[發(fā)明專利]一種溫室加溫控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710138540.X
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN106920174A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊敬華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所
• 主分類號(hào): G06Q50/02
• 分類號(hào): G06Q50/02;G06F17/50;G05D23/19
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所37104
• 代理人: 黃曉敏

1.一種溫室加溫控制方法，步驟包括:

S1、利用系統(tǒng)辨識(shí)法，以監(jiān)測中心的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)及累積的溫室熱特性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立溫室溫度初始模型；

S2、在步驟S1的基礎(chǔ)模型上，結(jié)合溫室照度測量數(shù)據(jù)，建立溫室晝間光和速率尋優(yōu)曲線，確定最優(yōu)光合速率的氣溫動(dòng)態(tài)閾值，完善溫室溫度初始模型；

S3、在步驟S2的模型基礎(chǔ)上，利用溫室晝間實(shí)際栽培階段的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，確定修正后氣溫動(dòng)態(tài)閾值，完善溫室氣溫動(dòng)態(tài)閾值的模型；

S4、在步驟S3的模型基礎(chǔ)上，綜合考慮結(jié)合植物培育投入及產(chǎn)出市場價(jià)值的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)溫室氣溫動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行經(jīng)濟(jì)因子加權(quán)修正，完善溫室氣溫動(dòng)態(tài)閾值的模型；

S5、在步驟S4模型建立完成后，將監(jiān)測中心實(shí)時(shí)測得的監(jiān)測數(shù)據(jù)及溫室熱特性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，輸入步驟S4中的數(shù)學(xué)模型中，獲得某時(shí)刻的最優(yōu)溫度閥值。

S6、啟動(dòng)溫度調(diào)節(jié)邏輯程序，結(jié)合溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的啟動(dòng)滯后系數(shù)，啟動(dòng)相應(yīng)的加溫調(diào)節(jié)設(shè)備，完成加溫溫度調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:在步驟S1中的所述的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括采集的溫室氣溫、外界氣溫、外界風(fēng)速、溫室地溫、溫室氣溫等數(shù)值；所述的溫室熱特性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)包括溫室內(nèi)外溫差作用系數(shù)、溫室加溫外界風(fēng)速作用系數(shù)、溫室加溫地溫作用系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:所述的步驟S2中的溫室照度，通過數(shù)據(jù)采集卡和光照傳感器對(duì)溫室中的光照進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)采集卡將照度數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)模型中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:所述的步驟S2中的光和速率尋優(yōu)曲線，利用密閉小室內(nèi)光照強(qiáng)度與二氧化碳吸收釋放的關(guān)系以及復(fù)雜溫室24小時(shí)室內(nèi)二氧化碳吸收釋放的變化數(shù)據(jù)，確定光合作用最佳速率時(shí)候的光照強(qiáng)度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:在步驟S2中的溫室熱特性經(jīng)驗(yàn)參數(shù)通過長期積累的溫室采集點(diǎn)數(shù)據(jù)與其他相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)之間的關(guān)系，確定溫室內(nèi)外溫差作用系數(shù)，溫室加溫外界風(fēng)速作用系數(shù)，溫室加溫地溫作用系數(shù)。

相關(guān)作用系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

${\mathrm{\ρ}}_{xy}=\frac{\mathrm{cov}(X,Y)}{\sqrt{D\left(X\right)D\left(Y\right)}}$

表達(dá)式中，cov(X,Y)為的協(xié)方差；D(X)和D(X)分別為的方差；ρ_xy為表征之間線性關(guān)系緊密程度的量。當(dāng)ρ_xy較大時(shí)，之間的線性相關(guān)程度較好，反之則較差。一般根據(jù)ρ_xy的數(shù)值大小，將相關(guān)程度分為四個(gè)等級(jí)，分別為：當(dāng)0＜ρ_xy≤0.3時(shí)表示之間低度相關(guān)，當(dāng)0.3＜ρ≤0.7時(shí)，表示之間中度相關(guān)，當(dāng)0.7＜ρ≤1時(shí)，表示間高度相關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:在步驟5中的所述的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括采集的溫室氣溫、外界氣溫、外界風(fēng)速、溫室地溫、溫室氣溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫室加溫控制方法，其特征在于:所述的步驟6中的溫度調(diào)節(jié)邏輯程序，可以根據(jù)溫室內(nèi)不同區(qū)域的溫差情況，分別驅(qū)動(dòng)不同位置的溫度調(diào)節(jié)裝置，按照不同的時(shí)間及溫度要求進(jìn)行控制。