一種調節大棚中二氧化碳的方法及系統技術方案

本發明專利技術提出了一種調節大棚中二氧化碳的方法及系統，所述方法包括：步驟101、設定作物的生長時期；步驟103、基于所述作物不同生長時期以及大棚內外二氧化碳濃度差異，采用不同二氧化碳調節策略。通過本發明專利技術可以實時得知大棚內二氧化碳值，并根據設置自動做出控制設備的打開或關閉調節二氧化碳值，并能實現節能減排。

Method and system for regulating carbon dioxide in Greenhouse

The invention provides a method and system for regulating carbon dioxide greenhouse, the method comprises the following steps: step 101, setting the growth period of crops; step 103, based on the crops in different growth periods and the carbon dioxide concentration difference inside and outside the greenhouse, using different carbon dioxide adjusting strategy. The invention can realize the carbon dioxide value in the greenhouse in real time, and automatically control the opening or closing of the control device according to the setting to adjust the carbon dioxide value, and realize energy conservation and emission reduction.

【技術實現步驟摘要】
一種調節大棚中二氧化碳的方法及系統
本專利技術屬于智能農業
，尤其涉及一種調節大棚中二氧化碳的方法及系統。
技術介紹
隨著農業產業規模不斷擴大和技術的不斷普及，大棚數量不斷增多。植物的光合作用是將二氧化碳和水轉化為有機物，并釋放出氧氣。二氧化碳濃度控制是大棚一個重要的控制環節。二氧化碳濃度對植物的生長有著至關重要的作用。如果二氧化碳濃度更低，光合速率急劇減慢。光合作用減慢則不利于植物的生長發育。二氧化碳濃度過高會導致植物氣孔關閉，從而使氣孔導度降低。非智能二氧化碳控制是工人大棚內讀二氧化碳度值，然后根據讀取的值調節大棚內的二氧化碳濃度；而二氧化碳控制只能依據工人的經驗做出判斷是否需要調節二氧化碳值。這種靠人工控制二氧化碳的方式方法，既耗人力，又不精確，傳統的二氧化碳調控措施體現出極大的局限性。
技術實現思路
本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的。根據本專利技術的實施方式，提出了一種調節大棚中二氧化碳的方法，其包括：步驟101、設定作物的生長時期；步驟103、基于所述作物不同生長時期以及大棚內外二氧化碳濃度差異，采用不同二氧化碳調節策略。其中，所述步驟101中所述作物的生長時期至少包括：種子時期、苗木時期、定植時期和成熟時期。其中，所述步驟101與所述步驟103之間還包括檢測大棚內二氧化碳濃度。其中，所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略包括：根據不同的作物的不同生長時期設定相應生長時期的二氧化碳濃度閾值區間，所述閾值區間為作物生長的最適宜二氧化碳濃度區間。其中，所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略還包括：判斷檢測的大棚內二氧化碳濃度是否在所述閾值區間內，如果在所述閾值區間，則繼續進行監測。其中，所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略還包括：判斷檢測的大棚內二氧化碳濃度是否在所述閾值區間內，如果高于所述閾值區間中的上限閾值，則采用第一調節策略。其中，所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略還包括：判斷檢測的大棚內二氧化碳濃度是否在所述閾值區間內，如果低于所述閾值區間中的下限閾值，則采用第二調節策略。其中，所述第一調節策略包括：根據設定的二氧化碳濃度預定值，以及排風機的額定排風速度、進風機的額定進風速度和當前大棚的體積，計算將當前大棚內二氧化碳濃度降低到所述二氧化碳濃度預定值所需時間，按照計算的時間進行排風和進風處理。其中，所述第二調節策略包括：根據設定的二氧化碳濃度預定值、當前大棚的體積，計算將當前大棚內二氧化碳濃度提升到所述二氧化碳濃度預定值所需二氧化碳摩爾值，產生相應摩爾量的二氧化碳，所述產生的二氧化碳通過均勻分布在大棚內多處的進氣孔輸入大棚內，每個進氣孔輸入的二氧化碳均等。其中，所述第二調節策略還包括：在二氧化碳全部輸入大棚后，鼓風機運行一段預定時間后停止工作，以保證二氧化碳迅速均勻分布到大棚內。根據本專利技術的實施方式，還提出一種智能檢測和調節二氧化碳系統，該系統用以執行前述的二氧化碳調節方法，該系統包括一個或多個二氧化碳智能調節裝置、中轉站點、服務器和移動終端，所述二氧化碳智能調節裝置自動與中轉站點形成自組織網絡，二氧化碳智能調節裝置將采集到的二氧化碳參數值無線傳輸給中轉站點，中轉站點負責將數據傳輸給服務器，手機終端根據用農戶事先設置好的二氧化碳的上限和下限，自動向服務器發送相應控制命令，服務器再將接受到的指令發送給中轉站點，中轉站點發送命令給二氧化碳智能調節裝置的控制單元，控制單元根據預先設置的調節策略做出相應操作來調節二氧化碳值。根據本專利技術的具體實施方式，所述二氧化碳智能調節裝置包括：二氧化碳濃度采集單元、信號處理單元、控制單元、二氧化碳生成單元、電磁閥、導氣管驅動電機以及無線傳輸單元，其特征在于，所述二氧化碳濃度采集單元的輸出端和信號處理單元的輸入端相連接，信號處理單元的的輸出端連接到所述控制單元的輸入端，控制單元的輸出端與二氧化碳生成單元、電磁閥、導氣管驅動電機的輸入端相連接；所述控制單元與所述無線傳輸單元連接；所述二氧化碳濃度采集單元，用于采集大棚內部二氧化碳濃度；所述二氧化碳濃度采集單元分別設置在大棚內部多處，且通過無線方式與信號處理單元連接；所述信號處理單元連接用于匯聚多個二氧化碳濃度采集單元采集的二氧化碳數據，并將其轉換為數字信號，發送至控制單元，并通過無線傳輸單元發送至中轉站點；所述控制單元接收返回的二氧化碳調節指令，根據前述預先設置的調節策略做出相應操作來調節二氧化碳值；以及所述二氧化碳生成單元、電磁閥、導氣管驅動電機用于根據控制單元的指令，執行二氧化碳調節的操作；或者所述二氧化碳智能調節裝置包括：二氧化碳濃度采集單元、信號處理單元、控制單元、放風機電機、放風口、無線傳輸單元，其中，所述二氧化碳濃度采集單元的輸出端和信號處理單元的輸入端相連接，信號處理單元的輸出端連接到所述控制單元的輸入端，控制單元的輸出端與放風機電機的輸入端相連接；所述控制單元與所述無線傳輸單元連接。所述二氧化碳濃度采集單元，用于采集大棚內部二氧化碳濃度；所述二氧化碳濃度采集單元分別設置在大棚內部多處，且通過無線方式與信號處理單元連接。所述信號處理單元連接用于匯聚多個二氧化碳濃度采集單元采集的二氧化碳數據，并將其轉換為數字信號，發送至控制單元，并通過無線傳輸單元發送至中轉站點；所述控制單元接收信號處理單元返回的二氧化碳濃度，根據前述預先設置的調節策略做出相應操作來調節二氧化碳值。所述控制單元用于根據預先設置的調節策略，通過放風機電機控制放風口，實現二氧化碳的調節。本專利技術的優點在于：本專利技術可以實時得知大棚內二氧化碳值，并根據設置自動做出控制設備的打開或關閉調節二氧化碳值，并能實現節能減排。附圖說明通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本專利技術的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：附圖1示出了根據本專利技術實施方式的一種調節大棚中二氧化碳的方法流程圖；附圖2示出了根據本專利技術實施方式的智能檢測和調節二氧化碳系統的結構示意圖；附圖3示出了根據本專利技術實施方式的二氧化碳智能調節裝置的結構示意圖；附圖4示出了根據本專利技術另一種實施方式的二氧化碳智能調節裝置的結構示意圖。具體實施方式下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施方式，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。空氣中的二氧化碳含量一般占體積的0.033％(即，0.65mg/L，0攝氏度、101kPa)，對植物的光合作用來說是比較低的。如果二氧化碳濃度更低，光合速率急劇減慢。光合作用減慢不利于植物的生長發育。所以在植物工廠內培育植物的過程中，我們可以適當增加二氧化碳的濃度以促進作物的光合作用。但是二氧化碳的濃度不是越高越好。二氧化碳濃度過高會帶來以下影響：第一、大量研究表明，大氣中二氧化碳濃度增加，短期內會使植物光合作用速率上升，但經過較長一段時間后，光合作用速率將逐漸下降，這可能是二氧化碳光合馴化的結果，導致植物體內Rubisc本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種調節大棚中二氧化碳的方法，其包括：步驟101、設定作物的生長時期；所述作物的生長時期至少包括：種子時期、苗木時期、定植時期和成熟時期；步驟103、基于所述作物不同生長時期以及大棚內外二氧化碳濃度差異，采用不同二氧化碳調節策略。

【技術特征摘要】
1.一種調節大棚中二氧化碳的方法，其包括：步驟101、設定作物的生長時期；所述作物的生長時期至少包括：種子時期、苗木時期、定植時期和成熟時期；步驟103、基于所述作物不同生長時期以及大棚內外二氧化碳濃度差異，采用不同二氧化碳調節策略。2.如權利要求1所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述步驟101與所述步驟103之間還包括檢測大棚內二氧化碳濃度。3.如權利要求2所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略包括：根據不同的作物的不同生長時期設定相應生長時期的二氧化碳濃度閾值區間，所述閾值區間為作物生長的最適宜二氧化碳濃度區間。4.如權利要求3所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略還包括：判斷檢測的大棚內二氧化碳濃度是否在所述閾值區間內，如果高于所述閾值區間中的上限閾值，則采用第一調節策略。5.如權利要求3所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述步驟103中所述采用不同的二氧化碳調節策略還包括：判斷檢測的大棚內二氧化碳濃度是否在所述閾值區間內，如果低于所述閾值區間中的下限閾值，則采用第二調節策略。6.如權利要求4所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述第一調節策略包括：根據設定的二氧化碳濃度預定值，以及排風機的額定排風速度、進風機的額定進風速度和當前大棚的體積，計算將當前大棚內二氧化碳濃度降低到所述二氧化碳濃度預定值所需時間，按照計算的時間進行排風和進風處理。7.如權利要求5所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述第二調節策略包括：根據設定的二氧化碳濃度預定值、當前大棚的體積，計算將當前大棚內二氧化碳濃度提升到所述二氧化碳濃度預定值所需二氧化碳摩爾值，產生相應摩爾量的二氧化碳，所述產生的二氧化碳通過均勻分布在大棚內多處的進氣孔輸入大棚內，每個進氣孔輸入的二氧化碳均等。8.如權利要求7所述一種調節大棚中二氧化碳的方法，其中所述第二調節策略還包括：在二氧化碳全部輸入大棚后，鼓風機運行一段預定時間后停止工作，以保證二氧化碳迅速均勻分布到大棚內。9.一種執行如權利要求1-8之一的方法的智能檢測和調節二氧化碳的系統，所述系統包括一個或多個二氧化碳智能調節裝置、中轉站點、服務器和移動終端，其中，所述二氧化碳智能調節裝置自動與中轉站點形成自組織網絡；所述二氧化...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙洪啟，
申請(專利權)人：北京云洋數據科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11