【技術實現步驟摘要】
本申請涉及綜合能源，具體涉及一種溫室環境低碳用能調控方法及系統。
技術介紹
1、隨著經濟快速的發展、科學技術的進步和農業的工業化進程地加快，人們的生活質量大幅度提高。在社會需求及農業現代化的驅動之下，作為現代農業化的重要產物之一的溫室栽培技術發展迅速，溫室的數量也就隨之增長。溫室全稱為溫室大棚，是一種能透光、保溫或升溫、用于栽培作物的設施。溫室栽培技術可使作物在不適宜其生長的季節進行發育或增加產量，因此溫室多用于低溫季節喜溫作物的栽培。
2、現有技術中通過采用控制系統對溫室內環境數據進行檢測與調整，實現對溫室內溫度、二氧化碳濃度、光照等參數進行調控，從而提升溫室大棚的智能化管理，避免因人工疏漏而導致的作物產量低下問題。
3、現有技術中公開的溫室環境控制依賴于工作人員獲取溫室內的環境數據，并通過調整溫室內設置的供能設備的運行狀態，從而調整溫室的實時環境，進而獲取滿足溫室內作物最適宜生長所對應的生長環境。然而在環境發生變化時，現有技術中控制系統基于獲取的溫室環境的反饋信息，通過調整溫室內用能設備的運行策略進而調節溫室內的環境數據，人工手動調整難以及時將溫室環境控制在溫室內作物最適宜生長狀態，對溫室環境內用能的管理較為粗放，還會導致產生溫室內供能設備能源消耗高的缺陷。
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術中對溫室環境內用能的管理較為粗放，難以根據溫室內作物生長特性實時調控的問題，本申請提出了一種溫室環境低碳用能調控方法及系統，利用采集的溫室的環境數據建立溫室多場
2、為了實現上述專利技術目的，本申請采取如下技術方案：
3、一方面，本申請公開了一種溫室環境低碳用能調控方法，包括：
4、采集待進行低碳用能調控的溫室的環境數據；
5、利用所述溫室的環境數據，對溫室環境進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型；
6、采用克雷洛夫子空間法對所述溫室多場耦合仿真模型進行降階，獲得降階環境模型；
7、利用所述降階環境模型得到溫室內作物生長對應的最佳環境參數；
8、基于所述最佳環境參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略。
9、可選的，所述采用克雷洛夫子空間法對所述溫室多場耦合仿真模型進行降階，獲得降階環境模型包括：
10、對所述溫室多場耦合仿真模型進行矩陣提取，獲得對應于所述溫室多場耦合仿真模型的系統矩陣；
11、通過采用克雷洛夫子空間法對所述系統矩陣進行降階，獲得降階后的系統矩陣；
12、將降階后的系統矩陣輸入狀態空間方程，獲得降階環境模型。
13、可選的，所述利用所述降階環境模型得到溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：
14、利用遺傳算法根據溫室內作物的生長特性構建多組仿真條件；
15、利用所述降階環境模型對每組所述仿真條件進行仿真，記錄仿真過程中得到的每組所述仿真條件對應的環境參數；
16、利用優化目標評價函數，對每組所述仿真條件對應的環境參數進行評估，得到每組所述仿真條件對應的優化目標函數值；
17、根據每組所述仿真條件對應的優化目標函數值，將優化目標函數值結果最大的仿真條件所對應的環境參數作為溫室內作物生長對應的最佳環境參數。
18、可選的，所述利用遺傳算法根據溫室內作物的生長特性構建多組仿真條件包括：
19、根據溫室內作物的生長特性獲得對應作物的環境參數區間；
20、根據所述環境參數區間，確定遺傳算法的控制變量選取范圍；
21、根據所述控制變量選取范圍利用遺傳算法獲得多組控制變量，將每組所述控制變量作為一組所述仿真條件。
22、可選的，所述溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：最適所述溫室內作物生長的溫濕度參數值及空氣流動速度值。
23、可選的，所述基于所述最佳環境參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略包括：
24、根據所述溫室內作物生長對應的最佳環境參數，確定溫室環境供能設備的調控運行參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略。
25、可選的，所述利用所述溫室的環境數據，對溫室環境進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型包括：
26、根據采集到的溫室的實際尺寸、溫室內供能設備及所述供能設備的分布位置，利用三維仿真軟件構建溫室三維空間模型；
27、對所述溫室三維空間模型進行網格劃分，利用所述溫室環境數據建立所述溫室三維模型的邊界條件；
28、對建立邊界條件后的溫室三維模型進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型。
29、可選的，所述采集待進行低碳用能調控的溫室的環境數據包括：
30、獲取所述溫室的內部空間和外部空間的多個環境數據采集裝置采集的環境數據，得到所述溫室的環境數據；
31、其中，所述溫室的環境數據包括：溫室內環境溫度、溫室內環境濕度、溫室內環境二氧化碳濃度、溫室外光照、溫室外環境濕度和溫室外環境風速。
32、可選的，所述環境數據采集裝置包括：溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器和風速計。
33、另一方面，本申請還提供了一種溫室環境低碳用能調控系統，所述系統包括：
34、數據采集模塊，用于采集待進行低碳用能調控的溫室的環境數據；
35、模型仿真模塊，用于利用所述溫室的環境數據，對溫室環境進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型；
36、模型降階模塊，用于采用克雷洛夫子空間法對所述溫室多場耦合仿真模型進行降階，獲得降階環境模型；
37、環境參數獲取模塊，用于利用所述降階環境模型計算溫室內作物生長所需的最佳環境參數；
38、控制信號生成模塊，用于基于所述最佳環境參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略。
39、可選的，所述系統還包括：
40、優化調節模塊，用于根據所述低碳用能調控策略，調節溫室內末端供能設備的運行參數；
41、其中，所述溫室內末端供能設備包括升溫裝置、冷卻裝置和灌溉裝置。
42、可選的，所述數據采集模塊用于獲取所述溫室的內部空間和外部空間的多個環境數據采集裝置采集的環境數據，得到所述溫室的環境數據；
43、其中，所述環境數據采集裝置包括：溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器和風速計。
44、再一方面，本申請還提供了一種電子設備，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種溫室環境低碳用能調控方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用克雷洛夫子空間法對所述溫室多場耦合仿真模型進行降階，獲得降階環境模型包括：
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述降階環境模型得到溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用遺傳算法根據溫室內作物的生長特性構建多組仿真條件包括：
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：最適所述溫室內作物生長的溫濕度參數值及空氣流動速度值。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最佳環境參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略包括：
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述溫室的環境數據，對溫室環境進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型包括：
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集待進行低碳用能調控的溫室的環境數據包括：
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所
10.一種溫室環境低碳用能調控系統，其特征在于，所述系統包括：
11.如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述系統還包括：
12.如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述數據采集模塊用于獲取所述溫室的內部空間和外部空間的多個環境數據采集裝置采集的環境數據，得到所述溫室的環境數據；
13.一種電子設備，其特征在于，包括：至少一個處理器和存儲器；所述存儲器和處理器通過總線相連；
14.一種可讀存儲介質，其特征在于，其上存有執行程序，所述執行程序被執行時，實現如權利要求1至9中任一項所述的溫室環境低碳用能調控方法。
...【技術特征摘要】
1.一種溫室環境低碳用能調控方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用克雷洛夫子空間法對所述溫室多場耦合仿真模型進行降階，獲得降階環境模型包括：
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述降階環境模型得到溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用遺傳算法根據溫室內作物的生長特性構建多組仿真條件包括：
5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述溫室內作物生長對應的最佳環境參數包括：最適所述溫室內作物生長的溫濕度參數值及空氣流動速度值。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述最佳環境參數，生成溫室環境供能設備的低碳用能調控策略包括：
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述溫室的環境數據，對溫室環境進行有限元分析，獲得溫室多場耦合仿真模型...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳洪銀，王松岑，竇真蘭，李建鋒，張春雁，李德智，郭毅，劉鎧誠，芋耀賢，金璐，劉洋，龐敬帥，張新鶴，賈曉強，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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