本發(fā)明一般地涉及一種植物栽培設(shè)施，具體為一種物理農(nóng)業(yè)智能控制溫室系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該以轉(zhuǎn)化化學(xué)農(nóng)業(yè)為主要任務(wù)，依靠物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)創(chuàng)造環(huán)境友好、自然資源協(xié)調(diào)利用和保障人類安全生存的綠色生產(chǎn)方式。現(xiàn)代物理農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)與物理學(xué)科交融的新興學(xué)科，其是利用具有生物效應(yīng)的物理因子控制動植物的生長發(fā)育及其生活環(huán)境，促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步擺脫對化肥、農(nóng)藥以及抗生素等化學(xué)藥品的依賴及自然環(huán)境的束縛，最終獲取高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、無毒農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境調(diào)控型農(nóng)業(yè)。物理農(nóng)業(yè)屬于高投入高產(chǎn)出的設(shè)備型、設(shè)施型、工藝型的農(nóng)業(yè)，是一個新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系，它要求技術(shù)、設(shè)備和動植物三者高度相關(guān)，并以生物物理因子作為操控對象，最大限度地提高產(chǎn)量，減少農(nóng)藥的使用量，為人類提供綠色、環(huán)保和健康的動植物產(chǎn)品。要實現(xiàn)化學(xué)農(nóng)業(yè)朝向物理農(nóng)業(yè)的深度轉(zhuǎn)型。

全世界都期待著無污染的食品，都期待著綠色環(huán)境，而實現(xiàn)這些期待就需要發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，這就要求世界農(nóng)業(yè)必須由化學(xué)農(nóng)業(yè)向物理農(nóng)業(yè)過渡，物理農(nóng)業(yè)可以推進生態(tài)農(nóng)業(yè)進程，可以使人類社會的發(fā)展變成可持續(xù)發(fā)展。

設(shè)施栽培是近年來興起的新型栽培技術(shù)，屬于典型的物理農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，其主要特點是創(chuàng)造一個適合植物生長的小環(huán)境，使植物在不利于生長的季節(jié)、人為的創(chuàng)造了一個基本能滿足植物生長的小環(huán)境自然條件下生長發(fā)育。常見的就是利用溫室栽培反季節(jié)蔬菜，這種溫室的頂部利用透明材料建造，并全部封閉。在環(huán)境溫度低，不適合作物生長的季節(jié)里，使溫室內(nèi)白天吸收太陽光熱量，升溫加熱使溫度適合作物生長，特別是在寒冬季節(jié)或遇到風(fēng)雪寒流的天氣，溫室內(nèi)的溫度，一般都需要外加熱源加熱，例如用電能、煤等加熱升溫。

現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，管理的重點傾向于加強地上部分的大棚保溫管理，提高地溫卻沒有得力的措施(提高地溫)。日光溫室在越冬階段，設(shè)施內(nèi)由于封閉的原因氣溫在日照強的時候短時間處于超過植物生長適宜溫度的超高溫狀態(tài)，而地溫卻隨著空氣和土壤的傳導(dǎo)逐步降低，很長一段時間處于植物生長溫度底線以下，上述情況嚴(yán)重影響植物生長。如遇到風(fēng)雪連陰天氣和冷空氣降溫等氣候的影響，盡管煤炭火為溫室內(nèi)提供了熱量，溫室的地溫還要隨著熱量的釋放而降低，日光溫室的自身保溫抗災(zāi)能力明顯下降。由于日光溫室內(nèi)的地溫偏低，熱源供應(yīng)不足，氣溫變化大，空間封閉的溫室內(nèi)常常處于高溫高濕或低溫高濕狀態(tài)，極易引起低溫病害和低溫凍害，嚴(yán)重的受害死苗，造成不應(yīng)有的損失。

顯然，當(dāng)下需要一種技術(shù)能夠減少氣溫波動，降低濕度，提升地溫，同時降低病蟲害，進而改善設(shè)備農(nóng)業(yè)內(nèi)農(nóng)作物的生長環(huán)境，提高生產(chǎn)，增加農(nóng)民受益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種物理農(nóng)業(yè)智能控制溫室系統(tǒng)，用于改善設(shè)施農(nóng)業(yè)處于反季生產(chǎn)，農(nóng)作物生長處于“高氣溫、低地溫”的生長環(huán)境，應(yīng)用調(diào)溫技術(shù)，改善農(nóng)作物的生長條件。

為了實現(xiàn)上述目的，一種物理農(nóng)業(yè)智能控制溫室系統(tǒng)，其特征在于：環(huán)境監(jiān)測模塊、環(huán)境分析模塊和環(huán)境處理模塊，環(huán)境監(jiān)測模塊包括氣溫監(jiān)測單元、相對濕度監(jiān)測單元、和光照度監(jiān)測單元，所述環(huán)境分析模塊包括優(yōu)化環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元、實時環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元，所述環(huán)境處理模塊包括報警通知單元和優(yōu)化提示單元；進一步的所述系統(tǒng)還包括，調(diào)溫設(shè)備，所述調(diào)溫設(shè)備包括物理滅菌模塊，地溫控制模塊和與地溫控制模塊相連接的鋪設(shè)在地下的管道。

優(yōu)選地，所述溫室系統(tǒng)還包括光照系統(tǒng)，該光照系統(tǒng)采用led光源，既可以對室內(nèi)溫度進行補償，還可以采用uvb光源對室內(nèi)進行殺菌。

優(yōu)選地，所述調(diào)溫設(shè)備以設(shè)施內(nèi)空氣為介質(zhì)，利于農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)富余的氣溫，通過調(diào)溫設(shè)備，將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，從而達到降低氣溫，提高地溫的效果；a、晴天時和光熱條件較好的季節(jié)，通過調(diào)溫設(shè)備將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，提高地溫，并儲存熱量；b、連續(xù)陰天時、可通過調(diào)溫設(shè)備調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)的氣溫和地溫，創(chuàng)造更適應(yīng)農(nóng)作物生長所需的條件。

優(yōu)選地，通過調(diào)溫設(shè)備的物理滅菌模塊將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，降低氣溫，減少病菌。

優(yōu)選地，環(huán)境監(jiān)測模塊通過各個模塊將實時監(jiān)測的室內(nèi)溫度，地下溫度，相對濕度，光照度并將數(shù)據(jù)傳送給實時環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元。

優(yōu)選地，所述最佳環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元包括事先設(shè)置的種植農(nóng)作物最佳溫度、最佳濕度和最佳光照度，在該環(huán)境條件下最適合農(nóng)作物的生長。

優(yōu)選地，所述實測環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元包括實時測量的溫度、濕度和光照度，通過實測環(huán)境數(shù)據(jù)庫可準(zhǔn)確、方便的得知室內(nèi)環(huán)境狀況。

優(yōu)選地，所述報警通知單元包括鳴笛通知和顏色預(yù)警通知，當(dāng)實測環(huán)境數(shù)據(jù)偏離最佳環(huán)境數(shù)據(jù)時將會發(fā)出報警通知，優(yōu)化提示單元提醒農(nóng)戶可以采取的一些措施。

優(yōu)選地，環(huán)境監(jiān)測模塊還可以包括二氧化碳監(jiān)測單元，并提示農(nóng)戶定時定量施放二氧化碳。

本發(fā)明的有益效果是：1、調(diào)溫：設(shè)施農(nóng)業(yè)反季生產(chǎn)，處于低溫、弱光環(huán)境，且溫度分布不均勻，多表現(xiàn)為：季節(jié)分布不均、區(qū)域分布不均和時間分布不均。白天農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)氣溫高達35℃以上，而地溫卻低于12℃，氣溫30℃以上就容易滋生病菌，地溫低于18℃且不利于農(nóng)作物的生長，傳統(tǒng)方式通過給農(nóng)業(yè)設(shè)施防風(fēng)來降低氣溫，但是地溫卻得不到提高。2、殺菌：a、亞盛物理農(nóng)業(yè)調(diào)溫技術(shù)是個半封閉的空氣循環(huán)過程，在該過程中，利用uvb對農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)的空氣進行殺菌，減少病蟲害。b、調(diào)溫設(shè)備將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，降低氣溫，減少病菌。3、補碳：通過人工干預(yù)設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)光照和溫度，大大改善了農(nóng)作物的生長環(huán)境，促進了農(nóng)作物的生長，然而設(shè)施農(nóng)業(yè)是個密閉空間，農(nóng)作物的生長所需二氧化碳數(shù)量有限，人工補碳可通過調(diào)溫設(shè)備的空氣循環(huán)過程對農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)進行均勻補碳。4、降濕：通過人工干預(yù)設(shè)施農(nóng)業(yè)內(nèi)濕度，促進了農(nóng)作物的生長。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的實施方式中調(diào)溫設(shè)備安裝示意圖；

圖2是本發(fā)明的實施方式中調(diào)溫設(shè)備安裝效果局部示意圖；

圖3是本發(fā)明的實施方式中調(diào)溫設(shè)備安裝效果局部放大示意圖；

圖4是本發(fā)明的實施方式中溫室系統(tǒng)模塊示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的實施例，在附圖中示出了它們的例子，其中，相同的參考數(shù)字通篇指示相同的元件。就此而言，本發(fā)明的實施例可以具有不同的形式，并且不應(yīng)該被視為限于這里給出的描述。因此，下面通過參考附圖描述這些實施例僅為了說明本發(fā)明的各方面。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本實施方式給出了一種物理農(nóng)業(yè)智能控制溫室系統(tǒng)，如圖1和2所示，調(diào)溫設(shè)備包括地溫控制模塊與鋪設(shè)在地下的管道相連接，將高氣溫轉(zhuǎn)入地下。圖3示出了一種在作物根部附近埋設(shè)管道的局部視圖。

其中所述調(diào)溫設(shè)備以設(shè)施內(nèi)空氣為介質(zhì)，利于農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)富余的氣溫，通過設(shè)備，將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，從而達到降低氣溫，提高地溫的效果。a、晴天時和光熱條件較好的季節(jié)，通過調(diào)溫設(shè)備將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，提高地溫，并儲存熱量。b、連續(xù)陰天時、可通過調(diào)溫設(shè)備內(nèi)的手段、調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)的氣溫和地溫，創(chuàng)造更適應(yīng)農(nóng)作物生長所需的條件。

其中，通過調(diào)溫設(shè)備的物理滅菌模塊將高氣溫轉(zhuǎn)入地下，出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，降低氣溫，減少病菌。

本發(fā)明的溫室控制系統(tǒng)還包括(部分單元或模塊在圖中未示出)：環(huán)境監(jiān)測模塊、環(huán)境分析模塊和環(huán)境處理模塊，環(huán)境監(jiān)測模塊包括氣溫監(jiān)測單元、相對濕度監(jiān)測單元、和光照度監(jiān)測單元，所述環(huán)境分析模塊包括優(yōu)化環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元、實時環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元，所述環(huán)境處理模塊包括報警通知單元和優(yōu)化提示單元。

環(huán)境監(jiān)測模塊通過各個模塊將實時監(jiān)測的室內(nèi)溫度，地下溫度，相對濕度，光照度并將數(shù)據(jù)傳送給實時環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元。

所述最佳環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元包括事先設(shè)置的種植農(nóng)作物最佳溫度、最佳濕度和最佳光照度，在這種環(huán)境下最適合農(nóng)作物的生長，使得農(nóng)作物的成活率高、良品率，可提高產(chǎn)量。

另外，所述實測環(huán)境數(shù)據(jù)庫單元包括實時測量的溫度、濕度和光照度，通過實測環(huán)境數(shù)據(jù)庫可準(zhǔn)確、方便的得知室內(nèi)環(huán)境狀況，便于管理。

另外，所述報警通知單元包括鳴笛通知和顏色預(yù)警通知，當(dāng)實測環(huán)境數(shù)據(jù)偏離最佳環(huán)境數(shù)據(jù)時將會發(fā)出報警通知，優(yōu)化提示單元提醒農(nóng)戶可以采取的一些措施。

所述溫室系統(tǒng)還包括光照系統(tǒng)(圖中未示出)，該光照系統(tǒng)采用led光源，既可以對室內(nèi)溫度進行補償，還可以采用uvb光源對室內(nèi)進行殺菌。

另外，環(huán)境監(jiān)測模塊還可以包括二氧化碳監(jiān)測單元(圖中未示出)，并提示農(nóng)戶定時定量施放二氧化碳。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。