本發(fā)明涉及溫室環(huán)境調(diào)控領(lǐng)域，具體地，涉及一種溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

設(shè)施農(nóng)業(yè)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和裝備的應(yīng)用代替自然因素并占據(jù)主導(dǎo)地位，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)化、相對(duì)可控的環(huán)境條件，從而實(shí)現(xiàn)集約、高效、可持續(xù)發(fā)展的一種現(xiàn)代化生產(chǎn)方式。在設(shè)施農(nóng)業(yè)成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要標(biāo)志之一的時(shí)代背景下，溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)為溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)中的一種，其充分利用外界氣候條件，通過(guò)控制通風(fēng)窗、保溫被、遮陽(yáng)幕、加熱器、霧化加濕器、濕簾、CO₂補(bǔ)給器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)改變環(huán)境因子如溫度、濕度、光照、CO₂和土壤養(yǎng)分等，為作物提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境，從而獲得最高的產(chǎn)量和最優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。因此，實(shí)現(xiàn)溫室內(nèi)部環(huán)境信息的準(zhǔn)確、全面獲??；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能調(diào)控；以及實(shí)現(xiàn)可靠的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以解放農(nóng)民生產(chǎn)力，成為溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的基本要求。

按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度分類，溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)主要包含集中式控制系統(tǒng)、集散式控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)和基于物聯(lián)網(wǎng)的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)主要以單片機(jī)、PCL為核心控制器，系統(tǒng)可靠性不足、與用戶交互性不足且成本較高?，F(xiàn)有的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)中，大多溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)要求農(nóng)民每天守候在溫室現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施調(diào)控，且信息采集因子單一，信息不全，數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象嚴(yán)重，難以滿足溫室實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求，而且溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)缺少視頻圖像信息，用戶無(wú)法判斷當(dāng)前操作是否生效，同時(shí)也 不能根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)合理修改控制參數(shù)，只能根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)設(shè)置基本信息，環(huán)境調(diào)控效果完全依賴于系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性。此外，溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)調(diào)控操作復(fù)雜，控制方法單一或完全基于農(nóng)民經(jīng)驗(yàn)實(shí)施調(diào)控，未能實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)控，難以滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展需求。隨著嵌入式微處理器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的日趨完善和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在安全追蹤、農(nóng)田墑情、節(jié)水灌溉等方面的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)逐漸朝著全面感知、穩(wěn)定傳輸、智能調(diào)控和良好交互的方向發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。所述系統(tǒng)通過(guò)獲取綜合全面的溫室環(huán)境信息，并利用控制算法為溫室作物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，避免了用戶按照自身的經(jīng)驗(yàn)實(shí)施調(diào)控，不僅提高了溫室環(huán)境調(diào)控的科學(xué)性，而且還有利于作物產(chǎn)量的提高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、服務(wù)器以及環(huán)境調(diào)控設(shè)備，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)所述溫室內(nèi)和/或所述溫室外的環(huán)境信息；所述服務(wù)器，與所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，用于獲取所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，并通過(guò)預(yù)設(shè)的控制算法對(duì)所述環(huán)境信息和所述狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理得到控制決策，從而產(chǎn)生調(diào)控指令；所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備，與所述服務(wù)器連接，用于根據(jù)所述調(diào)控指令控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)啟或關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控。

其中，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備包括：至少一個(gè)傳感器，分別安裝于所述溫室內(nèi)，用于測(cè)量所述溫室內(nèi)至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)；氣象站，安裝于所述溫室外，用于監(jiān)測(cè)所述溫室外至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)，并將所述溫室外至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成所述溫室外的環(huán)境數(shù)字信息以及將所述溫室外的環(huán)境數(shù)字信息發(fā)送至所述服務(wù)器；單片機(jī)，與所述至少一個(gè)傳感器連接，用于將所述溫室內(nèi)至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成 所述溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)字信息；以及無(wú)線通信裝置，與所述單片機(jī)連接，用于將所述溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)字信息發(fā)送至所述服務(wù)器。

其中，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備還包括：攝像頭，與所述服務(wù)器連接，用于獲取所述溫室內(nèi)的視頻圖像信息。

其中，所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備包括：至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)，安裝于所述溫室內(nèi)，用于在開(kāi)啟或關(guān)閉的情況下，調(diào)節(jié)所述溫室的至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)；以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備，與所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，用于根據(jù)所述調(diào)控指令控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)啟或關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控。

其中，所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備還包括：執(zhí)行機(jī)構(gòu)采集子設(shè)備，與所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，用于采集所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。

其中，所述系統(tǒng)還包括：客戶端，與所述服務(wù)器連接，用于通過(guò)預(yù)安裝的瀏覽器以GET方式向所述服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，以獲取所述服務(wù)器中的HTML頁(yè)面，其中，所述HTML頁(yè)面包括環(huán)境信息子頁(yè)面、執(zhí)行機(jī)構(gòu)子頁(yè)面、視頻監(jiān)控子頁(yè)面、控制方法子頁(yè)面以及關(guān)于子頁(yè)面。

其中，所述預(yù)設(shè)的控制算法包括自動(dòng)控制模式的控制算法和手動(dòng)控制模式的控制算法，所述服務(wù)器用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息切換自動(dòng)控制模式的控制算法和手動(dòng)控制模式的控制算法。

其中，所述自動(dòng)控制模式的控制算法包括以下中的至少一種：滯環(huán)控制、PID控制、模糊控制以及魯棒控制，所述服務(wù)器還用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息切換自動(dòng)控制模式的控制算法。

其中，所述服務(wù)器還用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息觸發(fā)所述手動(dòng)控制模式的控制算法，其中，所述手動(dòng)控制 模式的控制算法采用輪詢法查詢所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手動(dòng)控制標(biāo)志文件，若所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件的內(nèi)容為零，則不對(duì)所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行操作；若所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件的內(nèi)容不為零，則讀取與所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件相關(guān)的數(shù)據(jù)文件，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件對(duì)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行操作，以更改所述開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。

其中，所述服務(wù)器還用于定時(shí)異步更新所述HTML頁(yè)面的數(shù)據(jù)。

通過(guò)上述技術(shù)方案，獲取溫室內(nèi)和溫室外的環(huán)境信息以及環(huán)境調(diào)控設(shè)備的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息；通過(guò)預(yù)設(shè)的控制算法對(duì)環(huán)境信息和狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理得到控制決策，從而產(chǎn)生調(diào)控指令；以及根據(jù)調(diào)控指令控制至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)啟或關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控，無(wú)需用戶長(zhǎng)時(shí)間守候監(jiān)控，解放了農(nóng)民的生產(chǎn)力，同時(shí)也避免了用戶按照自身的經(jīng)驗(yàn)實(shí)施調(diào)控，提高了環(huán)境調(diào)控的科學(xué)性，有利于作物產(chǎn)量的提高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的具體實(shí)施方式的示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10 環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備 20 服務(wù)器 30 環(huán)境調(diào)控設(shè)備

40 客戶端 41 傳感器 50 單片機(jī) 51 氣象站

60 無(wú)線通信裝置 61 攝像頭 62 開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)

70 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備 71 執(zhí)行機(jī)構(gòu)采集子設(shè)備

具體實(shí)施方式

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

圖1是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)包括：環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10、服務(wù)器20以及環(huán)境調(diào)控設(shè)備30，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10，用于監(jiān)測(cè)所述溫室內(nèi)和/或所述溫室外的環(huán)境信息；所述服務(wù)器20，與所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10連接，用于獲取所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，并通過(guò)預(yù)設(shè)的控制算法對(duì)所述環(huán)境信息和所述狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理得到控制決策，從而產(chǎn)生調(diào)控指令；所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備30，與所述服務(wù)器20連接，用于根據(jù)所述調(diào)控指令控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)啟或關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控。藉此，無(wú)需用戶長(zhǎng)時(shí)間守候監(jiān)控，解放了農(nóng)民的生產(chǎn)力，同時(shí)也避免了用戶按照自身的經(jīng)驗(yàn)實(shí)施調(diào)控，提高了環(huán)境調(diào)控的科學(xué)性，有利于作物產(chǎn)量的提高。

圖2是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10包括：至少一個(gè)傳感器41，分別安裝于所述溫室內(nèi)，用于測(cè)量所述溫室內(nèi)至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)；氣象站51，安裝于所述溫室外，用于監(jiān)測(cè)所述溫室外至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)，并將所述溫室外至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成所述溫室外的環(huán)境數(shù)字信息以及將所述溫室外的環(huán)境數(shù)字信息發(fā)送至所述服務(wù)器；單片機(jī)50，與所述至少一個(gè)傳感器41連接，用于將所述溫室內(nèi)至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換成所述溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)字信息；以及無(wú)線通信裝置60，與所述單片機(jī)50連接，用于將所述溫室內(nèi)的環(huán)境數(shù)字信息發(fā)送至所述服務(wù)器。藉此，不僅能夠準(zhǔn)確地、實(shí)時(shí)地、穩(wěn)定地、全面地獲取溫室內(nèi)外的環(huán)境數(shù)字信息。

在具體的實(shí)施方式中，所述單片機(jī)50為單片機(jī)80C51F020，所述無(wú)線通信裝置60為SRWF無(wú)線通訊模塊。

在另一種具體的實(shí)施方式中，至少一個(gè)傳感器41、單片機(jī)80C51F020以及SRWF無(wú)線通訊模塊組成溫室內(nèi)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。其中，至少一個(gè)傳感器41分別與單片機(jī)80C51F020連接，單片機(jī)80C51F020與SRWF無(wú)線通訊模塊連接。具體地，至少一個(gè)傳感器41分別為光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂含量測(cè)量傳感器、土壤水分傳感器以及土壤電導(dǎo)率傳感器，溫室內(nèi)的無(wú)線傳感器以單片機(jī)80C51F020為核心，集成有光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂含量測(cè)量傳感器、土壤水分傳感器以及土壤電導(dǎo)率傳感器，并通過(guò)SRWF無(wú)線通訊模塊與服務(wù)器20實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。更為具體地，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10包括多個(gè)完全相同的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。藉此，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于后期傳感器的增減，降低了系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)的成本。

在一種可能的實(shí)施方式中，溫室外的氣象站51包括光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂含量測(cè)量傳感器、單片機(jī)80C51F020以及SRWF無(wú)線通訊模塊。其中，光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂含量測(cè)量傳感器分別與單片機(jī)80C51F020連接，單片機(jī)80C51F020與SRWF無(wú)線通訊模塊連接。具體地，溫室外的氣象站51以單片機(jī)80C51F020為核心，集成有光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和CO₂含量測(cè)量傳感器，并通過(guò)SRWF無(wú)線通訊模塊與服務(wù)器20實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。藉此，便于獲取溫室外的環(huán)境信息。

如圖2所示，優(yōu)選地，所述環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備10還包括：攝像頭61，與所述服務(wù)器20連接，用于獲取所述溫室內(nèi)的視頻圖像信息。具體地，所述攝像頭61通過(guò)Internet連接至所述服務(wù)器20。藉此，用戶能夠獲知溫室內(nèi)部各設(shè)備的運(yùn)作情況和作物的生長(zhǎng)情況。

圖3是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖3所示，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)控設(shè)備30包括：至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62，安裝于所述溫室內(nèi)，用于在開(kāi)啟或關(guān)閉的情況下，調(diào)節(jié)所述溫室的至少一個(gè)環(huán)境參數(shù)；以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備70，與所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62連接，用于根據(jù)所述調(diào)控指令控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)啟或關(guān)閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室環(huán)境的調(diào)控。藉此，能夠可靠地保障控制決策能夠正常生效。

在具體的應(yīng)用中，所述環(huán)境調(diào)控設(shè)備30還包括：執(zhí)行機(jī)構(gòu)采集子設(shè)備71，與所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62連接，用于采集所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。其中，所述狀態(tài)信息指的是開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)是處于“斷開(kāi)”狀態(tài)還是處于“閉合”狀態(tài)。藉此，服務(wù)器能夠獲取至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。

在具體的實(shí)施方式中，環(huán)境調(diào)控設(shè)備30通過(guò)RS-485總線與服務(wù)器20連接。具體地，執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備70和執(zhí)行機(jī)構(gòu)采集子設(shè)備71均通過(guò)RS-485總線與服務(wù)器20連接。其中，至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62包括與調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、光照度、CO₂、土壤水分和土壤肥料等相關(guān)的開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。具體地，至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62包括加熱風(fēng)機(jī)、霧化加濕器以及LED補(bǔ)光燈。執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備70與執(zhí)行機(jī)構(gòu)采集子設(shè)備71均通過(guò)繼電器或空氣開(kāi)關(guān)與開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)62相連。

如圖1所示，優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：客戶端40，與所述服務(wù)器20連接，用于通過(guò)預(yù)安裝的瀏覽器以GET方式向所述服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，以獲取所述服務(wù)器中的HTML頁(yè)面，其中，所述HTML頁(yè)面包括環(huán)境信息子頁(yè)面、執(zhí)行機(jī)構(gòu)子頁(yè)面、視頻監(jiān)控子頁(yè)面、控制方法子頁(yè)面以及關(guān)于子頁(yè)面。藉此，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶登錄、溫室內(nèi)外的環(huán)境數(shù)字信息的瀏覽、視頻圖像信息監(jiān)控、云臺(tái)控制等功能。

其中，用戶在登錄所述HTML頁(yè)面后，通過(guò)環(huán)境信息子頁(yè)面能 夠獲知溫室現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外的環(huán)境數(shù)字信息，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)子頁(yè)面能夠查看當(dāng)前溫室內(nèi)各開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，通過(guò)視頻監(jiān)控子頁(yè)面可查看溫室內(nèi)部的圖像視頻信息、監(jiān)測(cè)作物的長(zhǎng)勢(shì)和狀態(tài)以及開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，而且用戶能夠通過(guò)該子頁(yè)面向服務(wù)器輸入信息，對(duì)攝像頭實(shí)現(xiàn)云臺(tái)控制，調(diào)整攝像頭的方向，從而用戶能夠多方向、多角度觀察溫室內(nèi)部各開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)作情況和作物的生長(zhǎng)情況以及還能通過(guò)控制方法子頁(yè)面可獲知當(dāng)前周期內(nèi)使用的自動(dòng)控制方法、自動(dòng)控制周期以及環(huán)境設(shè)定值給定方式，具有權(quán)限的用戶在激活自動(dòng)控制模式的情況下，可跳轉(zhuǎn)至該子頁(yè)面修改自動(dòng)控制方法、設(shè)置控制方法參數(shù)，并修改自動(dòng)控制周期、溫度設(shè)定值給定方式以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制模式和手動(dòng)控制模式的切換，下一測(cè)控周期修改生效。

具體地，所述預(yù)設(shè)的控制算法包括自動(dòng)控制模式的控制算法和手動(dòng)控制模式的控制算法，所述服務(wù)器20用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息切換自動(dòng)控制模式的控制算法和手動(dòng)控制模式的控制算法。在具體的應(yīng)用中，用戶可直接通過(guò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)的手動(dòng)控制或者用戶可以綜合考慮溫室內(nèi)外的環(huán)境數(shù)字信息和溫室內(nèi)的視頻圖像信息，選擇自動(dòng)控制模式或手動(dòng)控制模式實(shí)施調(diào)控。藉此，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制模式和手動(dòng)控制模式的切換，能夠遠(yuǎn)程應(yīng)對(duì)溫室運(yùn)作過(guò)程中可能出現(xiàn)的極端情況，提高了系統(tǒng)的適用性。

其中，所述自動(dòng)控制模式的控制算法包括以下中的至少一種：滯環(huán)控制、PID控制、模糊控制以及魯棒控制，所述服務(wù)器20還用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息切換自動(dòng)控制模式的控制算法。具體地，自動(dòng)控制下的控制算法包括滯環(huán)控制、PID控制、模糊控制以及魯棒控制等多種控制方法供用戶選擇，每種控制方法均能對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行基本設(shè)置，同時(shí)可設(shè)置調(diào)整自動(dòng)控制的周期和環(huán)境參數(shù)給定值給定方式。

其中，所述服務(wù)器20還用于根據(jù)用戶通過(guò)所述控制方法子頁(yè)面輸入的信息觸發(fā)所述手動(dòng)控制模式的控制算法，其中，所述手動(dòng)控制模式的控制算法采用輪詢法查詢所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的手動(dòng)控制標(biāo)志文件，若所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件的內(nèi)容為零，則不對(duì)所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行操作；若所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件的內(nèi)容不為零，則讀取與所述手動(dòng)控制標(biāo)志文件相關(guān)的數(shù)據(jù)文件，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)文件對(duì)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行操作，以更改所述開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。具體地，用戶通過(guò)瀏覽器端選擇手動(dòng)控制模式后將觸發(fā)服務(wù)器端執(zhí)行手動(dòng)控制模式的調(diào)控程序。在手動(dòng)控制模式下，用戶可直接通過(guò)點(diǎn)擊HTML頁(yè)面按鈕實(shí)現(xiàn)相應(yīng)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)控制。

優(yōu)選地，所述服務(wù)器20還用于定時(shí)異步更新所述HTML頁(yè)面的數(shù)據(jù)。具體地，通過(guò)jQuery方法實(shí)現(xiàn)AJAX編程，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)的定時(shí)異步更新。藉此，在降低服務(wù)器負(fù)擔(dān)的同時(shí)，能夠?yàn)橛脩籼峁┝鲿车臄?shù)據(jù)交互體驗(yàn)。

基于上述內(nèi)容，本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)為遠(yuǎn)程用戶提供頁(yè)面簡(jiǎn)潔、功能全面、運(yùn)行穩(wěn)定的HTML網(wǎng)頁(yè)，通過(guò)環(huán)境數(shù)字信息，用戶可觀察環(huán)境信息變化情況，通過(guò)視頻圖像信息，用戶可以觀察系統(tǒng)調(diào)控效果和作物生長(zhǎng)狀態(tài)，可視化界面極大提高了系統(tǒng)的友好性，通過(guò)綜合全面的信息可以輔助用戶實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控從而縮短作物生長(zhǎng)周期。

圖4是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的具體實(shí)施方式的示意圖。如圖4所示，在具體的實(shí)施方式中，服務(wù)器20為S3C6410嵌入式處理器，服務(wù)器20集環(huán)境測(cè)控和信息發(fā)布為一體，一方面實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息和狀態(tài)信息的獲取、分析以及開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制決策功能，另一方面采用B/S結(jié)構(gòu)為用戶提供遠(yuǎn)程溫室的瀏覽器監(jiān)控Web訪問(wèn)。之所以選擇B/S結(jié)構(gòu)，是因?yàn)橄到y(tǒng)維護(hù)和升級(jí)方式簡(jiǎn)單，成 本降低，選擇更多。具體地，將集成光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、CO₂含量測(cè)量傳感器、土壤水分傳感器以及土壤電導(dǎo)率傳感器的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭布置于溫室內(nèi)，將集成光照度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和CO₂含量測(cè)量傳感器的無(wú)線氣象站布置于溫室外，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)采集板和執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)控制板分別通過(guò)繼電器或過(guò)流保護(hù)空氣開(kāi)關(guān)與加熱風(fēng)機(jī)、霧化加濕器、LED補(bǔ)光燈等開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，并布置于溫室內(nèi)，服務(wù)器可通過(guò)預(yù)置的控制算法周期采集溫室內(nèi)外環(huán)境數(shù)字信息和開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，根據(jù)控制算法分析處理得出控制決策后，發(fā)送指定格式的指令至執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制子設(shè)備實(shí)施調(diào)控，并將有效數(shù)據(jù)以特定格式存儲(chǔ)至txt文本中作為記錄。此外，遠(yuǎn)端用戶可通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng)服務(wù)器。

圖5是本發(fā)明提供的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)的服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu)圖。如圖5所示，服務(wù)器所采用的操作系統(tǒng)為ARM-Linux操作系統(tǒng)，服務(wù)器軟件程序部分由控制模塊和Web服務(wù)器守護(hù)模塊組成，兩個(gè)模塊之間通過(guò)txt文本實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。其中，控制模塊可以無(wú)需人為設(shè)定干預(yù)，周期獲取溫室現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息以及開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，通過(guò)預(yù)置的控制算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到調(diào)控決策，并向環(huán)境調(diào)控設(shè)備發(fā)送指定格式的調(diào)控指令。為滿足用戶各類型調(diào)控需求，服務(wù)器置入滯環(huán)控制、PID控制、模糊控制、魯棒控制等多種控制算法供用戶選擇，用戶對(duì)各控制方法中的核心參數(shù)進(jìn)行設(shè)置即可完成復(fù)雜的自動(dòng)調(diào)控。此外，針對(duì)溫室可能出現(xiàn)的極端情況，服務(wù)器中還配置了自動(dòng)控制模式和手動(dòng)控制模式切換功能，遠(yuǎn)端用戶可直接通過(guò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)的手動(dòng)控制。具體地，控制模塊及時(shí)響應(yīng)遠(yuǎn)端用戶的選擇，切換至手動(dòng)控制模式，按照用戶在遠(yuǎn)程瀏覽器設(shè)置的開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，發(fā)送控制指令從而實(shí)施調(diào)控。Web服務(wù)器守護(hù)模塊包括BOA文件、CGI程序和信息可視化 的HTML頁(yè)面，采用B/S結(jié)構(gòu)為用戶提供遠(yuǎn)程瀏覽器監(jiān)控的Web訪問(wèn)，用戶可瀏覽視頻圖像、可查看當(dāng)前系統(tǒng)中使用的自動(dòng)控制方法、可監(jiān)測(cè)溫室現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和溫室內(nèi)外的環(huán)境數(shù)字信息。通過(guò)HTML頁(yè)面，用戶可以綜合考慮環(huán)境數(shù)字信息和視頻圖像信息，選擇自動(dòng)控制模式或手動(dòng)控制模式實(shí)施調(diào)控。遠(yuǎn)端瀏覽器通過(guò)GET方式向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，由特定的CGI腳本進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的信息交互。

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

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

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。