[发明专利]一种面向连栋日光能温室作物的栽培控制系统

说明书

本发明提出一种面向连栋日光能温室作物的栽培控制系统，根据作物的环境适应条件、温室动态环境、作物有效生长积温和作物短时间抗逆能力，获取调温功率并对调温设备进行调整，结合作物水分临界期进行水分控制，最后对设定设备调控权重。本发明针对设施栽培作物的实际生长习性和物联网专家系统控制策略的不适用的矛盾，结合植物生长周期特点、生长环境要求与物联网控制技术，结合环境趋势，探索出一种简单有效的温室设备调控举措，节省生产成本。且本控制系统的软件界面简单易于操作，可人工和自动控制相结合使用。

技术领域

本发明属于信息农业和物联网领域，尤其是一种面向连栋日光能温室作物的栽培控制系统。

背景技术

借用物联网技术，可简化设施农业生产过程中的温湿度、太阳光照、CO2浓度、根基环境数据监控采集，将采集到的数据传递给专家系统，专家系统结合其知识库作出判断和预测，再将调控信息反馈给调控设备，从而实现设施农业的智能化和自动化，为科学预测和科学种植提供重要的依据，进一步提升产品品质及产量。

设施农业与物联网技术目前仍没有形成一种明确分工合作的局面。我国设施智能管控系统和作物生长参数系统并不是很完善，并且两者不能有机的结合。虽然如今农业专家系统有长足进步，但针对设施作物、设施管理的专家系统仍然处于空白。

由于植物研究困难，大多研究者选择针对某一植物进行深入研究，从而发明一种针对性强的专家系统，其缺点是系统复杂，可拓展性、兼容性不能满足复杂多样的现实环境要求，不易推广。此外计算机学科的研究人员所研制的专家系统往往能够使用很完美的监测和控制算法，而忽略植物本身因素的复杂影响。

发明内容

本发明针对设施栽培作物的实际生长习性和物联网专家系统控制策略的不适用的矛盾，结合植物生长周期特点、生长环境要求与物联网控制技术，结合环境趋势，探索出一种简单有效的温室设备调控举措，节省生产成本。且本控制系统的软件界面简单易于操作，可人工和自动控制相结合使用。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种面向连栋日光能温室作物的栽培控制系统，包括以下步骤：

步骤1、根据植物的环境参数适应条件和温室内部的环境动态分析，获取调温功率范围；

步骤2、根据作物各阶段所需的有效生长积温和短时间抗逆能力，采用温度积分算法对温室内部的调温设备进行调整；

步骤3、根据不同作物的水分临界期采集作物的水分数据，采用滴灌少量多次的方式对不同作物进行水分控制；

步骤4、根据多因素互作的数据和数学模型，进行分析并设置设备调控权重。

进一步的，本发明的面向连栋日光能温室作物的栽培控制系统，步骤1具体包括：

步骤1-1：测试连栋日光能温室的保温性能，调整作物温度适宜范围：

(1)计算太阳照射时长T：

δ＝23.5sinN°

T＝2ω/15°

其中，N°以度(°)为单位，等于距春分或秋分日最接近的总天数，ω为时角，为纬度，δ为赤纬，T为可照时长；

(2)温室加热能量Q₁

Q₁＝CMΔT

其中，C为空气比热，M为温室空气质量，ΔT为温度变化；

(3)温室散热能量Q₂