏组件通过间隔排列的方式置于大棚顶部；所述配电室包括逆变器、蓄电池和控制器，所述配电室与电网相连；所述智能控制器与蓄电池、逆变器和电网相连。

【技术特征摘要】
1.一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:包括大棚本体，位于大棚本体外的配电室、环境检测系统和监控平台，位于大棚本体顶部的光伏组件、通风天窗；位于大棚本体内的土壤环境监测系统、空气环境监测系统、与监控平台相连的智能控制器和与智能控制器相连的补光系统、风机、补温设备、杀虫设备、喷雾灌溉系统及二氧化碳发生器；所述环境检测系统、所述土壤环境监测系统和所述空气环境监测系统分别通过有线或无线的方式与监控平台无线连接；所述光伏组件通过间隔排列的方式置于大棚顶部；所述配电室包括逆变器、蓄电池和控制器，所述配电室与电网相连；所述智能控制器与蓄电池、逆变器和电网相连。2.根据权利要求1所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述大棚本体顶部还设有卷帘机，所述卷帘机与智能控制器相连；所述卷帘机上设有遮荫帘。3.根据权利要求1所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述补光系统为LED补光灯。4.根据权利要求1所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述补温设备包括地源热泵和电加热设备。5.根据权利要求1所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述空气环境监测系统为对大棚本体内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、大气压、光照量、风速、风量、露点进行监测的空气监测仪。6.根据权利要求1所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述土壤环境监测系统为对土壤湿度 、土壤温度、土壤肥力进行监测土壤环境监测仪。7.根据权利要求1~6任一所述的一种光伏大棚智能监控系统，其特征在于:所述监控平台包括数据存储模块，数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，秦钢，柳朋，
申请(专利权)人：中节能绿洲北京太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：