一种工厂育秧大棚温度控制的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农业技术领域。更具体地，涉及一种工厂育秧大棚温度控制方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 某些农作物（如水稻）在播种之前，需要先对其育秧，不同种类的秧苗在生长过程 中的不同时期对温度、水分等环境因素要求不同。因此，在温室大棚中，在不同的时期，需要 控制不同的温度范围，以适合秧苗的生长，提高秧苗的质量。
[0003] 一般情况棚内温度的控制由升温和降温两种方式，升温主要是通过太阳光的辐 射，如果大棚保温不好的话，还可能额外安装加热装置辅助升温。降温通过风机与外界进行 空气交换，这样的加热装置和风机在运行过程中都要消耗大量能源，由于其只是作用于棚 内局部，棚内的整体温度不均匀，波动大，效果不理想。在实际应用中，也是少数棚内使用加 热装置，大部分大棚的降温通常是用通过通风口的启闭来实现的，利用棚内外的空气流动 起到降温散热的目的，但一般都是人工现场操作，费时费力，效果也不好。
[0004] 该方法和装置可以针对秧苗的种类和生长时期，确定最合适的棚温范围，通过实 时采集大棚内外温度信息，经过对数据的处理和分析，控制大棚通风口的开启程度，实现对 棚内温度的精确智能控制。
[0005] 该方法和装置中大棚的通风口由进风通风口和出风通风口，进出风通风口处于同 一开启程度，使棚内外空气能够充分流动，让棚内温度均匀变化。该方法和装置整体上通过 控制通风口控制棚温在合适的范围之内。主要利用棚内外的空气流动来实现温度的控制， 当需要升高温度时，减少通风口的开启度，减少棚内外空气流动，棚内温度会在阳光的作用 下缓慢升高；当减低温度时，增大通风口的开启度，增加棚内外空气流动，棚内温度会缓慢 降低，直至棚外温度，如图1所示。用户只需在处理单元根据秧苗的种类建立模型，该方法 和装置会根据该模型自动调节棚内温度，整个过程无需人工参与。
[0006] 该方法和装置采用了棚内外空气通过通风口自然流动进行棚内温度控制，安装方 便，环保。通过对通风口的精确控制，能使棚温波动小，能够使棚内温度长时间保持在某一 范围内。此外，还可以对大棚内的秧苗生长状况进行图像采集，工作人员可以远程对棚内状 况进行监控，大大提高了工作效率。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个目的在于提供一种一种育秧大棚温度控制方法，该方法通过精确控 制育秧大棚进出通风口的开启程度来控制大棚内外的空气流动的强弱，进而控制大棚内的 温度。该发明可对大棚内秧苗生长状况进行图像监控，并可以远程对温度进行控制。
[0008] 为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0009] -种育秧大棚温度控制的方法，该方法包括：
[0010] 采集大棚内部的温度Tn数据和外部的温度Te数据，计算大棚内外部温度差AT;
[0011] 根据所述大棚内部温度Tn、大棚外部温度Te和大棚内外部温度差AT确定大棚通 风口目标开启度Kn;
[0012] 检测通风口实际开启度K，计算所述目标开启度Kn与通风口实际开启度K的误差 AK，调节通风口的开启程度。
[0013] 优选地，采集大棚内部的温度Tn数据和外部的温度Te数据，计算大棚内外部温度 差AT，包括如下步骤：
[0014] 在大棚的棚顶、棚内的左侧和右侧分别安装温度数据采集装置；
[0015] 采集棚顶的温度，棚内左侧的温度和棚内右侧的温度；
[0016] 分别计算各处温度的平均值，得到棚顶的温度数据为Ttn、棚内左侧的温度数据为 Tin和棚内右侧的温度数据为Trn;
[0017] 计算大棚内部的温度Tn，所述大棚内部的温度Tn= (Ttn+Tln+Trn)/3 ;
[0018] 采集大棚外部的温度数据Te;
[0019] 计算大棚内外部温度差AT=Te-Tn。
[0020] 优选地，所述棚顶的温度数据Ttn、棚内左侧的温度数据Tin和棚内右侧的温度数 据Trn，计算方法如下：
[0021] 大棚内部温度由温度采集装置获得，所述温度采集装置设于大棚的棚顶、大棚内 部左侧和大棚内部右侧，所述棚顶的温度采集装置的安装数量为Na，大棚内部左侧的温度 采集装置安装数量为，大棚内部右侧的温度采集装置安装数量为;
[0022] 棚顶的温度计算方法如下：
[0023] 当Na〈3时，大棚棚顶温度Ttn为N个采集装置采集到的N个温度数据的平均值；
[0024] 当3〈Na〈7时，大棚棚顶温度Ttn为除去1个最大值和1个最小值后的温度平均 值；
[0025] 当Na >7时，大棚棚顶的温度Ttn为除去2个最大值和2个最小值后的温度平均 值；
[0026] 所述大棚内部左侧温度Hn和大棚内部右侧温度Trn的计算方法与大棚棚顶温度 Ttn的计算方法相同；计算得到Tin和Trn。
[0027] 所述Tn= (Ttn+Tln+Trn)/3。
[0028] 优选地，根据所述大棚内部温度Tn、大棚外部温度Te和大棚内外部温度差AT确 定大棚通风口目标开启度Kn，包括如下步骤：
[0029] 将大棚外部温度Te与大棚内部设定的温度控制范围的最小值Tminn和最大值 Tmaxn比车交；
[0030] 当所述的Te〈Tminn时，通风口关闭；
[0031] 当所述的Te>Tmaxn时，通风口完全打开；
[0032] 当所述的Tminn彡Te彡Tmaxn时，根据AT的值的范围按照特定的函数模型确定 通风口目标开启度Kn。
[0033] 优选地，按照一定的函数模型确定开启度，优选的函数模型为：
[0034] 1)当AT〈0时的函数模型为：Y= 0
[0035] 2)当0彡AT〈ATcn*5%时的函数模型为：Y=X2"
[0036] 3)当ATcn*5%彡AT〈ATcn*15%时的函数模型为：Y=X1/3
[0037] 4)当 ATcn*15%彡 AT〈 ATcn*25%时的函数模型为：Y= Xa4
[0038] 5)当 ATcn*25%彡 AT〈 ATcn*35%时的函数模型为：Y= X。5
[0039] 6)当 ATcn*35%彡 AT〈 ATcn*45%时的函数模型为：Y= X2/3
[0040] 7)当ATcn*45%彡AT彡ATcn*55%时的函数模型为：Y=X1
[0041] 8)当ATcn*55%〈AT彡ATcn*65%时的函数模型为：Y=X3/2
[0042] 9)当ATcn*65%〈AT彡ATcn*75%时的函数模型为：Y=X2
[0043] 10)当ATcn*75%〈AT彡ATcn*85%时的函数模型为：Y=X2 5
[0044] 11)当ATcn*85%〈AT彡ATcn*95%时的函数模型为：Y=X3
[0045] 12)当ATcn*95%〈AT彡ATcn时的函数模型为：Y=X3 5
[0046] 13)当A T> A Ten时的函数模型为：Y=X3 5
[0047] 其中，ATen为大棚内部温度变化范围，ATen=Tmaxn-Tminn;Y表示通风口开启 度Kn的量化范围，YG[0, 1]，KnG[0, 100];因此Kn在Y的取值范围内均匀分布，当Y〈0 时，Y= 0,当Y>1 时，Y= 1;X= (Tn-Tminn)/ATen，当X〈0 时，X= 0,当X>1 时，X= 1。
[0048] 优选地，所述检测通风口实际开启度K，计算所述目标开启度Kn与通风口实际开 启度K的误差AK，调节通风口的开启程度，包括如下步骤：
[0049] 预定目标开启度Kn与实际开启度K的误差最大值AKmax和误差最小值AKmin， 所述AK=Kn-K;
[0050] 将所述目标开启度Kn与通风口实际开启度K的误差AK与误差最大值AKmax和 误差最小值AKmin进行比较；
[0051] 当AK>AKmax时，增大通风口开启度到Kn，所述AKmax取值为1、2、3、4或5。
[0052] 当AK〈AKmin时，减小通风口开启度到Kn，所述AKmax取值为-1、-2、-3、-4 或-5。
[0053] 优选地，该方法进一步包括：
[0054] 通过图像采集单元获取大棚内秧苗的视频图像；
[0055] 根据所述视频图像控制通风口的开启。
[0056] -种育秧大棚温度控制装置，该装置包括：
[0057] 采集单元，用于采集温度控制所需的数据，所述温度控制所需的数据为所述大棚 内部温度Tn、所述大棚外部温度Te和通风口的实际开启度K ;
[0058] 执行单元，根据所采集的温度数据Tn和Te，控制通风口的开启；
[0059] 处理单元，获取采集单元采集的实时数据，对实时数据进行处