一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统的制作方法

本发明涉及控温系统，尤其涉及一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统。

背景技术：

1、温室，又称暖房，指有防寒、加温和透光等设施，供冬季培育喜温植物的房间，在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等，温室是指能控制或部分控制植物生长环境的建筑物，主要用于非季节性或非地域性的植物栽培、科学研究、加代育种和观赏植物栽培等，利用温室内的系统可以直接调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素，可以实现全年高产、稳步精细蔬菜、花卉，经济效益好，温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成

2、但是，当前的温室在进行培育过程中，当温度到达设定阈值时，可以自动化进行调控，这种调控无需人工指导，也不具备预警功能，当温度控制设备出现问题时，管理人员无法及时获得预警数据，造成无法及时排除故障，而且现有的温室缺乏对温度的变化速率统计，在需要温度调控时，无法获得剩余标准温度维持时间，不方便对排障时间进行合理规划，因此，本发明提出一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，该基于数据分析的全自动温室控温管理系统以自动人工相结合对温度控制，并留有操作时间，便于维持温室温度的稳定性。

2、为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，包括中心处理模块、温度采集模块、人机交互系统、温控硬件和预警系统，所述人机交互系统内置于计算机并位于控制室内，所述温度采集模块和温控硬件位于温室内，且温度采集模块用于采集温度内的实时温度，并将数据传输至中心处理模块中，所述温控硬件用于调节温室的温度，所述中心处理模块用于对实时温度进行分析，判断不同季节下不同时段的变化速率并进行储存；

3、所述人机交互系统用于人工设定温室温度范围a-b摄氏度，并用于设定预警参数波动值t摄氏度，所述预警系统用于在温度降低到a+t摄氏度或者增加到b-t摄氏度时，发送预警信息至人机交互系统，并根据当前时段判断温度变化到范围阈值极点的时间速率，显示在预警信息中，在剩余时间到达三分之一时，所述人机交互系统启动温控硬件进行自动调控。

4、进一步改进在于：所述温度采集模块包括温控硬件自带的感温模块和内置于温室内的红外设备模块，且温度采集模块内置数据融合模块，所述数据融合模块用于将温控硬件自带的感温模块和内置于温室内的红外设备模块采集到的温度值进行线性加权融合，获得实时融合校正温度值。

5、进一步改进在于：所述温控硬件为空调设备，且空调设备具备制冷和制热功能，并具备温度调节时间戳的记录功能。

6、进一步改进在于：所述中心处理模块包括数据采集归纳模块、温度变化速率计算模块和数据库，所述数据采集归纳模块接入温度采集模块，通过数据总线来获取当前温室的融合校正温度值，并记录当前季节以及时间，形成相应的折线统计图。

7、进一步改进在于：所述数据总线为与现场建立网络连接的枢纽中心，该枢纽中心连接温室和控制室，用于对传输的数据进行解析处理，将数据分流到不同的队列，进行多路同步备份以及传输，并在传输至数据采集归纳模块前进行除重，确保数据无遗漏。

8、进一步改进在于：所述温度变化速率计算模块用于对采集的温度数据进行计算，以白天12小时和夜间12小时为计算基准，计算温度变化的速率，并将速率匹配上当前计算的时间和季节，根据不同的季节，获取每个季节，每天白天和夜间的平均温度变化速率。

9、进一步改进在于：所述数据库用于储存温度变化速率数据，并按照相应的季节以及时间段对数据进行分类储存，所述数据库提供数据检索功能。

10、进一步改进在于：所述人机交互系统包括显示器、人工输入工具和模式切换模块，所述显示器用于显示整个系统运行中的所有数据，所述人工输入工具用于人工设定温室温度范围a-b摄氏度，并用于设定预警参数波动值t摄氏度，所述模式切换模块包括人工模式、自动模式和控制模块，所述控制模块连接控制硬件用于控制空调设备运行，所述人工模式用于在预警剩余时间三分之二时，提供人工操作的通道，所述自动模式用于在预警剩余时间到达三分之一时，启动温控硬件进行自动调控。

11、进一步改进在于：所述预警系统包括控制室预警模块和远程预警模块，所述控制室预警模块接入数据采集归纳模块，并以人机交互系统设定的a-b摄氏度作为监控标准，当温度降低到a+t摄氏度或者增加到b-t摄氏度时，发送预警信息至显示器中，且控制室预警模块接入数据库，根据当前预警时所处的时间段以及季节，判断出温度变化到范围阈值极点的时间速率，显示在显示器中。

12、进一步改进在于：所述远程预警模块通过5g网匹配管理人员手机app的身份数据，当控制室预警模块产生预警信息时，所述远程预警模块将该预警信息同步发送给管理人员的人机app，进行远程预警。

13、本发明的有益效果为：

14、1、本发明设定温室温度范围a-b摄氏度和预警参数波动值t摄氏度，当温度降低到a+t摄氏度或者增加到b-t摄氏度时，发送预警信息至人机交互系统，留有t摄氏度的变化时间供管理人员进行计时调控，当无需调控，剩余时间到达三分之一时，即可进行自动调控，自动人工相结合，并留有操作时间，便于维持温室温度的稳定性。

15、2、本发明采集多组温室温度，并对实时温度变化进行分析，判断不同季节下不同时段的变化速率，在预警时，根据当前预警时所处的时间段以及季节，判断出温度变化到范围阈值极点的时间速率，使得剩余的操作时间可以直观地显示给管理人员，该时间综合考虑温度变化的时间段和季节，结合对外部影响因素的考虑，提高温度变化速率的计算准确性。

16、3、本发明的预警信息除了在显示器上显示外，还远程发送给管理人员手机app，便于管理人员远程及时获取信息，提高系统整体的可靠性。

技术特征：

1.一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，包括中心处理模块、温度采集模块、人机交互系统、温控硬件和预警系统，其特征在于：所述人机交互系统内置于计算机并位于控制室内，所述温度采集模块和温控硬件位于温室内，且温度采集模块用于采集温度内的实时温度，并将数据传输至中心处理模块中，所述温控硬件用于调节温室的温度，所述中心处理模块用于对实时温度变化进行分析，判断不同季节下不同时段的变化速率并进行储存；

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述温度采集模块包括温控硬件自带的感温模块和内置于温室内的红外设备模块，且温度采集模块内置数据融合模块，所述数据融合模块用于将温控硬件自带的感温模块和内置于温室内的红外设备模块采集到的温度值进行线性加权融合，获得实时融合校正温度值。

3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述温控硬件为空调设备，且空调设备具备制冷和制热功能，并具备温度调节时间戳的记录功能。

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述中心处理模块包括数据采集归纳模块、温度变化速率计算模块和数据库，所述数据采集归纳模块接入温度采集模块，通过数据总线来获取当前温室的融合校正温度值，并记录当前季节以及时间，形成相应的折线统计图。

5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述数据总线为与现场建立网络连接的枢纽中心，该枢纽中心连接温室和控制室，用于对传输的数据进行解析处理，将数据分流到不同的队列，进行多路同步备份以及传输，并在传输至数据采集归纳模块前进行除重，确保数据无遗漏。

6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述温度变化速率计算模块用于对采集的温度数据进行计算，以白天12小时和夜间12小时为计算基准，计算温度变化的速率，并将速率匹配上当前计算的时间和季节，根据不同的季节，获取每个季节，每天白天和夜间的平均温度变化速率。

7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述数据库用于储存温度变化速率数据，并按照相应的季节以及时间段对数据进行分类储存，所述数据库提供数据检索功能。

8.根据权利要求7所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述人机交互系统包括显示器、人工输入工具和模式切换模块，所述显示器用于显示整个系统运行中的所有数据，所述人工输入工具用于人工设定温室温度范围a-b摄氏度，并用于设定预警参数波动值t摄氏度，所述模式切换模块包括人工模式、自动模式和控制模块，所述控制模块连接控制硬件用于控制空调设备运行，所述人工模式用于在预警剩余时间三分之二时，提供人工操作的通道，所述自动模式用于在预警剩余时间到达三分之一时，启动温控硬件进行自动调控。

9.根据权利要求8所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述预警系统包括控制室预警模块和远程预警模块，所述控制室预警模块接入数据采集归纳模块，并以人机交互系统设定的a-b摄氏度作为监控标准，当温度降低到a+t摄氏度或者增加到b-t摄氏度时，发送预警信息至显示器中，且控制室预警模块接入数据库，根据当前预警时所处的时间段以及季节，判断出温度变化到范围阈值极点的时间速率，显示在显示器中。

10.根据权利要求9所述的一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，其特征在于：所述远程预警模块通过5g网匹配管理人员手机app的身份数据，当控制室预警模块产生预警信息时，所述远程预警模块将该预警信息同步发送给管理人员的人机app，进行远程预警。

技术总结
本发明提供了一种基于数据分析的全自动温室控温管理系统，涉及控温系统技术领域，包括中心处理模块、温度采集模块、人机交互系统、温控硬件和预警系统，所述人机交互系统内置于计算机并位于控制室内，所述温度采集模块和温控硬件位于温室内，且温度采集模块用于采集温度内的实时温度，并将数据传输至中心处理模块中；本发明设定温室温度范围a‑b摄氏度和预警参数波动值t摄氏度，当温度降低到a+t摄氏度或者增加到b‑t摄氏度时，发送预警信息至人机交互系统，留有t摄氏度的变化时间供管理人员进行计时调控，当无需调控，剩余时间到达三分之一时，即可进行自动调控，自动人工相结合，并留有操作时间，便于维持温室温度的稳定性。

技术研发人员：于家伊,黄谦,王美容,姜楠,张文
受保护的技术使用者：北京四良科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15