调整环控设备的方法及建立环控设备的比对数据库方法

1.本发明关于一种环控方法，尤指一种调整环控设备的方法，及建立环控设备的比对数据库方法。


背景技术：

2.人类利用温室栽培各类生物的技术发展越趋深入，将温室的环境调控在栽培的各类生物适合生长的环境参数，能让栽培的各类生物生长良好。各类生物例如白肉鸡、蝴蝶兰等。请参考表一及表二分别为白肉鸡、蝴蝶兰适合生长的环境参数。
3.表一 雏鸡期育雏期换毛期育肥期换肉期培育期(天)3~57~97~98~106~7温度(℃)35~3831~3227~2927~2826~27表二 温度(℃)湿度(%)光量子(
µ
molm-2
s-1
)二氧化碳(ppm)小苗24-3365-850-2401%-2%中苗27-3365-850-2401%-2%大苗27-3365-850-2401%-2%开花株18-2540-700-2001%-2%从表一及表二可看出，各类生物在每一生长时期所需的环境参数都不一样。而室内的环境参数与外在环境息息相关，且室内的环境参数常借由许多环控设备，如：风扇、水墙、加热器、冷气等进行环境调节，以确保环境条件能维持在适合范围内，但户外环境的变化随日夜、四季而变动剧烈，随着户外环境的变化实时调整环控设备，不一定能顺利的将环境参数调控在各类生物生长的适合范围，因此，室内的环控设备能配合外在环境将室内环境参数调控在生物生长的适合范围是本领域一直研究的方向。


技术实现要素：

4.缘此，本发明人为使室内的环控设备能配合外在环境将环境参数调控在生物生长的适合范围，而提出一种调整环控设备的方法及一种建立环控设备的比对数据库方法。
5.该调整环控设备的方法包含一建立比对数据库步骤、一比对步骤，及一执行步骤。
6.该建立比对数据库步骤为预先建立一比对数据库，该比对数据库储存有多笔参考户外环境参数范围下，一环控设备相对应的多个环控模式，每一环控模式可使一封闭空间维持所需要的一内部环境参数范围，该比对步骤为该处理器取得一待适应户外环境参数，并将该待适应户外环境参数比对上述参考户外环境参数范围，该执行步骤为该处理器根据比对相符的该参考户外环境参数范围控制该环控设备以对应的该环控模式进行运作。
7.进一步，上述每一参考户外环境参数范围的建立系在一预设时间下，取得该封闭空间在所述环控模式下的多笔内部侦测环境参数；当所述内部侦测环境参数的平均值符合
该内部环境参数范围时，取得该预设时间下的多笔已知户外环境参数；当所述内部侦测环境参数的标准偏差小于所述已知户外环境参数的标准偏差，且当所述已知户外环境参数的次数分布呈现一高斯分布时，记录所述已知户外环境参数作为该参考户外环境参数范围。
8.进一步，所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布，且当该高斯分布的一高点在该高斯分布的一中心时，记录所述已知户外环境参数作为该参考户外环境参数范围。
9.进一步，在该待适应户外环境参数落入多个所述参考户外环境参数范围时，该处理器将该待适应户外环境参数与所述参考户外环境参数范围各自的一中心值比较，该处理器根据该待适应户外环境参数最靠近的该中心值的该参考户外环境参数范围控制该环控设备以对应的该环控模式进行运作。
10.进一步，该预设时间根据一环境变化因素进行区间分类，该环境变化因素包括一有无日光照射因素及一季节变化因素中至少一者。
11.进一步，所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布时，取出在该高斯分布中出现一预定次数以上的所述已知户外环境参数记录为该参考户外环境参数范围。
12.进一步，将所述已知户外环境参数以一环境参数区间为间隔取样，且统计所述已知户外环境参数在取样后每一取样类别出现的次数，以获得所述已知户外环境参数的次数分布。
13.进一步，当所述内部侦测环境参数的平均值不符合该内部环境参数范围，或当所述内部侦测环境参数的标准偏差不小于所述已知户外环境参数的标准偏差，或当所述已知户外环境参数的次数分布未呈现该高斯分布时，调整该环控设备对应的该环控模式，重新建立更新的该环控模式的该参考户外环境参数范围。
14.进一步，当该高斯分布的该高点不在该高斯分布的该中心时，调整该环控设备对应的该环控模式，重新建立更新的该环控模式的该参考户外环境参数范围。
15.该建立环控设备的比对数据库方法包含一内部数据收集步骤、一外部数据收集步骤，及一储存步骤。
16.该内部数据收集步骤为在一预设时间下，取得一封闭空间在一环控模式下的多笔内部侦测环境参数，该外部数据收集步骤为当所述内部侦测环境参数的平均值符合一内部环境参数范围时，取得该预设时间下的多笔已知户外环境参数，该储存步骤为当所述内部侦测环境参数的标准偏差小于所述已知户外环境参数的标准偏差，且当所述已知户外环境参数的次数分布呈现一高斯分布时，记录所述已知户外环境参数作为一参考户外环境参数范围。
17.根据上述技术特征可达成以下功效：1.借由经由长时期的数据累积，事先建立不同的多笔所述参考户外环境参数范围及对应的多笔所述环控模式，只要预先得到该待适应户外环境参数，就可以比对出该比对数据库内适合的该环控模式据以实施，若该待适应户外环境参数不在该比对数据库的范围内，该管理人可手动或远程遥控该环控设备的运作以因应严峻气候的来临。
18.2.借由处理器判断所述内部侦测环境参数的平均值符合该内部环境参数范围，且所述内部侦测环境参数的标准偏差小于所述已知户外环境参数的标准偏差，以让该环控设备的环控模式是适合该预设时间当下的该户外空间的环境变化。
19.3.借该处理器判断所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布，以确保该环控设备的该环控模式是适合常态分布的该户外空间的环境变化。
20.4.借由该处理器判断该高斯分布的该高点在该高斯分布的该中心，以让该封闭型空间内有更稳定的环境条件。
21.5.借由该处理器先将该预设时间根据该环境变化因素进行区间分类，让一次收集的数据变化不至于太剧烈。
22.6.借由该处理器取出在该高斯分布中出现该预定次数以上的所述已知户外环境参数记录为该参考户外环境参数范围，以确保所述已知户外环境参数为安全的调控范围。
附图说明
23.图1是一方块图，说明实行本发明一种调整环控设备的方法的一控制系统。
24.图2是一流程图，说明本发明调整环控设备的方法的一实施例。
25.图3是一流程图，说明该实施例的一建立比对数据库步骤。
26.图4是一示意图，说明该实施例在冬季白天室外温度的多笔已知户外环境参数的次数分布。
27.图5是一示意图，说明该实施例在冬季夜晚室外湿度的多笔所述已知户外环境参数的次数分布。
28.符号说明：1:处理器2:比对数据库3:环控设备4:室外环境参数传感器5:室内环境参数传感器s1:建立比对数据库步骤s11:内部资料收集步骤s12:第一判断步骤s13:调整步骤s14:外部资料收集步骤s15:第二判断步骤s16:第三判断步骤s17:第四判断步骤s18:储存步骤s2:比对步骤s3:执行步骤。
具体实施方式
29.综合上述技术特征，本发明调整环控设备的方法及建立环控设备的比对数据库方法的主要功效将可于下述实施例清楚呈现。
30.参阅图1及图2，本发明调整环控设备的方法的一实施例由一控制系统执行。该控
制系统包含一处理器1、一比对数据库2、一环控设备3、一室外环境参数传感器4，及一室内环境参数传感器5。该根据户外环境参数调整封闭空间的环控设备的控制模式的方法包含一建立比对数据库步骤s1、一比对步骤s2，及一执行步骤s3。
31.该处理器1与该比对数据库2、该环控设备3、该室外环境参数传感器4，及该室内环境参数传感器5讯号连接。该比对数据库2可以是与该处理器1电性连接的一储存装置，也可以是一云端数据库，若该比对数据库2是该云端数据库，则该处理器1借由网络与该云端数据库讯号连接。该环控设备3执行一环控模式时可使一封闭空间维持所需要的一内部环境参数范围，该内部环境参数范围例如为在该封闭空间栽培的生物在某个时期适合生长的一环境参数的范围。该环控设备3包括一风扇、一水墙、一加热器及一冷气中至少一者。该比对数据库2储存多笔参考户外环境参数范围，每一笔参考户外环境参数范围对应一所述环控模式。每一参考户外环境参数范围例如为一温度、一湿度、一光量子含量、一二氧化碳含量等任一种参数的范围。
32.该建立比对数据库步骤s1为利用该处理器1将多笔在所述参考户外环境参数范围下，该环控设备3相对应的多个所述环控模式储存至该比对数据库2。借由该建立比对数据库步骤s1建立每一笔参考户外环境参数范围相对应的该环控模式。该建立比对数据库步骤s1包括一内部数据收集步骤s11、一第一判断步骤s12、一调整步骤s13、一外部资料收集步骤s14、一第二判断步骤s15、一第三判断步骤s16、一第四判断步骤s17及一储存步骤s18。
33.该内部数据收集步骤s11为在每一参考户外环境参数范围下，在一预设时间下，利用该室内环境参数传感器5侦测该封闭空间在该环控模式下的多笔内部侦测环境参数，该处理器1再从该室内环境参数传感器5收集所述内部侦测环境参数。须注意的是，该处理器1先将该预设时间根据一环境变化因素进行区间分类，该环境变化因素包括一有无日光照射因素及一季节变化因素中至少一者。举例来说，该预设时间可以根据白天、夜晚分类或是根据春、夏、秋、冬四季分类，甚至，该预设时间可以根据早晚及四季分类。该处理器1将该预设时间分类好之后，在分类的该预设时间内收集所述内部侦测环境参数。例如，该处理器1一次收集一天春季夜晚的所述内部侦测环境参数，或一次收集一天冬季夜晚的所述内部侦测环境参数，约每半小时收集一次，一次完整收集一天冬季夜晚的12小时，例如从晚上5点到清晨5点，若要越精准，收集的间隔时间也可再缩短为十五分钟，因此收集的间隔时间并无限制。
34.该第一判断步骤s12为利用该处理器1计算所述内部侦测环境参数的平均值，并判断所述内部侦测环境参数的平均值是否符合该内部环境参数范围，若所述内部侦测环境参数的平均值未符合该内部环境参数范围，执行该调整步骤s13，若所述内部侦测环境参数的平均值符合该内部环境参数范围，执行该外部数据收集步骤s14。
35.该调整步骤s13为调整该环控设备3对应的该环控模式，调整完成后再重新回到该内部数据收集步骤s11，再重新进行该建立比对数据库步骤s1。例如从该第一判断步骤s12，若所述内部侦测环境参数温度的平均值大于该内部环境参数范围，则使用者可调整该风扇或/及该水墙或/及该冷气，使所述内部侦测环境参数温度下降至其平均值在该内部环境参数范围内，若调整完已经无法完整收集一天冬季夜晚的所述内部侦测环境参数，即须再换一天收集。
36.该外部数据收集步骤s14为利用该室外环境参数传感器4侦测该封闭空间之外的
一户外空间的多笔已知户外环境参数，该处理器1再从该室外环境参数传感器4收集所述已知户外环境参数。
37.该第二判断步骤s15为利用该处理器1计算所述内部侦测环境参数的标准偏差及所述已知户外环境参数的标准偏差，并判断所述内部侦测环境参数的标准偏差是否小于所述已知户外环境参数的标准偏差，若所述内部侦测环境参数的标准偏差未小于所述已知户外环境参数的标准偏差，执行该调整步骤s13，若所述内部侦测环境参数的标准偏差小于所述已知户外环境参数的标准偏差，执行该第三判断步骤s16。在符合该第一判断步骤s12、该第二判断步骤s15的情况，表示该环控设备3的环控模式是适合该预设时间当下的该户外空间的环境变化。
38.该第三判断步骤s16为利用该处理器1将所述已知户外环境参数以一环境参数区间为间隔取样，且统计所述已知户外环境参数在取样后每一取样类别出现的次数，以获得所述已知户外环境参数的次数分布，并判断所述已知户外环境参数的次数分布是否呈现一高斯分布，若所述已知户外环境参数的次数分布未呈现该高斯分布，执行该调整步骤s13，若所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布，执行该第四判断步骤s17。在所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布时，表示所述已知户外环境参数的次数分布为常态分布，则此时该环控设备3的该环控模式是适合常态分布的该户外空间的环境变化。如图4所示，该处理器1收集的任一所述已知户外环境参数为一冬季白天的一环境温度，该环境参数区间设定为0.5℃，则该处理器1将所述已知户外环境参数以0.5℃为间隔取样，且统计所述已知户外环境参数在取样后每一取样类别出现的次数，以获得所述已知户外环境参数的次数分布。
39.该第四判断步骤s17为利用该处理器1判断该高斯分布的一高点是否在该高斯分布的一中心，若该高斯分布的该高点未在该高斯分布的该中心，执行该调整步骤s13，若该高斯分布的该高点在该高斯分布的该中心，执行该储存步骤s18。若所述已知户外环境参数的次数分布呈现该高斯分布的该高点在该高斯分布的该中心，表示该高斯分布呈现对称，则能让该封闭空间成更稳定的环境条件。如图5所示，该处理器1收集的任一所述已知户外环境参数为一冬季夜晚的一环境湿度，该环境参数区间设定为5%，该处理器1将所述已知户外环境参数以5%为间隔取样，且统计次数以获得所述已知户外环境参数的次数分布，从图5可看出，所述已知户外环境参数的次数分布的高点不在所述已知户外环境参数的次数分布的中心，而是偏向右边，因此需进行该调整步骤s13，调整该环控设备3后重新进行该建立比对数据库步骤s1。
40.该储存步骤s18为利用该处理器1取出在该高斯分布中出现一预定次数以上的所述已知户外环境参数记录为该参考户外环境参数范围，并将该参考户外环境参数范围储存至该比对数据库内。例如该预定次数为10次，该处理器1取出现10次以上次数的所述已知户外环境参数，并再取出所述已知户外环境参数中的一最小值及一最大值记录为该参考户外环境参数范围。该处理器1取出在该高斯分布中出现该预定次数以上的所述已知户外环境参数为安全的调控范围，以确保该环控设备3的该环控模式能应付该参考户外环境参数范围内的变化。
41.在建立该比对数据库2后，继续执行该比对步骤s2。该比对步骤s2为利用该处理器1取得一待适应户外环境参数，并将该待适应户外环境参数比对该比对数据库2内的所述参
考户外环境参数范围。若该待适应户外环境参数未落入所述参考户外环境参数范围内，一管理人可手动或远程遥控该环控设备3的运作以应对多变化气候的来临，若该待适应户外环境参数落入一个所述参考户外环境参数范围内，执行该执行步骤s3。
42.该执行步骤s3为利用该处理器1根据比对相符的该参考户外环境参数范围控制该环控设备3以对应的该环控模式进行运作。要再补充说明的是，在该比对步骤s2时，该待适应户外环境参数落入多个所述参考户外环境参数范围时，该处理器1将该待适应户外环境参数与所述参考户外环境参数范围各自的一中心值比较，该处理器1根据该待适应户外环境参数最靠近的该中心值的该参考户外环境参数范围控制该环控设备3以对应的该环控模式进行运作。
43.因此，经由长时期的归纳分析，可以预先建立该比对数据库2，获得在该封闭空间维持所需要的该内部环境参数范围的控制条件，即在每一参考户外环境参数范围下，该环控设备3相对应的该环控模式，则只要能获知下一时段该户外空间的该待适应户外环境参数，判断该待适应户外环境参数是否有在该比对数据库2的范围内，若该待适应户外环境参数有在该比对数据库2的范围内，就能预先控制该环控设备3以让该封闭空间维持适合生物生长的环境，若该待适应户外环境参数不在该比对数据库2的范围内，该管理人可手动或远程遥控该环控设备3的运作以应对严峻气候的来临。
44.综上所述，借由该建立比对数据库步骤s1，经由长时期的数据累积，事先建立不同的多笔所述参考户外环境参数范围及对应的多笔所述环控模式，再借由该比对步骤s2，只要预先得到该待适应户外环境参数，就可以比对出该比对数据库2内适合的该环控模式，则能借由该执行步骤s3实施，若该待适应户外环境参数不在该比对数据库2的范围内，该管理人可手动或远程遥控该环控设备3的运作以应对严峻气候的来临，同时也可再借由该建立比对数据库步骤s1，建立符合该待适应户外环境参数的该参考户外环境参数范围，又借由该第一判断步骤s12及该第二判断步骤s15，以让该环控设备3的环控模式是适合该预设时间当下的该户外空间的环境变化，再借由该第三判断步骤s16以确保该环控设备3的该环控模式是适合常态分布的该户外空间的环境变化，更借由该第四判断步骤s17以让该封闭型空间内有更稳定的环境条件，此外，在该内部数据收集步骤s11中，借由该处理器1先将该预设时间根据该环境变化因素进行区间分类，让一次收集的数据变化不至于太剧烈，又在该储存步骤s18中，借由该处理器1取出在该高斯分布中出现该预定次数以上的所述已知户外环境参数记录为该参考户外环境参数范围，以确保所述已知户外环境参数为安全的调控范围。
45.综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产生的功效，惟以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。