[发明专利]用于环境监测和控制的系统和方法

权利要求书

1.一种用于环境监测和控制的系统，其特征在于，包括监测装置、主控制单元以及通信模块，其中：

监测装置，被布置在环境中用于监测环境相关的数据；

主控制单元，与监测装置相连接以接收监测装置所监测的数据，并且将接收的监测数据与相应的预期值进行比较，当二者之间存在偏差时，所述主控制单元发出控制信号以进行控制；

通信模块，该通信模块与所述主控制单元相连接以将主控制单元连接至云服务器，从而允许在主控制单元和云服务器之间交换数据，并且允许用户经由远程计算设备上的应用程序与云服务器进行交互，以实时获得监测装置所监测的数据并且相应地发送指令给主控制单元。

2.根据权利要求1所述的用于环境监测和控制的系统，其中，进一步包括加料单元，所述加料单元与所述主控制单元连接以接收所述主控制单元发出的控制信号，并且根据所述控制信号对环境中的液体进行加料操作。

3.根据权利要求1或2所述的用于环境监测和控制的系统，其中，进一步包括电控制单元，该电控制单元的一端连接至所述主控制单元，另一端连接至设置在环境中的照明设备、风扇、水泵、加氧器、液体冷却器和/或空气调节装置，以根据所述主控制单元发出的控制信号对所述照明设备、风扇、水泵、加氧器、液体冷却器和/或空气调节装置进行电控制操作。

4.根据权利要求1或2所述的用于环境监测和控制的系统，其中，所述监测装置进一步包括液体监测装置，所述液体监测装置包括至少一个用于监测液体的温度、pH值、营养物浓度、含氧量、液位中至少之一的传感器。

5.根据权利要求1或2所述的用于环境监测和控制的系统，其中，所述监测装置进一步包括空气监测装置，所述空气监测装置包括至少一个用于监测空气的温度、湿度、洁净度、和/或二氧化碳水平的传感器。

6.一种用于环境监测和控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

硬件初始化步骤，包括将监测装置、主控制单元以及通信模块进行初始化；

网络初始化步骤，包括使用通信模块将主控制单元连接至云服务器，以允许在主控制单元与云服务器之间交换数据，并且允许用户经由远程计算设备上的应用程序与云服务器进行交互；

环境监测步骤，包括使用监测装置监测环境相关的数据，并将所监测的数据发送给主控制单元；以及

环境控制步骤，包括使所述主控制单元将接收到的监测数据与相应的预期值进行比较，当二者之间存在偏差时，所述主控制单元发送控制信号以进行控制。

7.根据权利要求6所述的用于环境监测和控制的方法，其中，所述硬件初始化步骤进一步包括以下各项中的一项或多项：初始化硬件的输入输出引脚；初始化分配地址；初始化系统时间；初始化LCD；初始化硬件之间的通信；初始化并且校准模数转换器；以及初始化中断引脚。

8.根据权利要求6所述的用于环境监测和控制的方法，其中，所述网络初始化步骤进一步包括：使用通信模块中的WiFi模块将主控制单元连接至云服务器；如果无法自动获得WiFi配置，则启动蓝牙模块，发出LCD通知，通知用户手动打开远程计算设备上的应用程序并且通过蓝牙连接至用于环境监测和控制的系统，用户提供WiFi配置以进行重新连接尝试。

9.根据权利要求8所述的用于环境监测和控制的方法，其中，如果网络连接成功，则将用户在应用程序中设置的控制参数经由云服务器下载到主控制单元；如果网络连接失败，则发出LCD失败通知，使主控制单元运行默认控制数据。

10.根据权利要求6所述的用于环境监测和控制的方法，其中，所述环境控制步骤进一步包括加料步骤，该加料步骤包括：

将接收到的关于环境中的液体的EC监测数据与相应的预期值进行比较，如果EC监测数据小于其相应的预期值，则使用加料器开始加入相应量的一种或多种营养物；或者，如果EC监测数据大于其相应的预期值，则相应增加液体供应量；

将接收到的关于液体的pH监测值与其相应的预期值进行比较，如果液体的pH监测值大于其相应的预期值，则使用加料器开始加入相应量的酸性溶液；或者，如果液体的pH监测值小于其相应的预期值，则使用加料器开始加入相应量的碱性溶液。