温室环境控制方法、系统及温室与流程

1.本发明涉及温室种植技术领域，尤其涉及一种温室环境控制方法、系统及温室。


背景技术：

2.温室内农作物栽培，受外界天气变化影响较小，可保证植物的错季节生长，但对于经济型日光温室很难保证其内部温度时刻控制在植物最佳生长温度范围内。因此，提供一种能够至少在一定程度上解决上述问题的温室环境控制方法、系统及温室是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明提供一种能够至少在一定程度上解决上述问题的温室环境控制方法、系统及温室。
4.本发明提供的一种温室环境控制方法，包括步骤：
5.获取室外温度和室内温度；
6.在确定所述室外温度和所述室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于所述目标温度时，打开通风口；
7.在确定所述室外温度和所述室内温度均小于所述目标温度或者均大于所述目标温度时，闭合所述通风口。
8.根据本发明提供的一种温室环境控制方法，所述打开通风口，包括：
9.基于预设时间间隔，确定所述室内温度与所述目标温度的第一温度差值；
10.根据所述第一温度差值，控制所述通风口的开启大小。
11.根据本发明提供的一种温室环境控制方法，所述根据所述第一温度差值，控制所述通风口的开启大小，包括：
12.根据所述第一温度差值，确定所述通风口的开启大小；
13.基于所述开启大小，打开所述通风口。
14.根据本发明提供的一种温室环境控制方法，在所述根据所述第一温度差值，控制所述通风口的开启大小之后，还包括：
15.在确定所述通风口完全打开的情况下，比较所述第一温度差值与目标范围的大小；
16.在确定所述第一温度差值小于所述目标范围的最小值时，开启加热设备；
17.在确定所述第一温度差值大于所述目标范围的最大值时，开启降温设备。
18.根据本发明提供的一种温室环境控制方法，在所述闭合所述通风口之后，还包括：
19.确定所述室内温度与所述目标温度的第二温度差值；
20.比较所述第二温度差值与目标范围的大小；
21.在确定所述第二温度差值小于所述目标范围的最小值时，开启加热设备；
22.在确定所述第二温度差值大于所述目标范围的最大值时，开启降温设备。
23.本发明还提供一种温室环境控制系统，包括：控制单元、用于检测室内温度的第一检测装置、用于检测室外温度的第二检测装置及用于调节通风口开度的开合机构；
24.其中，所述第一检测装置和所述第二检测装置均与所述控制单元可通信地相连接，以分别将所述室内温度和所述室外温度发送至所述控制单元；
25.所述开合机构与所述控制单元可通信地相连接；
26.所述控制单元在确定所述室外温度和所述室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于所述目标温度时，控制所述开合机构打开通风口；
27.所述控制单元在确定所述室外温度和所述室内温度均小于所述目标温度或者均大于所述目标温度时，控制所述开合机构闭合所述通风口。
28.根据本发明提供的一种温室环境控制系统，所述第一检测装置、所述开合机构及所述通风口的数量均为多个且三者一一对应。
29.根据本发明提供的一种温室环境控制系统，还包括加热设备、降温设备和除湿设备中的至少一者，所述加热设备、降温设备和所述除湿设备均与所述控制单元可通信地相连接；还包括通信模块，所述通信模块与所述控制单元可通信地相连接，所述通信模块用于与终端设备通信连接。
30.根据本发明提供的一种温室环境控制系统，还包括保温被及监测装置；
31.所述保温被能够罩设于温室的表面和从所述温室的表面掀开，所述监测装置用于监测所述保温被处于罩设状态或掀开状态，并将所述罩设状态和所述掀开状态传输至控制单元；
32.所述控制单元基于所述罩设状态，控制所述开合机构停止动作。
33.本发明还提供一种温室，包括如上任一项所述的温室环境控制系统。
34.本发明提供的温室环境控制方法，通过获取的室内温度与室外温度，在确定室外温度和室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于目标温度时，打开通风口，以使室内外热量交换，使室内温度趋于目标温度。在确定室外温度和室内温度均小于目标温度或者均大于目标温度时，闭合通风口，以阻止室内外热量交换，使室内温度不受室外温度影响。通过上述的控制方法，使室内温度始终处于较佳的温度范围内。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本发明提供的温室环境控制方法的流程示意图；
37.图2是本发明提供的温室环境控制系统的结构示意图；
38.图3是本发明提供的温室的结构示意图；
39.附图标记：
40.1：第一检测装置；
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2：第二检测装置；
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3：控制单元；
41.4：开合机构；
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5：加热设备；
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6：降温设备；
42.7：通风口；
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8：通信模块；
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9：除湿设备；
43.10：终端设备；
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11：温室。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
45.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
47.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.下面结合图1-图3描述本发明的实施例中的温室环境控制方法。
50.具体来说，温室环境控制方法包括步骤s100-s200。
51.当温室为单机独立运行时，该控制方法的执行主体可以为温室，比如温室的处理单元可独立执行判断及控制加热设备5、降温设备6等功能；当温室联接服务器运行时，该控制方法的执行主体可以为服务器，检测装置采集的信息可以发送给服务器，服务器根据这个信息执行判断及控制加热设备5、降温设备6等功能。
52.下面以温室独立运行，该控制方法的执行主体为控制单元3为例，说明该控制方法。
53.步骤s100、获取室外温度和室内温度。
54.其中，室外温度是指温室外的温度，即温室所处区域的室外温度。室内温度是指温室内的温度。
55.第一检测装置1采集到的室内温度可以发送至控制单元3，第二检测装置采集到的
室外温度可以发送至控制单元3，如此，控制单元3可以获取室内温度和室外温度。
56.步骤s200、在确定室外温度和室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于目标温度时，打开通风口7。在确定室外温度和室内温度均小于目标温度或者均大于目标温度时，闭合通风口7。
57.假设室内温度为t
in
，室外温度为t
out
，目标温度为tm。
58.其中，室外温度和室内温度中的任一者大于目标温度，且另一者小于目标温度，包括两种情况。第一种情况为t
out
《tm《t
in
，此时，室内温度高，而室外温度低，可以利用通风口7通风的形式对室内进行降温。第二种情况为t
in
《tm《t
out
，此时，室内温度低，而室外温度高，可以利用通风口7通风的形式对室内进行升温。
59.室外温度和室内温度均小于目标温度，即t
out
《tm，t
in
《tm，此时关闭通风口7，以避免室内外热量交换。
60.室外温度和室内温度均大于目标温度，即t
m《
t
in
，tm《t
out
，此时关闭通风口7，以避免室内外热量交换。
61.本发明提供的实施例中的温室环境控制方法，通过获取的室内温度与室外温度，在确定室外温度和室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于目标温度时，打开通风口7，以使室内外热量交换，使室内温度趋于目标温度。在确定室外温度和室内温度均小于目标温度或者均大于目标温度时，闭合通风口7，以阻止室内外热量交换，使室内温度不受室外温度影响。通过上述的控制方法，使室内温度始终处于较佳的温度范围内。
62.在本发明提供的一些实施例中，打开通风口7，包括：
63.基于预设时间间隔，确定室内温度与目标温度的第一温度差值。
64.根据第一温度差值，控制通风口7的开启大小。
65.其中，第一温度差值为t
in-tm，通过每个预设时间间隔确定的第一温度差值，控制通风口7的开启大小，能够更精确的调整室内温度。
66.在本发明提供的一些实施例中，根据第一温度差值，控制通风口7的开启大小，包括：
67.根据第一温度差值，确定通风口7的开启大小。
68.基于开启大小，打开通风口7。
69.可选地，假设适宜温度范围为[t
m-δtd，t
m
δtu]，δtd＞0，δtu＞0，则第一温度差值的目标范围为[-δtd，δtu]。
[0070]
根据第一温度差值，确定通风口7的开启大小，包括：判断第一温度差值是否落入目标范围内，若第一温度差值未落入目标范围内，则使通风口7增大一个单位的开度。若第一温度差值落入目标范围内，则通风口7开度保持不变。
[0071]
具体地，在t
out
《tm《t
in
的情况下，基于预设时间间隔，判断第一温度差值与δtu的大小，当第一温度差值大于δtu时，说明第一温度差值未落入目标范围内，则将通风口7增大一个单位的开度。
[0072]
同样地，在t
in
《tm《t
out
的情况下，基于预设时间间隔，判断第一温度差值与-δtd的大小，当第一温度差值小于-δtd时，说明第一温度差值未落入目标范围内，则将通风口7增大一个单位的开度。
[0073]
在本发明提供的一些实施例中，在根据第一温度差值，控制通风口7的开启大小之
后，还包括：
[0074]
在确定通风口7完全打开的情况下，比较第一温度差值与目标范围的大小。
[0075]
在确定第一温度差值小于目标范围的最小值时，开启加热设备5。
[0076]
在确定第一温度差值大于目标范围的最大值时，开启降温设备6。
[0077]
目标范围的最小值为-δtd，目标范围的最大值为δtu。当第一温度差值小于-δtd时，说明通过通风无法进一步进行升温，可开启加热设备5对室内进行升温。当第一温度差值大于δtu时，说明通过通风无法进一步进行降温，可开启降温设备6对室内进行降温。如此，可以使室内温度始终处于适宜温度范围内。
[0078]
在本发明提供的一些实施例中，在闭合通风口7之后，还包括：
[0079]
确定室内温度与目标温度的第二温度差值。
[0080]
比较第二温度差值与目标范围的大小。
[0081]
在确定第二温度差值小于目标范围的最小值时，开启加热设备5。
[0082]
在确定第二温度差值大于目标范围的最大值时，开启降温设备6。
[0083]
同理，第二温度差值的目标范围可为[-δtd，δtu]，δtd＞0，δtu＞0。当第二温度差值不在目标范围内时，说明通过关闭通风口7隔绝室内外热量交换，仍然无法使室内温度达到适宜温度范围，需要开启加热设备5或者降温设备6。
[0084]
具体地，当第二温度差值小于-δtd时，说明即使关闭通风口7，室内温度依然较低，可开启加热设备5进行升温。当第二温度差值大于δtu时，说明即使关闭通风口7，室内温度依然较高，可开启降温设备6进行降温。
[0085]
需要说明的是，本发明提供的温室环境控制方法可在白天使用，例如在日出时刻开始，在日落时刻关闭。并且在夜晚时，温室的通风口7关闭，以进行保温。其中，日落时刻与日落时刻可根据温室所处地理位置及环境气候等进行确定。
[0086]
本发明的实施例还提供一种温室环境控制系统。
[0087]
具体来说，温室环境控制系统包括：控制单元3、第一检测装置1、第二检测装置2及开合机构4。
[0088]
其中，第一检测装置1用于检测室内温度，第二检测装置2用于检测室外温度，开合机构4用于设置在温室的通风口7出，以调节通风口7的开度。
[0089]
第一检测装置1和第二检测装置2均与控制单元3可通信地相连接，以分别将室内温度及室外温度传输至控制单元3。
[0090]
开合机构4与控制单元3可通信地相连接，以使控制单元3控制开合机构4的开度。
[0091]
控制单元3在确定室外温度和室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于目标温度时，控制开合机构4打开通风口7；
[0092]
控制单元3在确定室外温度和室内温度均小于目标温度或者均大于目标温度时，控制开合机构4闭合通风口7。
[0093]
本发明提供的实施例中的温室环境控制系统，通过获取的室内温度与室外温度，在确定室外温度和室内温度中的任意一者大于目标温度，且另一者小于目标温度时，打开通风口7，以使室内外热量交换，使室内温度趋于目标温度。在确定室外温度和室内温度均小于目标温度或者均大于目标温度时，闭合通风口7，以阻止室内外热量交换，使室内温度不受室外温度影响。通过上述的控制方法，使室内温度始终处于较佳的温度范围内。
[0094]
可选地，第一检测装置1可以是温度传感器，以用于检测室内的温度。第二检测装置2可以是室外气象站，以用于检测室外的温度。当然室外气象站还可以用于检测室外的湿度、风速及光照强度等。
[0095]
可选地，开合机构4可以卷帘门式开合机构、通风碟阀或者百叶阀。
[0096]
第一检测装置1、第二检测装置2及开合机构4均可以通过现有技术中的连接方式进行可通信地相连接。
[0097]
参考图3所示，在本发明提供的一些实施例中，第一检测装置1、开合机构4及通风口7的数量均为多个且三者一一对应。各个第一检测装置1及各个开合机构4均与控制单元3通信相连接，并且控制单元3可以单独对各个开合机构4进行控制调节。
[0098]
如图3所示，温室设置有多个通风口7，各个通风口7处均设有用于调节其开度的开合机构4。室内设置有与通风口7相对应的第一检测装置1。例如，多个通风口7沿温室的长度方向分布，将温度的长度分为多段，每段设置一个通风口7。如此设置，能够对温室的各段进行分别调节，对于温室内的温度控制更精确，对室内温度的调节更快。
[0099]
在本发明提供的一些实施例中，温室环境控制系统还包括加热设备5、降温设备6和除湿设备9中的至少一者。加热设备5、降温设备6和除湿设备9均与控制单元3可通信地相连接。当通过开闭通风口7无法调节室内温度时，可以开启加热设备5或降温设备6。当室内的湿度较大时，可以开启除湿设备9。
[0100]
可选地，加热设备5可以是热风机或电暖气。降温设备6可以是湿帘风机。除湿设备9可以是除湿机。
[0101]
在本发明提供的一些实施例中，温室环境控制系统还包括通信模块8。通信模块8与控制单元3可通信地相连接，通信模块8用于与终端设备10通信连接。终端设备10可以是手机或电脑。
[0102]
终端设备10通过通信模块8与控制单元3连接，一方面控制单元3能够将室内温度、室外温度及通风口7开启情况等信息发送至终端设备10，以便于用户实时查看温室情况，另一方面，用户可以通过终端设备10发送控制指令，以便于远程控制温室的运行情况。例如，通信模块8可以无线连接模块、有线连接模块或者云平台。
[0103]
在本发明提供的一些实施例中，温室环境控制系统还包括显示屏。显示屏与控制单元3可通信地相连接。通过显示屏能够显示室内温度、室外温度及通风口7开度等信息。进一步地，显示屏可以是液晶触摸屏，从而可使用户通过液晶触摸屏进行人机交互。
[0104]
进一步地，控制单元3可以接收室外气象站传输的温度、湿度、风速及光照强度信息并进行分析，在上述的信息超过报警值时，通过通信模块8将报警信息发送至终端设备10，以提醒用户及时关闭通风口7或者为温室罩设保温被，防止大风、暴雨及超高温等恶劣天气毁坏作物。
[0105]
其中，报警值可以包括温度阈值、湿度阈值、风速阈值及光照强度阈值，当温度、湿度、风速及光照强度中至少一者超过阈值时，即向用户报警。报警值可以通过终端设备10进行设置，也可以通过液晶触摸屏设备进行设置。
[0106]
在本发明提供的一些实施例中，温室环境控制系统还包括储存模块，储存模块与控制单元3可通信地相连接，并用于存储设备的运行状态、气象数据等。例如，储存模块可以是半导体储存器。
[0107]
在本发明提供的一些实施例中，温室环境控制系统还包括保温被及监测装置。
[0108]
保温被能够罩设于温室的表面和从温室的表面掀开。将保温被罩设于温室的表面时，能够阻碍温室内外的热量交换，将保温被从温室的表面掀开时，能够使温室内外的热量进行交换。需要说明的是，掀开状态是指保温被从温室的表面完全掀开，而罩设状态包括完全罩设于温室的整个表面及罩设于温室的部分表面。
[0109]
监测装置用于监测保温被处于罩设状态或掀开状态，并将罩设状态和掀开状态传输至控制单元。例如，监测装置可以是接近开关，保温被处于罩设状态时可以触发接近开关。当然为了能够精确地监测保温被完全罩设温室，还是部分罩设温室，可以在保温被的展开路径上设置多个接近开关。
[0110]
控制单元基于罩设状态，控制开合机构停止动作。控制单元接收到监测装置传输的罩设状态时，控制开合机构停止动作，以避免开合机构动作损坏保温被。
[0111]
本发明的实施例中还提供一种温室11，包括如上任一项的温室环境控制系统。需要说明的是，温室11包含了温室环境控制系统也就包含了其所有优点，此处不再赘述。
[0112]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。