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专利号: 2024111109868
申请人: 洛阳果鲜农网络科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种现代农业蔬菜大棚的温度控制方法,其特征在于,包括温控采集步骤、大棚温控监测步骤以及调温控制步骤,具体实现如下:所述温控采集步骤:获取大棚内部各时刻不同高度的采集点处的棚内温度监测关联数据;获取大棚外部各时刻的棚外环境数据;

所述大棚温控监测步骤:根据所有采集点周围植物的空间分布情况和棚内温度监测关联数据,获得各时刻的棚内排出温度系数;根据棚外环境数据与每个采集点处各时刻的棚内温度监测关联数据之间的差异,获得与各时刻相邻的时刻的温度影响值;根据各时刻所有采集点的温度影响值、棚外环境数据与棚内排出温度系数的差异,得到各时刻的棚内第一散温量;

根据相邻时刻的棚内温度监测关联数据的差异得到棚内温度累积系数,并结合各时刻的棚内第一散温量得到植物产热速度;

所述调温控制步骤:用于分析当前时刻的植物产热速度获取下一时刻的大棚散热控制值,所述调温控制步骤根据所述大棚散热控制值以控制寒地温室大棚温度;

所述每个采集点处的棚内温度监测关联数据包括:棚内温度、棚内湿度、通气管道的实时空气流量、棚内空间体积和采集点的高度;所述棚外环境数据包括棚外温度、棚外湿度、负压风机风速与进口风速;

所述根据所有采集点周围植物的空间分布情况和棚内温度监测关联数据,获得各时刻的棚内排出温度系数,包括:对于各时刻,根据每个采集点所在位置的预设范围内所有采集点的植物分布情况,确定每个采集点的棚内温湿度权重;

以每个采集点的棚内温湿度权重为权值,分别计算大棚内部所有采集点处的棚内温度、棚内湿度的加权平均值,记为棚内平均温度、棚内平均湿度;

获取空气密度对照表和空气比热容对照表;查询空气密度对照表中与棚内平均温度、棚内平均湿度对应的空气密度,记为棚内空气密度;查询空气比热容对照表中与棚内平均温度、棚内平均湿度对应的空气比热容,记为棚内空气比热容;

将棚内平均温度、棚内空气密度、棚内空气比热容和棚内空间体积的乘积,作为各时刻的棚内总评估热值;计算通气管道的实时空气流量与棚内空间体积的比值;将所述棚内总评估热值与所述比值的乘积作为各时刻的棚内排出温度系数;

所述获得与各时刻相邻的时刻的温度影响值的方法包括:

对于每个采集点,获取采集点在各时刻的棚内温度与棚外温度之间的差异,记为各时刻的内外温差;获取各时刻的棚内湿度与棚外湿度之间的差异,记为各时刻的内外湿度差;

将各时刻前一时刻的内外温差和内外湿度差正向融合,得到采集点在各时刻的温度影响值;

所述得到各时刻的棚内第一散温量的方法,包括:

根据各时刻的棚外环境数据计算各时刻的交流热值;

计算各时刻的棚内排出温度系数与交流热值的差值绝对值,记为各时刻的棚内热量变化量;以每个采集点在各时刻的温度影响值为权值,计算所有采集点在各时刻的棚内热量变化量的加权平均值,记为各时刻的棚内第一散温量;

所述根据相邻时刻的棚内温度监测关联数据的差异得到棚内温度累积系数,并结合各时刻的棚内第一散温量得到植物产热速度,具体包括:将各时刻与其上一时刻的棚内总评估热值的差值记为各时刻的棚内温度累积系数;将各时刻之前预设数量个时刻,记为各时刻的历史时刻;获取各时刻的棚内第一散温量和棚内温度累积系数的正向融合结果;将各时刻的所有历史时刻的所述正向融合结果的均值,作为各时刻的植物产热速度。

2.如权利要求1所述的一种现代农业蔬菜大棚的温度控制方法,其特征在于,所述每个采集点的棚内温湿度权重确定的方法,包括:计算每个采集点的高度与植物平均高度的差值,将所述差值与数值0之间的最大值记为每个采集点的植物分布距离;

根据每个采集点的预设范围内所有采集点的植物分布距离确定每个采集点的棚内温湿度权重;所述棚内温湿度权重与所述每个采集点的预设范围内所有采集点的植物分布距离成反向关联。

3.如权利要求1所述的一种现代农业蔬菜大棚的温度控制方法,其特征在于,所述根据各时刻的棚外环境数据计算各时刻的交流热值,包括:查询空气密度对照表中与棚外温度、棚外湿度对应的空气比热容记为棚外空气比热容;查询空气密度对照表中与棚外温度、棚外湿度对应的空气密度记为棚外空气密度;将棚外温度、通气管道的实时空气流量、棚外空气比热容与棚外空气密度的乘积,作为各时刻的交流热值。

4.如权利要求3所述的一种现代农业蔬菜大棚的温度控制方法,其特征在于,分析当前时刻的植物产热速度获取下一时刻的大棚散热控制值,将下一时刻的大棚散热控制值记作,表达式为: ;其中, 为下一时刻的大棚散热控制值;为当前时刻的植物产热速度;为采样间隔; 为当前时刻的棚内第一散温量; 为当前时刻的棚内总评估热值; 为预设标准热量;为当前时刻的棚外温度;为当前时刻的棚外空气比热容;为当前时刻的棚外空气密度;为当前时刻的进出口风速比;所述进出口风速比为各时刻的负压风机风速与进口风速的比值。

5.一种现代农业蔬菜大棚的温度控制系统,实现如权利要求1中所述的方法,应用于设置有温控采集单元、大棚温控监测单元以及调温控制单元的寒地温室大棚,其特征在于,所述系统包括:所述温控采集单元,用于获取大棚内部各时刻不同高度的采集点处的棚内温度监测关联数据;获取大棚外部各时刻的棚外环境数据;

所述大棚温控监测单元,用于根据所有采集点周围植物的空间分布情况和棚内温度监测关联数据,获得各时刻的棚内排出温度系数;根据棚外环境数据与每个采集点处各时刻的棚内温度监测关联数据之间的差异,获得与各时刻相邻的时刻的温度影响值;根据各时刻所有采集点的温度影响值、棚外环境数据与棚内排出温度系数的差异,得到各时刻的棚内第一散温量;

根据相邻时刻的棚内温度监测关联数据的差异得到棚内温度累积系数,并结合各时刻的棚内第一散温量得到植物产热速度;

所述调温控制单元,用于分析当前时刻的植物产热速度获取下一时刻的大棚散热控制值,所述调温控制单元根据所述大棚散热控制值以控制寒地温室大棚温度。