CN115362855A - 一种双面日光温室环境控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双面日光温室环境控制***及控制方法，属于温室环境控制***技术领域。在阳棚温室、阴棚温室和中间墙体上均设置通风装置，通过环境检测装置检测阳棚温室的环境信息、阴棚温室的环境信息和室外气象站检测室外环境信息，控制装置控制通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长，解决了现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷。且本发明提供了一种综合评价指标，通过监测整个调控过程中的数据，并根据综合评价指标来进一步调整控制阈值，达到自适应控制阈值调整的功能，实现双面温室的自动化环境调整。

Description

一种双面日光温室环境控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及温室环境控制***技术领域，特别是涉及一种双面日光温室环境控制***及控制方法。

背景技术

双面日光温室(也称阴阳棚)是在传统单面日光温室的北侧，通过后墙增建一个相同长度的背阳面温室，阳面温室与阴面温室共同形成双面日光温室。采光面向阳的温室称为阳棚温室，采光面背阳的温室称为阴棚温室。双面日光温室由于阴阳两面温室环境条件的不同，可选择种植不同类型的作物。利用二者在环境、光照、气体等条件的差异种植不同的蔬菜，阳棚温室一般多用于绿色蔬菜的种植，阴棚温室一般多用于菌类的种植。

通风作为影响双面日光温室内环境的一个重要因素，其对阴阳棚内的热交换有着关键影响。通过通风在温室内部形成一定的空气流动，使温室内外环境之间以及作物和环境之间可以进行足够的质热交换，以防止太阳辐射造成的温室内温度过高，同时使温室内湿度保持在适宜水平。在双面日光温室中，阳棚内温度高，热空气一般聚集在其上空，而地面上种植的蔬菜利用不到这些温度，如果能够在阴阳棚内合理设置通风窗口并建立科学的管理***，不仅可使这些能量得到充分利用，而且可提高作物的综合产量。

经调查发现，在实际生产中，双面日光温室通风存在设计有待改进、机械化程度低以及环境控制能力差等问题。在目前通风***的管理中，国内外大部分都是单面温室的研究，针对双面温室总体通风方案的研究较少，且阴阳棚内大多不设置对流装置，或仅在共用墙体的上部、阳棚的侧部开设部分窗口来进行通风，窗口打开的时间大多依据农民自身经验来确定，加上自然通风效率较低，使得阴阳棚的能量得不到充分利用、不能及时改变阴阳棚的湿热环境，从而造成能量损失、作物对能量的利用率下降、作物综合效益较低的问题。

因此，在阳棚阴棚以及共用墙体上合理设置通风装置并建立科学的通风管理***对双面温室的发展有着重要作用，其一方面有利于园艺设计师改进通风口设计，改善双面温室内通风***，为温室内的作物提供一个良好的生长环境，提高作物的产量和品质；另一方面，有助于温室制造厂家优化温室内部的结构设计，配备适宜的环控设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种双面日光温室环境控制***及控制方法，以解决现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷，实现双面温室的自动化环境调整。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种双面日光温室环境控制***，所述***包括：双面日光温室、第一环境检测装置、第二环境检测装置、第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置、除湿装置、室外气象站和控制装置；

第一环境检测装置和除湿装置均设置在双面日光温室的阳棚温室内，第二环境检测装置设置在双面日光温室的阴棚温室内；室外气象站设置在双面日光温室的外部；第一通风装置设置在双面日光温室的阳棚温室上，第二通风装置设置在双面日光温室的阴棚温室上，第三通风装置设置在双面日光温室的中间墙体上；

第一环境检测装置的信号输出端、第二环境检测装置的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接，第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置的控制端均与控制装置的信号输出端连接；所述控制装置用于获取第一环境检测装置检测的阳棚温室的环境信息、第二环境检测装置检测的阴棚温室的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室的环境信息、阴棚温室的环境信息和室外环境信息产生控制信号，进而根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长。

可选的，在阳棚温室的顶部开设有多个依次排布的顶部窗口，在阳棚温室的前部开设有多个依次排布的前部窗口；所述第一通风装置包括：多个第一空气循环组件和多个第二空气循环组件；多个第一空气循环组件分别一一对应地设置在多个顶部窗口中，多个第二空气循环组件分别一一对应地设置在多个前部窗口中；

在阴棚温室的下部开设有多个依次排布的下部窗口；所述第二通风装置包括多个第三空气循环组件；多个第三空气循环组件分别一一对应地设置在多个下部窗口中；

在中间墙体的下部开设有多个依次排布的通风窗口；所述第三通风装置包括多个第四空气循环组件；多个第四空气循环组件分别一一对应地设置在多个通风窗口中；

每个第一空气循环组件、每个第二空气循环组件、每个第三空气循环组件和每个第四空气循环组件均包括窗口开关装置和单向对流装置；窗口开关装置的控制端和单向对流装置的控制端均与控制装置连接，所述控制装置用于控制窗口开关装置的开闭以及单向对流装置的转速。

可选的，所述第一环境检测装置和所述第二环境检测装置均包括：温度检测装置、湿度检测装置、氧气浓度检测装置和二氧化碳检测装置；

温度检测装置的信号输出端、湿度检测装置的信号输出端、氧气浓度检测装置的信号输出端和二氧化碳检测装置的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接。

可选的，所述控制装置包括：处理器和控制器；

第一环境检测装置的信号输出端、第二环境检测装置的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与处理器的信号输入端连接，处理器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；所述处理器用于获取第一环境检测装置检测的阳棚温室的环境信息、第二环境检测装置检测的阴棚温室的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室的环境信息、阴棚温室的环境信息和室外环境信息产生控制信号；

第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置的控制端均与控制器的信号输出端连接；所述控制器用于根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长。

一种双面日光温室环境控制方法，所述方法应用于前述的双面日光温室环境控制***，所述方法包括：

预设第一极端阈值和第二极端阈值；

当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态；

若启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一极端阈值，将第一极端阈值替换为调整后的第一极端阈值，并返回步骤“当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”；

直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态；

若启动正常天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第二极端阈值，将第二极端阈值替换为调整后的第二极端阈值，并返回步骤“直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”。

可选的，所述当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，具体包括：

在室外气象站检测的室外温度大于或等于第一预设极端温度值时，判定为极端高温天气，控制装置控制阳棚温室、中间墙体、阴棚温室的窗口开关装置全部开启，并控制阳棚温室、中间墙体、阳棚温室的单向对流装置高速转动；

在室外气象站检测的室外湿度大于或等于第一预设极端湿度值时，判定为极端雨季天气，控制装置控制阳棚温室、阴棚温室的窗口开关装置关闭，中间墙体的窗口开关装置开启，并控制中间墙体的单向对流装置中速运行；

在室外气象站检测的室外风速大于或等于第一预设极端风速值时，判定为极端大风天气，控制装置控制阳棚温室的前部窗口、阴棚温室、中间墙体的窗口开关装置开启，并控制阳棚温室的前部窗口、中间墙体、阴棚温室的单向对流装置低速运行。

可选的，所述启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一极端阈值，具体包括：

获取启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息；所述双面日光温室环境信息包括温度、氧气浓度和二氧化碳浓度；极端天气包括极端高温天气、极端雨季天气和极端大风天气；

利用公式

计算温度的修正指标；式中，V_x为温度的修正指标，Q₁为单向对流装置的入口风量，T₁为进口温度，T₂为出口温度，P₁为标准大气压，P₂为当地大气压，l₁、l₂分别为窗口的长、宽；

利用公式O_x＝S_n×O_n计算氧气浓度的修正指标；式中，O_x为氧气浓度的修正指标，S_n为n类作物的种植面积，O_n为n类作物单位面积的氧气排放系数；

利用公式CO_x＝S_h×CO_h计算二氧化碳浓度的修正指标；式中，CO_x为二氧化碳浓度的修正指标，S_h为h类作物的种植面积，CO_h为h类作物单位面积的二氧化碳排放系数；

若启动极端天气控制策略后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则判定启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则***根据综合评价指标自动调整第一预设极端温度值、第一预设极端湿度值或第一预设极端风速值。

可选的，所述直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，具体包括：

在室外气象站检测的室外温度小于第二预设极端温度值，或室外气象站检测的室外湿度小于第二预设极端湿度值，或室外气象站检测的室外风速小于第二预设极端风速值时，判定为正常天气；第一预设极端温度值大于第二预设极端温度值，第一预设极端湿度值大于第二预设极端湿度值，第一预设极端风速值大于第二预设极端风速值；

设置数值依次减小的第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值和第四预设温度值；

当阳棚温室的温度大于或等于第一预设温度值时，控制装置控制双面日光温室环境控制***中所有的窗口开关装置开启，并控制所有的单向对流装置均高速转动；

当阳棚温室的温度下降至第二预设温度值时，控制装置控制所有的单向对流装置均中速转动；

当阳棚温室的温度下降至第三预设温度值时，控制装置控制阳棚温室顶部窗口、阳棚温室前部窗口、阴棚温室下部窗口的窗口开关装置均关闭，阳棚温室顶部窗口、阳棚温室前部窗口、阴棚温室下部窗口的单向对流装置均停转，中间墙体的窗口开关装置开启，以及中间墙体的单向对流装置低速转动；

当阳棚温室的温度下降至第四预设温度值时，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，中间墙体的单向对流装置停转。

可选的，在阳棚温室的温度从第三预设温度值下降至第四预设温度值的过程中，还包括：

设置第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3和第四预设氧气浓度值X4；B4<B3<B2<B1，Y1<Y2<Y4<Y3，X3<X2＝X4<X1；

若H1≥B1，H1>H2，且B3＜△H≤B2，则中间墙体的单向对流装置中速反转；其中，H1为阳棚温室的湿度，H2为阴棚温室的湿度；

若H1≥B1，H1>H2，且B4＜△H≤B3，则中间墙体的单向对流装置低速反转；

若H1<H2，则控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，中间墙体的单向对流装置停转；

若H1≥B1，则控制装置控制除湿装置启动；

若H1<B1，则控制装置控制除湿装置关闭，并在阳棚温室的二氧化碳浓度小于Y1时，控制装置控制阳棚温室顶部窗口的窗口开关装置开启，阳棚温室顶部窗口的单向对流装置中速反转，直至阳棚温室的二氧化碳浓度大于Y2，控制装置控制阳棚温室顶部窗口的窗口开关装置关闭，阳棚温室顶部窗口的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室的二氧化碳浓度大于Y3，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置开启，中间墙体的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室的二氧化碳浓度小于Y4，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阳棚温室的氧气浓度大于X1，则控制装置控制中间墙体的窗口开关装置开启，中间墙体的单向对流装置中速转动，直至阳棚温室的氧气浓度小于X2，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室的氧气浓度小于X3，则控制装置控制阴棚温室下部窗口的窗口开关装置开启，阴棚温室下部窗口的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室的氧气浓度大于X4，控制装置控制阴棚温室下部窗口的窗口开关装置关闭，并控制阴棚温室下部窗口的单向对流装置停转。

可选的，所述控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，还包括：

若正常天气控制策略中每一次控制后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则***根据综合评价指标自动调整第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3或第四预设氧气浓度值X4。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种双面日光温室环境控制***及控制方法，在阳棚温室、阴棚温室和中间墙体上均设置通风装置，通过第一环境检测装置检测阳棚温室的环境信息、第二环境检测装置检测阴棚温室的环境信息和室外气象站检测室外环境信息，控制装置控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长，解决了现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷。且本发明提供了一种综合评价指标，通过监测整个调控过程中的数据，并根据综合评价指标来进一步调整控制阈值，达到自适应控制阈值调整的功能，实现双面温室的自动化环境调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的双面日光温室环境控制***的平面结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的双面日光温室环境控制***的立体结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的双面日光温室环境控制方法的流程图；

图4为本发明实施例2提供的双面日光温室环境控制方法的原理图；

图5为本发明实施例2提供的双面日光温室环境控制***未打开热循环窗口前的温度分布图；

图6为本发明实施例2提供的双面日光温室环境控制***打开热循环窗口后的温度分布图；

图7为本发明实施例2提供的双面日光温室环境控制***打开热循环窗口前后的温度变化对比图。

符号说明：1-阳棚温室，2-中间墙体，3-阴棚温室，4-处理器，5-控制器，51-热空气循环窗口，501-自动百叶窗，502-变频风机，503-第一环境检测装置，504-第二环境检测装置，505-除湿装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种双面日光温室环境控制***及控制方法，以解决现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷，实现双面温室的自动化环境调整。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

为了解决现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷，实现双面温室的自动化环境调整，本发明实施例提供了一种双面日光温室环境控制***，如图1和图2所示，包括：双面日光温室、第一环境检测装置503、第二环境检测装置504、第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置、除湿装置505、室外气象站和控制装置。

双面日光温室包括阳棚温室1、中间墙体2和阴棚温室3。中间墙体2位于双面日光温室的中间，用来隔开阳棚温室1和阴棚温室3。阳棚温室11向阳设置，内部种植可进行光合作用的蔬菜，图1中的细箭头表示阳光照射方向；阴棚温室3背阳设置，内部种植菌菇类植物。第一环境检测装置503和除湿装置505均设置在双面日光温室的阳棚温室1内，第二环境检测装置504设置在双面日光温室的阴棚温室3内；室外气象站设置在双面日光温室的外部；第一通风装置设置在双面日光温室的阳棚温室1上，第二通风装置设置在双面日光温室的阴棚温室3上，第三通风装置设置在双面日光温室的中间墙体2上。室外气象站位于阳棚温室1外南侧。

第一环境检测装置503的信号输出端、第二环境检测装置504的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接，第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置505的控制端均与控制装置的信号输出端连接；控制装置用于获取第一环境检测装置503检测的阳棚温室1的环境信息、第二环境检测装置504检测的阴棚温室3的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室1的环境信息、阴棚温室3的环境信息和室外环境信息产生控制信号，进而根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置505的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室1和阴棚温室3的环境，使得阳棚温室1和阴棚温室3的环境适于各自棚内作物生长。

阳棚温室1、中间墙体2和阴棚温室3上都开设有热空气循环窗口51，阳棚温室1的热空气循环窗口51包括顶部窗口和前部窗口，中间墙体2的热空气循环窗口51指通风窗口，阴棚温室3的热空气循环窗口51指下部窗口。阳棚温室1的顶风口(顶部窗口)和前风口(前部窗口)分别设于阳棚温室1的顶部和前部，其中顶风口位于屋脊线东侧，以屋脊线为边，距屋脊线距离为0.1m，最大距离不超过墙体长度的10％；前风口位于前屋面底部，距地高度为0.45m，最大值不超过温室总高度的10％。中间墙体2的通风窗口设于中间墙体2的下半部，沿中间墙体2长度方向呈直线型布置，距地高度为0.5m，最大值不超过墙体长度的50％。阴棚温室3的下部窗口设于阴棚温室3的下半部，沿阴棚温室3底部呈直线型布置，距地高度为0.45m，最大值不超过温室总高度的50％。热空气循环窗口51形状为正方型，窗口个数最小值为2，最大值为20，相邻窗口之间的最小距离为0.5m，最大距离不超过墙体长度的10％。

热空气循环窗口51处的最大风速V，其公式为：

式中，P₁为标准大气压，P₂为当地大气压，T₁为进口温度，T₂为出口温度，h₁为两端的热空气循环窗口边长，h₂为中间的热空气循环窗口边长。

第一通风装置包括：多个第一空气循环组件和多个第二空气循环组件；多个第一空气循环组件分别一一对应地设置在多个顶部窗口中，多个第二空气循环组件分别一一对应地设置在多个前部窗口中。第二通风装置包括多个第三空气循环组件；多个第三空气循环组件分别一一对应地设置在多个下部窗口中。第三通风装置包括多个第四空气循环组件；多个第四空气循环组件分别一一对应地设置在多个通风窗口中。

每个第一空气循环组件、每个第二空气循环组件、每个第三空气循环组件和每个第四空气循环组件均包括窗口开关装置和单向对流装置；窗口开关装置的控制端和单向对流装置的控制端均与控制装置连接，控制装置用于控制窗口开关装置的开闭以及单向对流装置的转速。优选地，窗口开关装置为自动百叶窗501，单向对流装置为变频风机502，自动百叶窗501和变频风机502共同作用实现阳棚温室1、阴棚温室3与外界的空气流通。变频风机502的运转速度根据处理器4接收信息的变化成正比。

热空气循环窗口51外均设有让热空气均匀分布的无纺布挡板。阳棚温室1、阴棚温室3通风窗口处均设有防虫网。

示例性的，第一环境检测装置503和第二环境检测装置504均包括：温度检测装置、湿度检测装置、氧气浓度检测装置和二氧化碳检测装置。温度检测装置的信号输出端、湿度检测装置的信号输出端、氧气浓度检测装置的信号输出端和二氧化碳检测装置的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接。

参见图1，控制装置包括：处理器4和控制器5。第一环境检测装置503的信号输出端、第二环境检测装置504的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与处理器4的信号输入端连接，处理器4的信号输出端与控制器5的信号输入端连接。处理器4用于获取第一环境检测装置503检测的阳棚温室1的环境信息、第二环境检测装置504检测的阴棚温室3的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室1的环境信息、阴棚温室3的环境信息和室外环境信息产生控制信号。第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置505的控制端均与控制器5的信号输出端连接。控制器5用于根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置505的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室1和阴棚温室3的环境，使得阳棚温室1和阴棚温室3的环境适于各自棚内作物生长。

控制装置设有正常天气控制***，正常天气控制***的具体工作原理为：

控制装置设有第一预设温度值A1，第一温度检测装置(阳棚温室1内的温度检测装置)所检测到的温度记为T1，第二温度检测装置(阴棚温室3内的温度检测装置)所检测到的温度记为T2，在处理器4判断T1＞A1，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1顶风口、阳棚温室1前风口、中间墙体2通风窗口、阴棚温室3通风窗口(下部窗口)开启，并控制阳棚温室1风机高速转动、中间墙体2风机高速转动、阴棚温室3风机高速转动，从外界向阳棚温室1通风，从阳棚温室1向阴棚温室3通风，从阴棚温室3向外界通风。

控制装置设有第二预设温度值A2，在处理器4判断T1＜A2，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1风机中速转动、中间墙体2风机中速转动、阴棚温室3风机中速转动。

控制装置设有第二预设温度值A3，在处理器4判断T1＜A3，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1通风窗口关闭，阳棚温室1风机停转，阴棚温室3通风窗口关闭，阴棚温室3风机停转，中间墙体2风机低速转动。

控制装置设有第二预设温度值A4，在处理器4判断T1＜A4，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，中间墙体2风机停转。

控制装置设有第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4，第一湿度检测单元(阳棚温室1内的湿度检测装置)所检测到的湿度记为H1，第二湿度检测单元(阴棚温室3内的湿度检测装置)所检测到的湿度记为H2，H1与H2差值的绝对值记为△H。在处理器4判断A4＜T1＜A3且H1＞H2时：此时，在H1＞B1，且△H＞B2时，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，中间墙体2风机高速反转，从阴棚温室3向阳棚温室1通风；另，在H1＞B1，且B3＜△H＜B2时，风机中速反转；另，在H1＞B1，且B4＜△H＜B3时，风机低速反转。

在处理器4判断A4＜T1＜A3且H1＜H2时，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，并控制风机关闭：此时，在H1＞B1时，控制器5控制除湿装置505启动；另，在H1＜B1时，控制器5控制除湿装置505关闭。

控制装置设有第一预设O₂浓度值X1、第二预设O₂浓度值X2、第三预设O₂浓度值X3、第四预设O₂浓度值X4，第一预设CO₂浓度值Y1、第二预设CO₂浓度值Y2、第三预设CO₂浓度值Y3、第四预设CO₂浓度值Y4，第一O₂浓度检测单元(阳棚温室1内的氧气浓度检测装置)所检测到的O₂浓度记为O1，第二O₂浓度检测单元(阴棚温室3内的氧气浓度检测装置)所检测到的O₂浓度记为O2，第一CO₂浓度检测单元所检测到的CO₂浓度记为CO1，第二CO₂浓度检测单元所检测到的CO₂浓度记为CO2。

在处理器4判断A4＜T1＜A3且H1＜B1时：此时，若CO1＜Y1，控制器5控制阳棚顶风口通风窗口开启，风机中速反转，从外界向阳棚温室1通风；若CO1＞Y2，控制器5控制阳棚顶风口通风窗口关闭，并控制风机停转。

在处理器4判断A4＜T1＜A3且H1＜B1时：此时，若O1＞X1，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，风机中速转动，从阳棚温室1向阴棚温室3通风；若O1＜X2，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，并控制风机停转。

在处理器4判断O2＜X3时，控制器5控制阴棚通风窗口开启，风机中速转动，从外界向阴棚温室3通风；在处理器4判断O2＞X4，控制器5控制阴棚通风窗口关闭，并控制风机停转。

在处理器4判断CO2＞Y3时，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，风机中速转动，从阴棚温室3向阳棚温室1通风；在处理器4判断CO2＜Y4，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，并控制风机停转。

控制装置设有极端天气控制***，极端天气控制***的具体工作原理为：

控制装置设有第一预设极端温度值C1、第二预设极端温度值C2、第一预设极端湿度值C3、第二预设极端湿度值C4、第一预设极端风速值C5、第二预设极端风速值C6。极端阈值的初始值设定，可根据不同地区、不同季节室外气象站所显示归纳的数据进行初始设定，并后续可以根据综合评价指标进行进一步的动态调整。室外气象站会不断采集室外环境信息，通过对被控制量进行连续或周期性的测量，控制***根据测量总结的数据与事先设定的极端阈值初始值进行比较。***通过分析判断，根据监测到的数据划分耦合计算区间与状态评价矩阵，验证基于基本指标的修正指标评价结果，得出综合评价结论，基于此，***实现不断动态改变控制阈值功能，直到达到预期效果。

在室外气象站检测室外最高温度达到C1时，处理器4判断为极端高温天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1、中间墙体2、阴棚温室3通风窗口全部打开，并控制阳棚温室1、中间墙体2、阳棚温室1风机持续高速转动，通过阳棚温室1的前风口从外界向阳棚温室1通风，通过阳棚温室1的顶风口向外界通风，并通过中间墙体2和阴棚温室3的通风口从阳棚温室1向阳棚温室1、从阴棚温室3向外界通风；在室外气象站检测外界温度降到C2时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***。

在室外气象站检测室外最高湿度达到C3时，处理器4判断为极端雨季天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1、阴棚温室3通风窗口关闭，控制中间墙体2通风窗口打开，并控制中间墙体2风机中速运行，从阳棚温室1向阴棚温室3通风；在室外气象站检测外界湿度降到C4时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***。

在室外气象站检测室外最高风速达到C5时，处理器4判断为极端大风天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1前风口、阴棚温室3、中间墙体2通风窗口打开，并控制前风口风机、中间墙体2风机、阴棚温室3风机低速运行，通过阳棚温室1的前风口和顶风口从外界向阳棚温室1通风，并通过中间墙体2和阴棚温室3的通风口从阳棚温室1向阴棚温室3、从阴棚温室3向外界通风；在室外气象站检测外界风速降到C6时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***。

本发明提供的双面日光温室环境控制***，通过在阳棚、阴棚和中间墙体2上分别开设热空气循环窗口51，并通过智能控制***调控窗口开关装置和风机的运作，将阳棚内部上表面的湿热空气转移至阴棚和室外，给阳棚内的蔬菜及阴棚内的菌类作物提供良好的生长环境，有效提高作物产量；同时，通过综合评价指标，实现控制阈值的自适应调整和控制***的智能化，其极大降低了能源、人力资源的消耗，有效提升了温室的经济效益，符合节能背景下的智能化大趋势。

实施例2

本发明实施例提供了一种双面日光温室环境控制方法，如图3和图4所示，方法应用于实施例1的双面日光温室环境控制***，方法包括以下步骤：

步骤S1，预设第一极端阈值和第二极端阈值。

步骤S12，当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态。

示例性的，极端天气控制策略为：

在室外气象站检测的室外温度大于或等于第一预设极端温度值时，判定为极端高温天气，控制装置控制阳棚温室1、中间墙体2、阴棚温室3的窗口开关装置全部开启，并控制阳棚温室1、中间墙体2、阳棚温室1的单向对流装置高速转动。

在室外气象站检测的室外湿度大于或等于第一预设极端湿度值时，判定为极端雨季天气，控制装置控制阳棚温室1、阴棚温室3的窗口开关装置关闭，中间墙体2的窗口开关装置开启，并控制中间墙体2的单向对流装置中速运行。

在室外气象站检测的室外风速大于或等于第一预设极端风速值时，判定为极端大风天气，控制装置控制阳棚温室1的前部窗口、阴棚温室3、中间墙体2的窗口开关装置开启，并控制阳棚温室1的前部窗口、中间墙体2、阴棚温室3的单向对流装置低速运行。

步骤S3，若启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一极端阈值，将第一极端阈值替换为调整后的第一极端阈值，并返回步骤“当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”。

在一个示例中，判断第一极端阈值是否需要调整的过程为：

获取启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息；双面日光温室环境信息包括温度、氧气浓度和二氧化碳浓度；极端天气包括极端高温天气、极端雨季天气和极端大风天气；

利用公式

计算温度的修正指标；式中，V_x为温度的修正指标，Q₁为单向对流装置的入口风量，T₁为进口温度，T₂为出口温度，P₁为标准大气压，P₂为当地大气压，l₁、l₂分别为窗口的长、宽；

利用公式O_x＝S_n×O_n计算氧气浓度的修正指标；式中，O_x为氧气浓度的修正指标，S_n为n类作物的种植面积，O_n为n类作物单位面积的氧气排放系数；

利用公式CO_x＝S_h×CO_h计算二氧化碳浓度的修正指标；式中，CO_x为二氧化碳浓度的修正指标，S_h为h类作物的种植面积，CO_h为h类作物单位面积的二氧化碳排放系数；

若启动极端天气控制策略后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则判定启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一预设极端温度值、第一预设极端湿度值或第一预设极端风速值。

通过检监测整个调控过程中的数据，并根据综合评价指标来进一步调整控制阈值，达到自适应控制阈值调整的功能。综合评价指标的评价内容分为环境控制状况、蔬菜作物生长状况、菌类生长状况。各评价内容有基本指标和修正指标两种评价指标。此综合评价指标能将无法计量却反映了温室某方面状况的各因素及潜在因素纳入评价范围，***通过分析判断，根据监测到的数据划分耦合计算区间与状态评价矩阵，验证基于基本指标的修正指标评价结果，并得出综合评价结论。其基本指标即为不同评价内容中实际监测到的数据，其修正指标依据下述公式。

步骤S4，直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态。

示例性的，正常天气控制策略为：

在室外气象站检测的室外温度小于第二预设极端温度值，或室外气象站检测的室外湿度小于第二预设极端湿度值，或室外气象站检测的室外风速小于第二预设极端风速值时，判定为正常天气；第一预设极端温度值大于第二预设极端温度值，第一预设极端湿度值大于第二预设极端湿度值，第一预设极端风速值大于第二预设极端风速值；

设置数值依次减小的第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值和第四预设温度值；

当阳棚温室1的温度大于或等于第一预设温度值时，控制装置控制双面日光温室环境控制***中所有的窗口开关装置开启，并控制所有的单向对流装置均高速转动；

当阳棚温室1的温度下降至第二预设温度值时，控制装置控制所有的单向对流装置均中速转动；

当阳棚温室1的温度下降至第三预设温度值时，控制装置控制阳棚温室1顶部窗口、阳棚温室1前部窗口、阴棚温室3下部窗口的窗口开关装置均关闭，阳棚温室1顶部窗口、阳棚温室1前部窗口、阴棚温室3下部窗口的单向对流装置均停转，中间墙体2的窗口开关装置开启，以及中间墙体2的单向对流装置低速转动；

当阳棚温室1的温度下降至第四预设温度值时，控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置关闭，中间墙体2的单向对流装置停转。

在阳棚温室1的温度从第三预设温度值下降至第四预设温度值的过程中，还包括：

设置第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3和第四预设氧气浓度值X4；B4<B3<B2<B1，Y1<Y2<Y4<Y3，X3<X2＝X4<X1；

若H1≥B1，H1>H2，且B3＜△H≤B2，则中间墙体2的单向对流装置中速反转；其中，H1为阳棚温室1的湿度，H2为阴棚温室3的湿度；

若H1≥B1，H1>H2，且B4＜△H≤B3，则中间墙体2的单向对流装置低速反转；

若H1<H2，则控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置关闭，中间墙体2的单向对流装置停转；

若H1≥B1，则控制装置控制除湿装置505启动；

若H1<B1，则控制装置控制除湿装置505关闭，并在阳棚温室1的二氧化碳浓度小于Y1时，控制装置控制阳棚温室1顶部窗口的窗口开关装置开启，阳棚温室1顶部窗口的单向对流装置中速反转，直至阳棚温室1的二氧化碳浓度大于Y2，控制装置控制阳棚温室1顶部窗口的窗口开关装置关闭，阳棚温室1顶部窗口的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室3的二氧化碳浓度大于Y3，控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置开启，中间墙体2的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室3的二氧化碳浓度小于Y4，控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体2的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阳棚温室1的氧气浓度大于X1，则控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置开启，中间墙体2的单向对流装置中速转动，直至阳棚温室1的氧气浓度小于X2，控制装置控制中间墙体2的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体2的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室3的氧气浓度小于X3，则控制装置控制阴棚温室3下部窗口的窗口开关装置开启，阴棚温室3下部窗口的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室3的氧气浓度大于X4，控制装置控制阴棚温室3下部窗口的窗口开关装置关闭，并控制阴棚温室3下部窗口的单向对流装置停转。

在以上正常天气控制策略中，每一步都根据判断条件进行了控制，调整双面日光温室环境，在每次控制后都还需要通过修正指标评级控制效果，若正常天气控制策略中每一次控制后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则调整第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3或第四预设氧气浓度值X4。即，若依次控制后的控制效果不满足综合评价指标，则调整本次控制时的阈值，根据调整后的阈值重新进行控制。该步骤中温度的修正指标、氧气浓度的修正指标和二氧化碳浓度的修正指标计算公式参见步骤S3。

步骤S5，若启动正常天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第二极端阈值，将第二极端阈值替换为调整后的第二极端阈值，并返回步骤“直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”。

下面具体以阳棚内种植番茄，阴棚内种植金针菇为例，具体说明该双面日光温室环境控制方法的正常天气和极端天气控制***的控制逻辑。首先，正常天气控制***的具体步骤如下：

步骤1、通过在双面日光温室内部安装环境传感器来监测温室内部的环境，通过在双面日光温室外部的室外气象站来监测温室外部环境和风速；

步骤2、设定控制装置的预设温度值，其中，第一预设温度值为32℃，第二预设温度值为29℃，第三预设温度值为26℃，第四预设温度值为23℃；设定控制装置的预设湿度值，其中，第一预设湿度值为85％RH，第二预设湿度值为10％RH，第三预设湿度值为5％RH，第四预设湿度值为0％RH；

步骤3、当阳棚温室1内温度达到第一预设温度值32℃后，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制阳棚温室1顶风口、阳棚温室1前风口、中间墙体2通风窗口、阴棚温室3通风窗口开启，并控制阳棚温室1风机高速转动、中间墙体2风机高速转动、阴棚温室3风机高速转动，从外界向阳棚温室1通风，从阳棚温室1向阴棚温室3通风，并从阴棚温室3向外界通风；

步骤4、在风机高速运转一段时间后，阳棚温室1内温度下降到29℃时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制阳棚温室1风机中速转动、中间墙体2风机中速转动、阴棚温室3风机中速转动；

步骤5、在风机中速运转一段时间后，阳棚内温度下降到26℃时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制阳棚温室1通风窗口关闭，阳棚温室1风机停转，阴棚温室3通风窗口关闭，阴棚温室3风机停转，中间墙体2风机低速转动；

步骤6、在风机低速运转一段时间后，阳棚内温度下降到23℃时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，中间墙体2风机停转；

步骤7、当阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到设定第一预设湿度值即85％RH，阳棚温室1湿度高于阴棚温室3湿度，且阳棚温室1与阴棚温室3之间的湿度差值绝对值达到10％RH时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，中间墙体2风机高速反转，从阴棚温室3向阳棚温室1通风；

步骤8、在风机高速运转一段时间后，当阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到85％RH，阳棚温室1湿度高于阴棚温室3湿度，且阳棚温室1与阴棚温室3之间的湿度差值绝对值处于5％RH～10％RH时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制中间墙体2风机中速反转；

步骤9、在风机高速运转一段时间后，当阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到85％RH，阳棚温室1湿度高于阴棚温室3湿度，且阳棚温室1与阴棚温室3之间的湿度差值绝对值处于0％RH～5％RH时，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制中间墙体2风机低速反转；

步骤10、在风机低速运转一段时间后，当阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1湿度低于阴棚温室3湿度，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制中间墙体2风机停转；

步骤11、在风机停转后，若阴棚温室3湿度仍高于85％RH，处理器4传递信号给控制器5，控制器5控制除湿装置505启动；另，若阴棚温室3湿度低于85％RH，控制器5控制除湿装置505关闭；

步骤12、在阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到设定第一预设湿度值即85％RH，当阳棚温室1CO₂浓度低于第一预设CO₂浓度值800ppm时，控制器5控制阳棚顶风口通风窗口开启，风机中速反转，从外界向阳棚温室1通风；在风机低速运转一段时间后，当阳棚温室1CO₂浓度高于第二预设CO₂浓度值1000ppm时，控制器5控制阳棚顶风口通风窗口关闭，并控制风机停转；

步骤13、在阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到设定第一预设湿度值即85％RH，当阴棚温室3O₂浓度低于第一预设O₂浓度值400ppm时，控制器5控制阴棚通风窗口开启，风机中速反转，从外界向阴棚温室3通风；当阴棚温室3O₂浓度高于第二预设O₂浓度值750ppm时，控制器5控制阴棚通风窗口关闭，并控制风机停转；

步骤14、在阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到设定第一预设湿度值即85％RH，当阳棚O₂浓度达到第三预设O₂浓度值950ppm时，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，风机中速转动，从阳棚温室1向阴棚温室3通风；当阳棚O₂浓度低于第四预设O₂浓度值750ppm时，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，并控制风机停转；

步骤15、在阳棚温室1内温度处于23℃～26℃之间，阳棚温室1内湿度达到设定第一预设湿度值即85％RH，当阴棚CO₂浓度达到第三预设CO₂浓度值1200ppm时，控制器5控制中间墙体2通风窗口开启，风机中速反转，从阴棚温室3向阳棚温室1通风；当阴棚CO₂浓度低于第四预设CO₂浓度值1050ppm时，控制器5控制中间墙体2通风窗口关闭，并控制风机停转；

本发明实施例通过智能控制***调控窗口开关装置和风机的运作，将阳棚内部上表面的湿热空气转移至阴棚和室外，给阳棚内的蔬菜及阴棚内的菌类作物提供良好的生长环境，有效提高作物产量；通过综合评价指标，实现控制阈值的自适应调整和控制***的智能化，其极大降低了能源、人力资源的消耗，有效提升了温室的经济效益。

极端天气控制***的具体步骤如下：

步骤16、设定控制装置的第一预设极端温度值38℃、第二预设极端温度值34℃、第一预设极端湿度值95％RH、第二预设极端湿度值90％RH、第一预设极端风速值20.7m/s、第二预设极端风速值17.2m/s；

步骤17、在室外气象站检测室外最高温度达到38℃时，处理器4判断为极端高温天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1、中间墙体2、阴棚温室3通风窗口全部打开，并控制阳棚温室1、中间墙体2、阳棚温室1风机持续高速转动；通过阳棚温室1的前风口从外界向阳棚温室1通风，通过阳棚温室1的顶风口从阳棚温室1向外界通风，并通过中间墙体2和阴棚温室3的通风口从阳棚温室1向阳棚温室1、从阴棚温室3向外界通风；

步骤18、在室外气象站检测外界温度降到36℃以下时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***；

步骤19、在室外气象站检测室外最高湿度达到95％RH时，处理器4判断为极端雨季天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1、阴棚温室3通风窗口关闭，控制中间墙体2通风窗口打开，并控制中间墙体2风机中速运行，从阳棚温室1向阴棚温室3通风；

步骤20、在室外气象站检测外界湿度降到90％RH以下时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***；

步骤21、在室外气象站检测室外最高风速达到20.7m/s时，处理器4判断为极端大风天气，处理器4传递信号至控制器5，控制器5控制阳棚温室1前风口、阴棚温室3、中间墙体2通风窗口打开，并控制前风口风机、中间墙体2风机、阴棚温室3风机低速运行；通过阳棚温室1的前风口和顶风口从外界向阳棚温室1通风，并通过中间墙体2和阴棚温室3的通风口从阳棚温室1向阳棚温室1、从阴棚温室3向外界通风；

步骤22、在室外气象站检测外界风速降到17.2m/s以下时，处理器4判断为正常天气，处理器4传递信号给控制器5，启动正常天气控制***。

本实施例中，双面日光温室环境控制***的热空气循环窗口51处均设有防虫网，防虫网材料优先选用聚乙烯材料和纳米材料，可有效防止病虫害。

另外，本实施例的热空气循环窗口51外侧竖直放置有一层让温度均匀分布的材料板，材料选择无纺布分隔材料。

本实施例中，控制装置的控制策略(第一预设温度值、第二预设温度值为、第三预设温度值、第四预设温度值、第一预设湿度值、第二预设湿度值、第三预设湿度值、第四预设湿度值、第一预设O₂浓度值、第二预设O₂浓度值、第三预设O₂浓度值、第四预设O₂浓度值、第一预设CO₂浓度值、第二预设CO₂浓度值、第三预设CO₂浓度值、第四预设CO₂浓度值、第一预设极端温度值、第二预设极端温度值、第一预设极端湿度值、第二预设极端湿度值、第一预设极端风速值、第二预设极端风速值)可根据综合评价指标中的温湿度控制状况、蔬菜作物生长状况、菌类生长状况进行动态更改调整。

其调整过程是：***通过检测单元监测整个调控过程中的数据，并根据综合评价指标来进一步调整控制阈值。综合评价指标的评价内容分为环境控制状况、蔬菜作物生长状况、菌类生长状况。各评价内容有基本指标和修正指标两种评价指标。此综合评价指标能将无法计量却反映了温室某方面状况的各因素及潜在因素纳入评价范围，***通过分析判断，根据监测到的数据划分耦合计算区间与状态评价矩阵，验证基于基本指标的修正指标评价结果，并得出综合评价结论。其基本指标即为不同评价内容中实际监测到的数据，其修正指标依据下述公式：

环境控制状况的修正指标

蔬菜作物生长状况的修正指标

O_x＝S_n×O_n

菌类生长状况的修正指标

CO_x＝S_h×CO_h

通过综合评价指标，实现了控制阈值的自适应调整和控制***的智能化，其极大降低了能源、人力资源的消耗，有效提升了温室的经济效益。

优选的，本实施例的热空气循环窗口51形状为正方型，窗口个数最小值为2，最大值为20，相邻窗口之间的最小距离为2m，最大距离不超过墙体长度的10％。

从图5中可以看出，当***运行时，阳棚温室1里的热气流会通过热空气循环窗口51进入阴棚温室3，从而提高阴棚温度。

如图6所示，当环境控制***工作时，阴棚的温度明显提高，平均温度由24℃升高到26.7℃；阳棚温度明显降低，平均温度由36℃降低到34.5℃，整体温度分布也较以前更加均匀，平均温度有所降低。双面日光温室环境控制***打开热循环窗口前后的温度变化对比如图7所示。

本实施例中，可以根据热空气循环窗口51的不同大小尺寸设置热空气循环窗口51处的最大风速V，其公式为：

热空气循环窗口51处的最大风速V是根据温室的最高温度设计的，可以根据最高温度得到相应的最大风速V值，由此可以根据不同温度环境设置对应的窗口大小，实现快速降温。

本发明提供了一种综合评价指标，通过***监测整个调控过程中的数据，并根据综合评价指标来进一步调整控制阈值，达到自适应控制阈值调整的功能。解决了现有技术中双面温室通风效率低，能量难以充分利用的缺陷，实现双面温室的自动化环境调整。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种双面日光温室环境控制***，其特征在于，所述***包括：双面日光温室、第一环境检测装置、第二环境检测装置、第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置、除湿装置、室外气象站和控制装置；

第一环境检测装置和除湿装置均设置在双面日光温室的阳棚温室内，第二环境检测装置设置在双面日光温室的阴棚温室内；室外气象站设置在双面日光温室的外部；第一通风装置设置在双面日光温室的阳棚温室上，第二通风装置设置在双面日光温室的阴棚温室上，第三通风装置设置在双面日光温室的中间墙体上；

第一环境检测装置的信号输出端、第二环境检测装置的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接，第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置的控制端均与控制装置的信号输出端连接；所述控制装置用于获取第一环境检测装置检测的阳棚温室的环境信息、第二环境检测装置检测的阴棚温室的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室的环境信息、阴棚温室的环境信息和室外环境信息产生控制信号，进而根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在阳棚温室的顶部开设有多个依次排布的顶部窗口，在阳棚温室的前部开设有多个依次排布的前部窗口；所述第一通风装置包括：多个第一空气循环组件和多个第二空气循环组件；多个第一空气循环组件分别一一对应地设置在多个顶部窗口中，多个第二空气循环组件分别一一对应地设置在多个前部窗口中；

在阴棚温室的下部开设有多个依次排布的下部窗口；所述第二通风装置包括多个第三空气循环组件；多个第三空气循环组件分别一一对应地设置在多个下部窗口中；

在中间墙体的下部开设有多个依次排布的通风窗口；所述第三通风装置包括多个第四空气循环组件；多个第四空气循环组件分别一一对应地设置在多个通风窗口中；

每个第一空气循环组件、每个第二空气循环组件、每个第三空气循环组件和每个第四空气循环组件均包括窗口开关装置和单向对流装置；窗口开关装置的控制端和单向对流装置的控制端均与控制装置连接，所述控制装置用于控制窗口开关装置的开闭以及单向对流装置的转速。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一环境检测装置和所述第二环境检测装置均包括：温度检测装置、湿度检测装置、氧气浓度检测装置和二氧化碳检测装置；

温度检测装置的信号输出端、湿度检测装置的信号输出端、氧气浓度检测装置的信号输出端和二氧化碳检测装置的信号输出端均与控制装置的信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述控制装置包括：处理器和控制器；

第一环境检测装置的信号输出端、第二环境检测装置的信号输出端和室外气象站的信号输出端均与处理器的信号输入端连接，处理器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；所述处理器用于获取第一环境检测装置检测的阳棚温室的环境信息、第二环境检测装置检测的阴棚温室的环境信息和室外气象站检测的室外环境信息，并根据阳棚温室的环境信息、阴棚温室的环境信息和室外环境信息产生控制信号；

第一通风装置的控制端、第二通风装置的控制端、第三通风装置的控制端和除湿装置的控制端均与控制器的信号输出端连接；所述控制器用于根据控制信号控制第一通风装置、第二通风装置、第三通风装置和除湿装置的工作状态，自动调整双面日光温室中阳棚温室和阴棚温室的环境，使得阳棚温室和阴棚温室的环境适于各自棚内作物生长。

5.一种双面日光温室环境控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-4任一项所述的双面日光温室环境控制***，所述方法包括：

预设第一极端阈值和第二极端阈值；

当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态；

若启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一极端阈值，将第一极端阈值替换为调整后的第一极端阈值，并返回步骤“当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”；

直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态；

若启动正常天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第二极端阈值，将第二极端阈值替换为调整后的第二极端阈值，并返回步骤“直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态”。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当室外气象站检测的室外环境信息大于或等于第一极端阈值时，控制装置启动极端天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，具体包括：

在室外气象站检测的室外温度大于或等于第一预设极端温度值时，判定为极端高温天气，控制装置控制阳棚温室、中间墙体、阴棚温室的窗口开关装置全部开启，并控制阳棚温室、中间墙体、阳棚温室的单向对流装置高速转动；

在室外气象站检测的室外湿度大于或等于第一预设极端湿度值时，判定为极端雨季天气，控制装置控制阳棚温室、阴棚温室的窗口开关装置关闭，中间墙体的窗口开关装置开启，并控制中间墙体的单向对流装置中速运行；

在室外气象站检测的室外风速大于或等于第一预设极端风速值时，判定为极端大风天气，控制装置控制阳棚温室的前部窗口、阴棚温室、中间墙体的窗口开关装置开启，并控制阳棚温室的前部窗口、中间墙体、阴棚温室的单向对流装置低速运行。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则调整第一极端阈值，具体包括：

获取启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息；所述双面日光温室环境信息包括温度、氧气浓度和二氧化碳浓度；极端天气包括极端高温天气、极端雨季天气和极端大风天气；

利用公式

计算温度的修正指标；式中，V_x为温度的修正指标，Q₁为单向对流装置的入口风量，T₁为进口温度，T₂为出口温度，P₁为标准大气压，P₂为当地大气压，l₁、l₂分别为窗口的长、宽；

利用公式O_x＝S_n×O_n计算氧气浓度的修正指标；式中，O_x为氧气浓度的修正指标，S_n为n类作物的种植面积，O_n为n类作物单位面积的氧气排放系数；

利用公式CO_x＝S_h×CO_h计算二氧化碳浓度的修正指标；式中，CO_x为二氧化碳浓度的修正指标，S_h为h类作物的种植面积，CO_h为h类作物单位面积的二氧化碳排放系数；

若启动极端天气控制策略后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或启动极端天气控制策略后的二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则判定启动极端天气控制策略后的双面日光温室环境信息不满足综合评价指标，则***根据综合评价指标自动调整第一预设极端温度值、第一预设极端湿度值或第一预设极端风速值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述直至室外气象站检测的室外环境信息小于第二极端阈值时，控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，具体包括：

在室外气象站检测的室外温度小于第二预设极端温度值，或室外气象站检测的室外湿度小于第二预设极端湿度值，或室外气象站检测的室外风速小于第二预设极端风速值时，判定为正常天气；第一预设极端温度值大于第二预设极端温度值，第一预设极端湿度值大于第二预设极端湿度值，第一预设极端风速值大于第二预设极端风速值；

设置数值依次减小的第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值和第四预设温度值；

当阳棚温室的温度大于或等于第一预设温度值时，控制装置控制双面日光温室环境控制***中所有的窗口开关装置开启，并控制所有的单向对流装置均高速转动；

当阳棚温室的温度下降至第二预设温度值时，控制装置控制所有的单向对流装置均中速转动；

当阳棚温室的温度下降至第三预设温度值时，控制装置控制阳棚温室顶部窗口、阳棚温室前部窗口、阴棚温室下部窗口的窗口开关装置均关闭，阳棚温室顶部窗口、阳棚温室前部窗口、阴棚温室下部窗口的单向对流装置均停转，中间墙体的窗口开关装置开启，以及中间墙体的单向对流装置低速转动；

当阳棚温室的温度下降至第四预设温度值时，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，中间墙体的单向对流装置停转。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在阳棚温室的温度从第三预设温度值下降至第四预设温度值的过程中，还包括：

设置第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3和第四预设氧气浓度值X4；B4<B3<B2<B1，Y1<Y2<Y4<Y3，X3<X2＝X4<X1；

若H1≥B1，H1>H2，且B3＜△H≤B2，则中间墙体的单向对流装置中速反转；其中，H1为阳棚温室的湿度，H2为阴棚温室的湿度；

若H1≥B1，H1>H2，且B4＜△H≤B3，则中间墙体的单向对流装置低速反转；

若H1<H2，则控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，中间墙体的单向对流装置停转；

若H1≥B1，则控制装置控制除湿装置启动；

若H1<B1，则控制装置控制除湿装置关闭，并在阳棚温室的二氧化碳浓度小于Y1时，控制装置控制阳棚温室顶部窗口的窗口开关装置开启，阳棚温室顶部窗口的单向对流装置中速反转，直至阳棚温室的二氧化碳浓度大于Y2，控制装置控制阳棚温室顶部窗口的窗口开关装置关闭，阳棚温室顶部窗口的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室的二氧化碳浓度大于Y3，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置开启，中间墙体的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室的二氧化碳浓度小于Y4，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阳棚温室的氧气浓度大于X1，则控制装置控制中间墙体的窗口开关装置开启，中间墙体的单向对流装置中速转动，直至阳棚温室的氧气浓度小于X2，控制装置控制中间墙体的窗口开关装置关闭，并控制中间墙体的单向对流装置停转；

若H1<B1，且阴棚温室的氧气浓度小于X3，则控制装置控制阴棚温室下部窗口的窗口开关装置开启，阴棚温室下部窗口的单向对流装置中速转动，直至阴棚温室的氧气浓度大于X4，控制装置控制阴棚温室下部窗口的窗口开关装置关闭，并控制阴棚温室下部窗口的单向对流装置停转。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制装置启动正常天气控制策略控制第一通风装置、第二通风装置和第三通风装置的工作状态，还包括：

若正常天气控制策略中每一次控制后的温度与温度的修正指标的差值大于或等于温度差值阈值，或氧气浓度与氧气浓度的修正指标的差值大于或等于氧气浓度差值阈值，或二氧化碳浓度与二氧化碳浓度的修正指标的差值大于或等于二氧化碳浓度差值阈值，则***根据综合评价指标自动调整第一预设温度值、第二预设温度值、第三预设温度值、第四预设温度值、第一预设湿度值B1、第二预设湿度值B2、第三预设湿度值B3、第四预设湿度值B4、第一预设二氧化碳浓度值Y1、第二预设二氧化碳浓度值Y2、第三预设二氧化碳浓度值Y3、第四预设二氧化碳浓度值Y4、第一预设氧气浓度值X1、第二预设氧气浓度值X2、第三预设氧气浓度值X3或第四预设氧气浓度值X4。

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