光伏综合应用智能农业大棚系统的制作方法

本发明涉及一种智能农业大棚系统，特别是涉及一种光伏综合应用智能农业大棚系统。

背景技术：

目前，主要有玻璃温室、塑料棚温室、塑料日光温室、活动屋面温室等四种农业大棚。大棚生产蔬菜、水果等作物，主要是以提高产量为根本目的的农产品生产。最终目的是，为解决吃饱问题。大棚作物生长环境同自然状态差别明显，产品质量，同自然状态的生产比较，从营养构成到口感，均差距明显。并且，存在肥料和农药的残留等问题。大棚均以直接利用太阳能的光热能量吸收保持作物的生长环境温度，可见光波段尚有11%-30%的能量未被作物吸收，绿色植物在绿光波段的能量有较高反射,利用率更低。不同季节的日积温不同，光照充足的时间段，大量的光能被浪费掉。在贫瘠的土地、山地、荒漠等未有相关大棚作物的养殖应用及推广。也没有针对未来适合地外行星移民的自循环，自主农作物供给；和适合未来地球进入冰河期的食物供给等设计的全封闭养殖大棚。

技术实现要素：

本发明目的在于改变现有大棚的生产方式，提供一种光伏综合应用智能农业大棚系统。是利用光伏和光热资源，模拟作物的自然生态环境，在保证产量的同时，达到提高营养构成和口感的目的，并有效控制肥料和农药的残留。以及，未来地外行星移民和地球进入冰河期的食物供给。

为实现上述目的，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统包括光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、水肥农药自动喷灌模块、土壤及微生物调节模块、传感通讯模块、综合控制终端、用户体验模块、全封闭外保护模块。

其中：光伏供电及储能模块由太阳能电池板、充电电路和蓄电池组构成；环境参数监测模块监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据；水肥农药自动喷灌模块根据环境参数监测模块提供的数据，由综合控制终端分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境；土壤及微生物调节模块由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成；传感通讯模块将数据信息传递到综合控制终端，以及将综合控制终端分析处理后的数据提供给用户体验模块；综合控制终端处理数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行；用户体验模块由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成数据，实现从种植到餐盘的全过程参与体验；全封闭外保护模块使用大棚的塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，辅以光热储存模块的吸热单元，带有自动控制的通风窗口，由光伏供电及储能模块提供电能，由综合控制终端实现全部自动控制。具有利用光伏和光热资源，模拟作物的自然生态环境，在保证产量的同时，达到提高营养构成和口感的目的，并有效控制肥料和农药的残留的优点。

作为优化，还包括光热储存模块；或还包括自然风模拟模块；或还包括光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块；或还包括光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、生物授粉及环境激素控制模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块；

其中光热储存模块实现高温存储热量，低温释放热量；雷电模块由高频放电发生器，并配合水肥农药自动喷灌模块，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质；促生长气体调节模块由沼气池、甲烷浓度控制、二氧化碳浓度控制组件构成，由环境参数监测模块提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端控制；促生长音乐控制模块根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质；自然风模拟模块在自然风满足条件时，直接打开全封闭外保护模块的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要，在极端低温天气，辅助光热储存模块，为大棚供热；生物授粉及环境激素控制模块由蜜蜂养殖中心和促生长、促成熟激素释放组件构成；虫害天敌导入调节模块通过激素诱引导入天敌控制病虫害；精确采摘及存储模块通过果实成熟散发的酚类检测，并结合环境参数监测模块中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块，传递到综合控制终端。

土壤及微生物调节模块监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量；通过促生长气体调节模块，自然风模拟模块，水肥农药自动喷灌模块，生物授粉及环境激素控制模块，综合调节土壤的微生物构成；并向环境参数监测模块，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据；由综合控制终端记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件，由光伏供电及储能模块提供电能；传感通讯模块由通讯传感组件构成；将光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、全封闭外保护模块数据信息传递到综合控制终端，以及将综合控制终端分析处理后包括数据相关文件和图像文件的数据提供给用户体验模块，由光伏供电及储能模块提供电能；综合控制终端由终端计算中心和软件构成；处理来自光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、全封闭外保护模块等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行；由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，光热储存模块由吸热单元、地下储能池、水循环单元构成；在实现高温存储热量，低温释放热量的同时，主动循环由环境参数监测模块提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。自然风模拟模块由风机、分布式管道及加热组件构成，通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，雷电模块通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能；

促生长气体调节模块由光伏供电及储能模块提供电能，在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块，为大棚供热；促生长音乐控制模块通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，生物授粉及环境激素控制模块控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求；相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能；虫害天敌导入调节模块由诱引激素和控制组件构成；通过激素诱引导入天敌控制病虫害及减少或者不使用农药控制和降低作物的农药残留的相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能；精确采摘及存储模块由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成，由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，光伏供电及储能模块由太阳能电池板、充电电路和蓄电池组构成；通过综合控制终端，为各模块供电；环境参数监测模块由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素传感器，以及分布式摄像组件构成；在监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据的同时，还接收来自土壤及微生物调节模块的数据，最后由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，水肥农药自动喷灌模块由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成；根据环境参数监测模块提供的数据及控制水肥农药的添加的相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

作为优化，全封闭外保护模块：用于日照超强地区时，将太阳能电池板，按照国际象棋棋盘格的方式、同玻璃或其他透明材料，铺设在大棚上部，辅以光热储存模块的吸热单元。

作为优化，全封闭外保护模块：用于地外行星移民时，带有全透明窗口、抗辐射密封绝热设计，及气压维持及保护组件构成，辅以光热储存模块的吸热单元。

作为优化，全封闭外保护模块：用于未来地球进入冰河期时，增加绝热透明密封外保护罩，并辅以光热储存模块的吸热单元。

即本发明智能大棚光伏综合应用系统包括光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、用户体验模块、全封闭外保护模块。

光伏供电及储能模块，由太阳能电池板、充电电路和蓄电池组构成。通过综合控制终端，为环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、全封闭外保护模块等模块供电。

环境参数监测模块，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块的数据，最后由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

光热储存模块，由吸热单元、地下储能池、水循环单元构成。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

雷电模块，由高频放电发生器，并配合水肥农药自动喷灌模块，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质。通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

促生长气体调节模块，由沼气池、甲烷浓度控制、二氧化碳浓度控制组件构成，由环境参数监测模块提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块，为大棚供热。

促生长音乐控制模块，由音响和音乐存储器构成。根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质。通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

自然风模拟模块，由风机、分布式管道及加热组件构成。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。在极端低温天气，辅助光热储存模块，为大棚供热。通过综合控制终端控制，由光伏供电及储能模块提供电能。

水肥农药自动喷灌模块，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块提供的数据，由综合控制终端分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

生物授粉及环境激素控制模块，由蜜蜂养殖中心和促生长、促成熟激素释放组件构成。多种作物、水果，需要授粉才能达到品质提高的目标。控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求。相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

土壤及微生物调节模块，由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过促生长气体调节模块，自然风模拟模块，水肥农药自动喷灌模块，生物授粉及环境激素控制模块，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块提供电能。

虫害天敌导入调节模块，由诱引激素和控制组件构成。适当的病虫害是作物自然生长的必要条件，通过激素诱引导入天敌控制病虫害，尽可能减少或者不使用农药控制，进一步降低作物的农药残留。相关数据，由综合控制终端存储、并处理，由光伏供电及储能模块提供电能。

精确采摘及存储模块，由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成。通过果实成熟散发的酚类检测，并结合环境参数监测模块中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块，传递到综合控制终端，由光伏供电及储能模块提供电能。

传感通讯模块，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、全封闭外保护模块等数据信息传递到综合控制终端，以及将综合控制终端分析处理后的数据提供给用户体验模块，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块提供电能。

综合控制终端，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、全封闭外保护模块等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块提供电能。

用户体验模块，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块，普通大棚，塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，辅以光热储存模块的吸热单元，可带有自动或手动控制的通风窗口；日照超强地区，将太阳能电池板，按照国际象棋棋盘格的方式、同玻璃或其他透明材料，铺设在大棚上部，辅以光热储存模块的吸热单元；地外行星移民，带有全透明窗口、抗辐射密封绝热设计，及气压维持及保护组件构成，辅以光热储存模块的吸热单元；未来地球进入冰河期，绝热透明密封外保护罩，辅以光热储存模块的吸热单元。均由综合控制终端，由光伏供电及储能模块提供电能，实现全部自动控制。

还可以是：本系统包括种植农业大棚本体，大棚本体设置有环境检测模块、光热储存模块、用户体验模块、综合控制终端和促生长气体调节模块及太阳能光伏发电模块；太阳能光伏发电模块电连并向综合控制终端供电，用户体验模块通过有线或无线通讯线路连接综合控制终端，环境检测模块的环境检测信号输出端电连综合控制终端控制源信号输入端，综合控制终端输入端电连光热储存模块的控制器和促生长气体调节模块。具有能显著提高生产能效的优点。具体是：光热储存模块是太阳能真空管热水器通过配所述控制器的热介质循环管路联通大棚本体内种植土层下面设置的热交换设备和大棚本体内后挡风墙前面设置的热交换设备。具体是：大棚本体包括后面及左右挡风墙，后面及左右挡风墙间设置有支架支撑的大棚透光防护材料层，在大棚透光防护材料层上面设置由综合控制终端自动控制的隔热保温自动卷帘机。具体是：太阳能光伏发电模块由太阳能电池板和充放电模块及蓄电池组构成，太阳能电池板通过充放电模块电连蓄电池组，蓄电池组通过充放电模块电连综合控制终端。具体是：促生长气体调节模块包括设置在大棚底部地下空间的沼气池，脱硫恒压罐塔和加热光热储存模块的热介质的沼气热水炉；沼气池通过沼气输送管路联通脱硫恒压罐塔，脱硫恒压罐塔再通过配压力输送泵的沼气输送管路联通沼气压力储罐，沼气压力储罐通过所述控制器控制的电控阀联通所述沼气热水炉。具体是：沼气压力储罐通过所述综合控制终端控制的电控阀联通向大棚内释放沼气的喷气管，所述沼气热水炉设置在大棚内或者其排气口通过配送风机的输气管道联通所述喷气管。具体是：用户体验模块由客户端软件和用户电子终端构成；用户电子终端包括手机、pad、笔记本，微机和触摸屏。具体是：环境检测模块是由电连综合控制终端的分布式温湿度传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、农药传感器、光照度传感器、环境激素传感器、肥料传感器，以及分布式摄像组件构成的实时监测网；肥料传感器及土壤温湿度传感器是土壤下5厘米居中设置，其它传感器设置在植株间或大棚下面支架上。具体是：大棚本体进一步设置有电连综合控制终端n的模拟自然雷雨过程的雷电模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块；综合控制终端通过传感通讯模块与其它所有模块进行数据传输。具体是：促生长音乐控制模块包括配置在大棚本体内顶部电连综合控制终端的音响，自然风模拟模块包括相对设置在大棚本体左右挡风墙上部的一对风机，该对风机电连综合控制终端。

更进一步是：以84米×8米×2.5米的单体一亩棚为例，本发明全智能大棚光伏综合应用系统包括太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、用户体验模块、全封闭外保护模块。

太阳能光伏发电模块由太阳能电池板（单板功率100w）、充放电模块（boost电路和储能双向变流器为核心）和蓄电池组（12v/150ah、12v/200ah）构成。设计总功率输出2kw～5kw或5kw+等多种功率输出，型号包括ax-2000s，ax-5000s等可供选择（但不限于该品牌和型号）。通过综合控制终端，为环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、全封闭外保护模块等模块供电。

环境参数监测模块包括分布式温湿度、甲烷传感器、二氧化碳传感器、农药传感器、光照度传感器、环境激素传感器，以及分布式摄像组件构成实时监测网，28米间隔，2.5米高居中设置；肥料传感器、水份传感器、微生物监测，28米间隔，土壤下5厘米居中设置。温湿度传感器，选择jcj175a壁挂式温湿度传感器（但不限于该品牌和型号）；甲烷传感器，选择gjc4型甲烷传感器（但不限于该品牌和型号）；二氧化碳传感器，选择jcj280型二氧化碳传感器；农药传感器，选择wi79452型农药残留传感器（但不限于该品牌和型号）；光照度传感器，选择jcj100p照度传感器（但不限于该品牌和型号）；环境激素传感器，选择c2h4乙烯传感器（但不限于该品牌和型号）；分布式摄像组件，选择overview-afsxj-nc-a-ov-2.8型网络监控广角高清摄像头（但不限于该品牌和型号）；肥料传感器，选择离子选择电极和isfet传感器（但不限于该品牌和型号）；水份传感器，选择jcjtrh土壤水分传感器（但不限于该品牌和型号）；微生物监测，选择bod传感器（但不限于该品牌和型号）间接检测，监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块的数据，最后由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

光热储存模块由吸热单元、地下储能池、散热器、水循环单元构成。吸热单元选择q-b-j-1-100/1.71/0.05100l型玻璃真空管组件（但不限于该品牌和型号）；地下储能池，包覆保温材料的bwx型20t～1000t储水罐（但不限于该品牌和型号），位于大棚底部的地下空间；散热器，选择gl-01b型工业换热器（但不限于该品牌和型号），位于背侧；水循环单元，遵循gb50648-2011系统的设计规范定制。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

雷电模块的核心构成是马克思发生器,其由coto型十级+马克思发生器（但不限于该品牌和型号）构成，28米间隔,2.5米高度居中设置；配合水肥农药自动喷灌模块，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

促生长气体调节模块由定制的沼气池、9立方玻璃钢化粪池和脱硫恒压罐塔及相关控制组件构成，设置在大棚底部的地下空间；配合环境参数监测模块、提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端，实现甲烷浓度和二氧化碳浓度控制。由太阳能光伏发电模块提供电能。在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块，为大棚供热。

促生长音乐控制模块由音响构成。音响选择edifier-s1000ma型（但不限于该品牌和型号）音响，存储器64gu盘，顶棚中间设置,高度2.7米+位置。根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

自然风模拟模块由风机，并配合光热储存模块和环境参数监测模块的相关信息数据产生不同温度、湿度、二氧化碳和甲烷浓度的模拟自然风。风机选择sf6-42.2kw轴流风机（但不限于该品牌和型号），2套两端中间设置，高度2米+位置，进出门的上方。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。在极端低温天气，辅助光热储存模块，为大棚供热。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

水肥农药自动喷灌模块由空中喷淋管线、土壤微喷管线和水肥药控制组件构成。空中喷淋管线,定制5米一个4向喷头设计,两排，间隔2米，高度2.2米；土壤微喷管线，定制1吋5孔加厚设计，6排，间隔1米，贴近地面土壤，如图3。根据作物生长期的不同阶段，空中喷淋和土壤微喷分别进行或结合进行。根据环境参数监测模块提供的数据，由综合控制终端分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，通过水肥药控制组件，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

生物授粉及环境激素控制模块由1个蜜蜂养殖中心；促生长、促成熟激素(包括乙烯等)释放组件,28米间隔，2.5米高居中设置；并结合水肥农药自动喷灌模块组件构成。多种作物、水果，需要授粉才能达到品质提高的目标。控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求。相关数据由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

土壤及微生物调节模块由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，并结合环境参数监测模块相关的土壤水肥农药b8～b10的实时监测传感单元构成，28米间隔,地下5厘米埋置。土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元,选择aliyiqi的全项目土壤肥料养分检测仪/重金属测试仪/微量元素化肥施肥速测仪（但不限于该品牌和型号），进行定期检测。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过雷电模块，促生长气体调节模块，自然风模拟模块，水肥农药自动喷灌模块，生物授粉及环境激素控制模块，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由太阳能光伏发电模块提供电能。

虫害天敌导入调节模块，并结合环境参数监测模块相关组件数据构成。定制诱引昆虫激素释放器是28米间隔设置，2.5米高居中设置。适当的病虫害是作物自然生长的必要条件，通过激素诱引导入天敌控制病虫害，尽可能减少或者不使用农药控制，进一步降低作物的农药残留。相关数据，由综合控制终端n存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

精确采摘及存储模块由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成。采摘机械手，选择robotbase经过改造的柔性采摘模块（但不限于该品牌和型号）,2.5米高居中设置直线滑轨；成熟度测量组件，选择wqf-510a红外光谱仪（但不限于该品牌和型号），检测酚类等作物成熟释放的有机分子，28米间隔，2.5米高居中设置。小型冷藏柜，选择hailang-bd/bc-12型（但不限于该品牌和型号）；并结合环境参数监测模块中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块，传递到综合控制终端，由太阳能光伏发电模块提供电能。

传感通讯模块选择risym-cc1101，433m超高频收发模块（但不限于该品牌和型号）多组。将太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、全封闭外保护模块等数据信息传递到综合控制终端，以及将综合控制终端分析处理后的数据提供给用户体验模块，包括数据相关文件和图像文件等。由太阳能光伏发电模块提供电能。

综合控制终端由终端计算中心和软件构成。终端计算中心选择rpc-610工控机（但不限于该品牌和型号）；软件定制。处理来自太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、全封闭外保护模块等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由太阳能光伏发电模块提供电能。

用户体验模块由客户端软件和用户电子终端构成。客户端软件是定制客户端软件，包括app软件；用户电子终端包括手机、pad、笔记本，微机等。通过综合控制终端提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块由大棚防护材料层和自动卷帘机构成。大棚防护材料是普通大棚，使用pe、eva、pvc、pp膜、frp玻璃钢、硅酸盐玻璃等；未来地球进入冰河期，或者外星移民，需要绝热透明密封外保护罩，使用抽真空的多层钢化玻璃结构，保证密封强度和透光率，甚至全部采用抽真空的多层蓝宝石玻璃结构，并辅以光热储存模块，实现温湿度稳定控制。自动卷帘机根据环境参数监测模块提供的光照度传感器数据，由综合控制终端实现光照度自动调节，由太阳能光伏发电模块提供电能，实现全部自动控制。

本发明是针对背景技术中现有大棚技术均以高产为根本目的农产品生产方式；并且，现有大棚技术，其作物生长环境同自然状态差别明显，产品质量，同自然状态的生产比较，从营养构成到口感，均差距明显。并且，存在肥料和农药的残留等问题。为解决上述问题，本发明智能大棚光伏综合应用系统利用：光伏供电及储能模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、用户体验模块等技术综合，改变现有大棚作物的生产方式。以光伏供电为主，辅以光热资源，模拟作物的自然生态环境，达到提高营养构成和口感的目的，实现全程监控和质量跟踪。并且，适合在贫瘠的土地、山地、荒漠等，现有大棚技术难于实现的区域推广。以及，全封闭设计，适用于外行星移民、未来地球进入冰河期的自循环，自主农作物和食物供给。

采用上述技术方案后，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统具有以光伏供电为主，辅以光热资源，模拟作物的自然生态环境，在保证产量的同时，达到提高营养构成和口感的目的，实现全程监控和质量跟踪；并且，特别适合在贫瘠的土地、山地、荒漠等，现有大棚技术难于实现的区域推广的优点。

附图说明

图1是本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的全智能型组成结构示意图；图2是本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的最简智能型组成结构示意图；图3是本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的贫瘠地区智能型组成结构示意图；图4是本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的光照超强地区智能型组成结构示意图；图5是本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的第五种实施方式的组成结构示意图。

具体实施方式

实施例一，主要是面向未来农业生产的新方式的全智能系统，如图1所示，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的全智能型包括光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16。

光伏供电及储能模块1，由太阳能电池板、充电模块和蓄电池组构成。通过综合控制终端14，为环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、综合控制终端14、全封闭外保护模块16等模块供电。

环境参数监测模块2，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块10的数据，最后由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

光热储存模块3由吸热单元、地下储能池、水循环单元构成。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块2提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

雷电模块4，由高频放电发生器，并配合水肥农药自动喷灌模块8，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

促生长气体调节模块5，由沼气池、甲烷浓度控制、二氧化碳浓度控制组件构成，由环境参数监测模块2提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块3，为大棚供热。

促生长音乐控制模块6，由音响和音乐存储器构成。根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

自然风模拟模块7，由风机、分布式管道及加热组件构成。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块16的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。在极端低温天气，辅助光热储存模块3，为大棚供热。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

水肥农药自动喷灌模块8，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块2提供的数据，由综合控制终端14分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

生物授粉及环境激素控制模块9，由蜜蜂养殖中心和促生长、促成熟激素释放组件构成。多种作物、水果，需要授粉才能达到品质提高的目标。控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

土壤及微生物调节模块10，由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过雷电模块4，促生长气体调节模块5，自然风模拟模块7，水肥农药自动喷灌模块8，生物授粉及环境激素控制模块9，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块2，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端14记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块1提供电能。

虫害天敌导入调节模块11，由诱引激素和控制组件构成。适当的病虫害是作物自然生长的必要条件，通过激素诱引导入天敌控制病虫害，尽可能减少或者不使用农药控制，进一步降低作物的农药残留。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

精确采摘及存储模块12，由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成。通过果实成熟散发的酚类检测，并结合环境参数监测模块2中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块13，传递到综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能。

传感通讯模块13，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、全封闭外保护模块16等数据信息传递到综合控制终端14，以及将综合控制终端14分析处理后的数据提供给用户体验模块15，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块1提供电能。

综合控制终端14，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、全封闭外保护模块16等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块1提供电能。

用户体验模块15，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端14提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块16，普通大棚，塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，辅以光热储存模块的吸热单元，带有自动控制的通风窗口，由综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能，实现全部自动控制。

实施例二，主要是实现最基本的智能生产和信息传递，如图2所示，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的最简智能型包括光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16。

其他，包括光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、生物授粉及环境激素控制模块9、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块，根据需要选择搭配。适合现有大棚的智能化改造。

光伏供电及储能模块1，由太阳能电池板、充电模块和蓄电池组构成。通过综合控制终端14，为环境参数监测模块2、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、全封闭外保护模块16等模块供电。

环境参数监测模块2，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块10的数据，最后由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

水肥农药自动喷灌模块8，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块2提供的数据，由综合控制终端14分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

土壤及微生物调节模块10，微生物在土壤中的构成和分布，直接影响作物的生长。由环境参数监测模块2，提供监测数据。通过雷电模块4，促生长气体调节模块5，自然风模拟模块7，水肥农药自动喷灌模块8，生物授粉及环境激素控制模块9，综合调节土壤的微生物构成。由综合控制终端14记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块1提供电能。

传感通讯模块13，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、水肥农药自动喷灌模块8、全封闭外保护模块16等数据信息传递到综合控制终端14，以及将综合控制终端14分析处理后的数据提供给用户体验模块15，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块1提供电能。

综合控制终端14，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块、水肥农药自动喷灌模块8、传感通讯模块13、全封闭外保护模块16等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块1提供电能。

用户体验模块15，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端14提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块16，普通大棚，塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，辅以光热储存模块的吸热单元，手动控制的通风窗口，由综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能，实现自动控制。

自由选择的其他包括光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块的选配及功能使用，具体参照具体实施方式1全智能大棚光伏综合应用系统中相关模块的选择使用。

实施例三，着重于光伏供能的主要地位，如图3所示，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的贫瘠地区智能型包括光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10，传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16。

其他，包括雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、生物授粉及环境激素控制模块9、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块，根据需要选择搭配。

光伏供电及储能模块1，由太阳能电池板、充电模块和蓄电池组构成。通过综合控制终端14，为环境参数监测模块2、光热储存模块3、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、全封闭外保护模块16等模块供电。

环境参数监测模块2，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块10的数据，最后由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

光热储存模块3由吸热单元、地下储能池、水循环单元构成。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块2提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

水肥农药自动喷灌模块8，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块2提供的数据，由综合控制终端14分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

土壤及微生物调节模块10，由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过促生长气体调节模块5，自然风模拟模块7，水肥农药自动喷灌模块8，生物授粉及环境激素控制模块9，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块2，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端14记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块1提供电能。

传感通讯模块13，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、水肥农药自动喷灌模块8、全封闭外保护模块16等数据信息传递到综合控制终端14，以及将综合控制终端14分析处理后的数据提供给用户体验模块15，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块1提供电能。

综合控制终端14，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块、水肥农药自动喷灌模块8、传感通讯模块13、全封闭外保护模块16等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块1提供电能。

用户体验模块15，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端14提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块16，普通大棚，塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，辅以光热储存模块的吸热单元，手动或自动控制的通风窗口，由综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能，实现自动控制。

自由选择的其他包括雷电模块4，促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、、生物授粉及环境激素控制模块9、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块的选配及功能使用，具体参照具体实施方式1全智能大棚光伏综合应用系统中相关模块的选择使用。适合在贫瘠的土地、山地、荒漠等，现有大棚技术难于实现的区域推广。

实施例四，主要是采用棋盘格式的光伏太阳能设置，如图4所示，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的光照充足地区智能型包括光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16。

其他，包括雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、生物授粉及环境激素控制模块9、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块，根据需要选择搭配。

光伏供电及储能模块1，由太阳能电池板、充电模块和蓄电池组构成。通过综合控制终端14，为环境参数监测模块2、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、全封闭外保护模块16等模块供电。

环境参数监测模块2，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块10的数据，最后由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

自然风模拟模块7，去掉加热组件。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块16的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

水肥农药自动喷灌模块8，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块2提供的数据，由综合控制终端14分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

土壤及微生物调节模块10，由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过促生长气体调节模块5，自然风模拟模块7，水肥农药自动喷灌模块8，生物授粉及环境激素控制模块9，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块2，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端14记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块1提供电能。

传感通讯模块13，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、全封闭外保护模块16等数据信息传递到综合控制终端14，以及将综合控制终端14分析处理后的数据提供给用户体验模块15，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块1提供电能。

综合控制终端14，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块、水肥农药自动喷灌模块8、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、全封闭外保护模块16等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块1提供电能。

用户体验模块15，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端14提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块16，普通大棚，塑料薄膜、玻璃或其他透明材料，带有自动控制的通风窗口；将太阳能电池板，按照国际象棋棋盘格的方式、同玻璃或其他透明材料，铺设在大棚上部。由综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能，实现全部自动控制。

自由选择的其他包括雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、生物授粉及环境激素控制模块9、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12等模块的选配及功能使用，具体参照具体实施方式1全智能大棚光伏综合应用系统中相关模块的选择使用。

实施例五，主要是考虑系统内部的整体循环利用，如图5所示，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统的外星移民、地球冰河期用智能型包括光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16。

其中，小冰河期，以光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、传感通讯模块13、综合控制终端14、用户体验模块15、全封闭外保护模块16等模块为主。

光伏供电及储能模块1，由太阳能电池板、充电模块和蓄电池组构成。通过综合控制终端14，为环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、综合控制终端14、全封闭外保护模块16等模块供电。

环境参数监测模块2，由分布式温度、湿度、甲烷浓度、二氧化碳浓度、农药、肥料、微生物、环境激素等传感器，以及分布式摄像组件构成。监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块10的数据，最后由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

光热储存模块3由吸热单元、地下储能池、水循环单元构成。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块2提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

雷电模块4，由高频放电发生器，并配合水肥农药自动喷灌模块8，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

促生长气体调节模块5，由沼气池、甲烷浓度控制、二氧化碳浓度控制组件构成，由环境参数监测模块2提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块，为大棚供热。

促生长音乐控制模块6，由音响和音乐存储器构成。根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

自然风模拟模块7，由风机、分布式管道及加热组件构成。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块16的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。在极端低温天气，辅助光热储存模块，为大棚供热。通过综合控制终端14控制，由光伏供电及储能模块1提供电能。

水肥农药自动喷灌模块8，由喷淋系统管线和水肥药控制组件构成。根据环境参数监测模块2提供的数据，由综合控制终端14分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

生物授粉及环境激素控制模块9，由蜜蜂养殖中心和促生长、促成熟激素释放组件构成。多种作物、水果，需要授粉才能达到品质提高的目标。控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

土壤及微生物调节模块10，由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，及土壤水肥农药传感单元构成。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过雷电模块4，促生长气体调节模块5，自然风模拟模块7，水肥农药自动喷灌模块8，生物授粉及环境激素控制模块9，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块2，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端14记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由光伏供电及储能模块1提供电能。

虫害天敌导入调节模块11，由诱引激素和控制组件构成。适当的病虫害是作物自然生长的必要条件，通过激素诱引导入天敌控制病虫害，尽可能减少或者不适用农药控制，进一步降低作物的农药残留。相关数据，由综合控制终端14存储、并处理，由光伏供电及储能模块1提供电能。

精确采摘及存储模块12，由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成。通过果实成熟散发的酚类检测，并结合环境参数监测模块2中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块13，传递到综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能。

传感通讯模块13，由通讯传感组件构成。将光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块3、雷电模块4、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、全封闭外保护模块16等数据信息传递到综合控制终端14，以及将综合控制终端14分析处理后的数据提供给用户体验模块15，包括数据相关文件和图像文件等。由光伏供电及储能模块1提供电能。

综合控制终端14，由终端计算中心和软件构成。处理来自光伏供电及储能模块1、环境参数监测模块2、光热储存模块、促生长气体调节模块5、促生长音乐控制模块6、自然风模拟模块7、水肥农药自动喷灌模块8、生物授粉及环境激素控制模块9、土壤及微生物调节模块10、虫害天敌导入调节模块11、精确采摘及存储模块12、传感通讯模块13、全封闭外保护模块16等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由光伏供电及储能模块1提供电能。

用户体验模块15，由app软件和用户电子终端构成，通过综合控制终端14提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块16，地外行星移民，带有全透明窗口、抗辐射密封绝热设计，及气压维持及保护组件构成，辅以光热储存模块的吸热单元；未来地球进入冰河期，绝热透明密封外保护罩，辅以光热储存模块的吸热单元。均由综合控制终端14，由光伏供电及储能模块1提供电能，实现全部自动控制。

本实施例五还可以采用：本系统包括种植农业大棚本体，大棚本体设置有环境检测模块、光热储存模块、用户体验模块、综合控制终端和促生长气体调节模块及太阳能光伏发电模块；太阳能光伏发电模块电连并向综合控制终端供电，用户体验模块通过有线或无线通讯线路连接综合控制终端，环境检测模块的环境检测信号输出端电连综合控制终端控制源信号输入端，综合控制终端输入端电连光热储存模块的控制器和促生长气体调节模块。具有能显著提高生产能效的优点。具体是：光热储存模块是太阳能真空管热水器通过配所述控制器的热介质循环管路联通大棚本体内种植土层下面设置的热交换设备和大棚本体内后挡风墙前面设置的热交换设备。具体是：大棚本体包括后面及左右挡风墙，后面及左右挡风墙间设置有支架支撑的大棚透光防护材料层，在大棚透光防护材料层上面设置由综合控制终端自动控制的隔热保温自动卷帘机。具体是：太阳能光伏发电模块由太阳能电池板和充放电模块及蓄电池组构成，太阳能电池板通过充放电模块电连蓄电池组，蓄电池组通过充放电模块电连综合控制终端。具体是：促生长气体调节模块包括设置在大棚底部地下空间的沼气池，脱硫恒压罐塔和加热光热储存模块的热介质的沼气热水炉；沼气池通过沼气输送管路联通脱硫恒压罐塔，脱硫恒压罐塔再通过配压力输送泵的沼气输送管路联通沼气压力储罐，沼气压力储罐通过所述控制器控制的电控阀联通所述沼气热水炉。具体是：沼气压力储罐通过所述综合控制终端控制的电控阀联通向大棚内释放沼气的喷气管，所述沼气热水炉设置在大棚内或者其排气口通过配送风机的输气管道联通所述喷气管。具体是：用户体验模块由客户端软件和用户电子终端构成；用户电子终端包括手机、pad、笔记本，微机和触摸屏。具体是：环境检测模块是由电连综合控制终端的分布式温湿度传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、农药传感器、光照度传感器、环境激素传感器、肥料传感器，以及分布式摄像组件构成的实时监测网；肥料传感器及土壤温湿度传感器是土壤下5厘米居中设置，其它传感器设置在植株间或大棚下面支架上。具体是：大棚本体进一步设置有电连综合控制终端n的模拟自然雷雨过程的雷电模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块；综合控制终端通过传感通讯模块与其它所有模块进行数据传输。具体是：促生长音乐控制模块包括配置在大棚本体内顶部电连综合控制终端的音响，自然风模拟模块包括相对设置在大棚本体左右挡风墙上部的一对风机，该对风机电连综合控制终端。

更具体是：以84米×8米×2.5米的单体一亩棚为例，本发明全智能大棚光伏综合应用系统包括太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、用户体验模块、全封闭外保护模块。

太阳能光伏发电模块由太阳能电池板（单板功率100w）、充放电模块（boost电路和储能双向变流器为核心）和蓄电池组（12v/150ah、12v/200ah）构成。设计总功率输出2kw～5kw或5kw+等多种功率输出，型号包括ax-2000s，ax-5000s等可供选择（但不限于该品牌和型号）。通过综合控制终端，为环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、综合控制终端、全封闭外保护模块等模块供电。

环境参数监测模块包括分布式温湿度、甲烷传感器、二氧化碳传感器、农药传感器、光照度传感器、环境激素传感器，以及分布式摄像组件构成实时监测网，28米间隔，2.5米高居中设置；肥料传感器、水份传感器、微生物监测，28米间隔，土壤下5厘米居中设置。温湿度传感器，选择jcj175a壁挂式温湿度传感器（但不限于该品牌和型号）；甲烷传感器，选择gjc4型甲烷传感器（但不限于该品牌和型号）；二氧化碳传感器，选择jcj280型二氧化碳传感器；农药传感器，选择wi79452型农药残留传感器（但不限于该品牌和型号）；光照度传感器，选择jcj100p照度传感器（但不限于该品牌和型号）；环境激素传感器，选择c2h4乙烯传感器（但不限于该品牌和型号）；分布式摄像组件，选择overview-afsxj-nc-a-ov-2.8型网络监控广角高清摄像头（但不限于该品牌和型号）；肥料传感器，选择离子选择电极和isfet传感器（但不限于该品牌和型号）；水份传感器，选择jcjtrh土壤水分传感器（但不限于该品牌和型号）；微生物监测，选择bod传感器（但不限于该品牌和型号）间接检测，监测作物整个生长周期内，环境的各项参数变化，并形成报表数据和图像数据。接收来自土壤及微生物调节模块的数据，最后由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

光热储存模块由吸热单元、地下储能池、散热器、水循环单元构成。吸热单元选择q-b-j-1-100/1.71/0.05100l型玻璃真空管组件（但不限于该品牌和型号）；地下储能池，包覆保温材料的bwx型20t～1000t储水罐（但不限于该品牌和型号），位于大棚底部的地下空间；散热器，选择gl-01b型工业换热器（但不限于该品牌和型号），位于背侧；水循环单元，遵循gb50648-2011系统的设计规范定制。实现高温存储热量，低温释放热量。主动循环由环境参数监测模块提供的分布式温度传感反馈信号，通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

雷电模块的核心构成是马克思发生器,其由coto型十级+马克思发生器（但不限于该品牌和型号）构成，28米间隔,2.5米高度居中设置；配合水肥农药自动喷灌模块，产生臭氧、紫外线杀菌，电场刺激，以及富氮雨水喷淋，模拟自然雷雨过程，提升作物口感品质。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

促生长气体调节模块由定制的沼气池、9立方玻璃钢化粪池和脱硫恒压罐塔及相关控制组件构成，设置在大棚底部的地下空间；配合环境参数监测模块、提供分布式传感反馈信号，通过综合控制终端，实现甲烷浓度和二氧化碳浓度控制。由太阳能光伏发电模块提供电能。在极端低温天气，燃烧沼气，辅助光热储存模块，为大棚供热。

促生长音乐控制模块由音响构成。音响选择edifier-s1000ma型（但不限于该品牌和型号）音响，存储器64gu盘，顶棚中间设置,高度2.7米+位置。根据不同作物，以及作物的不同生长时期，播放不同的音乐促进生长，提高作物的品质。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

自然风模拟模块由风机，并配合光热储存模块和环境参数监测模块的相关信息数据产生不同温度、湿度、二氧化碳和甲烷浓度的模拟自然风。风机选择sf6-42.2kw轴流风机（但不限于该品牌和型号），2套两端中间设置，高度2米+位置，进出门的上方。自然风满足条件，直接打开全封闭外保护模块的通风窗口，否则，导入部分自然风，模拟作物在自然条件下的风循环需要。在极端低温天气，辅助光热储存模块，为大棚供热。通过综合控制终端控制，由太阳能光伏发电模块提供电能。

水肥农药自动喷灌模块由空中喷淋管线、土壤微喷管线和水肥药控制组件构成。空中喷淋管线,定制5米一个4向喷头设计,两排，间隔2米，高度2.2米；土壤微喷管线，定制1吋5孔加厚设计，6排，间隔1米，贴近地面土壤，如图3。根据作物生长期的不同阶段，空中喷淋和土壤微喷分别进行或结合进行。根据环境参数监测模块提供的数据，由综合控制终端分析，根据不同的作物生长及生长阶段要求，通过水肥药控制组件，控制水肥农药的添加，创造并形成作物的自然生长环境。相关数据由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

生物授粉及环境激素控制模块由1个蜜蜂养殖中心；促生长、促成熟激素(包括乙烯等)释放组件,28米间隔，2.5米高居中设置；并结合水肥农药自动喷灌模块组件构成。多种作物、水果，需要授粉才能达到品质提高的目标。控制促生长和促成熟激素，达到自然条件的生长要求。相关数据由综合控制终端存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

土壤及微生物调节模块由土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元，并结合环境参数监测模块相关的土壤水肥农药b8～b10的实时监测传感单元构成，28米间隔,地下5厘米埋置。土壤微生物传感单元，重金属及微量元素传感单元,选择aliyiqi的全项目土壤肥料养分检测仪/重金属测试仪/微量元素化肥施肥速测仪（但不限于该品牌和型号），进行定期检测。监测微生物在土壤中的构成和分布，重金属及微量元素，和水肥农药的含量。通过雷电模块，促生长气体调节模块，自然风模拟模块，水肥农药自动喷灌模块，生物授粉及环境激素控制模块，综合调节土壤的微生物构成。并向环境参数监测模块，提供土壤微生物、重金属及微量元素，和水肥农药监测数据。由综合控制终端记录并分析相关数据，并给出控制执行方案，形成报表数据文件。由太阳能光伏发电模块提供电能。

虫害天敌导入调节模块，并结合环境参数监测模块相关组件数据构成。定制诱引昆虫激素释放器是28米间隔设置，2.5米高居中设置。适当的病虫害是作物自然生长的必要条件，通过激素诱引导入天敌控制病虫害，尽可能减少或者不使用农药控制，进一步降低作物的农药残留。相关数据，由综合控制终端n存储、并处理，由太阳能光伏发电模块提供电能。

精确采摘及存储模块由采摘机械手、成熟度测量组件和小型冷藏柜构成。采摘机械手，选择robotbase经过改造的柔性采摘模块（但不限于该品牌和型号）,2.5米高居中设置直线滑轨；成熟度测量组件，选择wqf-510a红外光谱仪（但不限于该品牌和型号），检测酚类等作物成熟释放的有机分子，28米间隔，2.5米高居中设置。小型冷藏柜，选择hailang-bd/bc-12型（但不限于该品牌和型号）；并结合环境参数监测模块中分布式摄像组件的尺寸测量，实现成熟作物的随时采摘，并集中在小型冷藏柜中，同时，将相关信息通过传感通讯模块，传递到综合控制终端，由太阳能光伏发电模块提供电能。

传感通讯模块选择risym-cc1101，433m超高频收发模块（但不限于该品牌和型号）多组。将太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、全封闭外保护模块等数据信息传递到综合控制终端，以及将综合控制终端分析处理后的数据提供给用户体验模块，包括数据相关文件和图像文件等。由太阳能光伏发电模块提供电能。

综合控制终端由终端计算中心和软件构成。终端计算中心选择rpc-610工控机（但不限于该品牌和型号）；软件定制。处理来自太阳能光伏发电模块、环境参数监测模块、光热储存模块、雷电模块、促生长气体调节模块、促生长音乐控制模块、自然风模拟模块、水肥农药自动喷灌模块、生物授粉及环境激素控制模块、土壤及微生物调节模块、虫害天敌导入调节模块、精确采摘及存储模块、传感通讯模块、全封闭外保护模块等数据和图像信息，分析并控制各个模块相互之间协调运行。由太阳能光伏发电模块提供电能。

用户体验模块由客户端软件和用户电子终端构成。客户端软件是定制客户端软件，包括app软件；用户电子终端包括手机、pad、笔记本，微机等。通过综合控制终端提供的数据报表和图像文件，实时查询作物的生长状态，农药、化肥残留，营养成分构成等数据。实现从种植到餐盘的全过程参与体验。

全封闭外保护模块由大棚防护材料层和自动卷帘机构成。大棚防护材料是普通大棚，使用pe、eva、pvc、pp膜、frp玻璃钢、硅酸盐玻璃等；未来地球进入冰河期，或者外星移民，需要绝热透明密封外保护罩，使用抽真空的多层钢化玻璃结构，保证密封强度和透光率，甚至全部采用抽真空的多层蓝宝石玻璃结构，并辅以光热储存模块，实现温湿度稳定控制。自动卷帘机根据环境参数监测模块提供的光照度传感器数据，由综合控制终端实现光照度自动调节，由太阳能光伏发电模块提供电能，实现全部自动控制。

采用上述技术方案后，本发明光伏综合应用智能农业大棚系统具有以光伏供电为主，辅以光热资源，模拟作物的自然生态环境，在保证产量的同时，达到提高营养构成和口感的目的，实现全程监控和质量跟踪；并且，特别适合在贫瘠的土地、山地、荒漠等，现有大棚技术难于实现的区域推广的优点。