本發明涉及作物種植大棚系統，尤其是，一種可進行棚內作物生長參數調節的作物種植大棚系統。

背景技術：

已知，農作物的生長通常是在自然環境中，通過環境的光照、雨水等自然條件進行自然生長。但在這種自然環境下生長的農作物，其產量并不能符合人們的需要，因此，人力開始介入，以期獲得更好的作物產量和作物質量。

人力的介入，通常是集中在對農作物的澆水灌溉和施肥方面，通過為農作物提供足夠的水分和養料，使得其生長更為茁壯，進而增加其出產的產量，并同時提高其出產的質量。

以上所言，可以說是傳統農業的通常做法，但隨著科技的發展，如何將現代科技引入到傳統農業種植中，使其蛻變為現代農業，則一直是業界努力的方向。

例如，對于農作物生長必要的光照、水分、溫度、肥料等生長條件，如何引入現代科技手段，來對這些作物的生長條件進行有效的控制調節，使得其一直在最佳的生長環境下進行生長，并同時為其進行針對性的養料補充，這樣就能保證其最后的產出的產量和質量，進而獲得最大的經濟效益。

當然，引入科技的手段來對農作物的生長環境進行控制調節，不可避免的會增加其生產成本，從而使其出售價格上漲。但對于一些經濟作物而言，其不同的大小和重量，會使得其售價相差數倍，因此，這種引入科技手段，來提高其產出作物的重量和對應的外形體積，其出售價格的增加是完全能覆蓋其投入時所提高的生產成本，同時還能獲得可觀的經濟效益。

因此，業界需要更多的關注如何能夠更好的調節和控制作物的生長環境，以使其能一直在最佳生長環境下進行生長。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種作物種植大棚系統，其能夠對棚內的溫度、光照、土壤水分以及土壤養分進行調節，以使得棚內種植的作物獲得最佳生長條件，從而保證棚內作物獲得最佳作物產出。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種作物種植大棚系統，其包括棚架和覆蓋在其上的覆蓋層，其中所述覆蓋層采用遮光隔熱保溫材料，以使得棚內的溫度、光照、濕度等作物生長參數條件受外部環境影響較小，所述棚架的前部設置有開門。所述棚內還設置有控制系統，其包括操控裝置、存儲器、光照裝置、溫度調節裝置、灌溉裝置以及養料存儲裝置。其中所述操控裝置用于整個控制系統的操作，所述存儲器內存儲有多種作物的最佳生長條件數據，所述光照裝置用于為棚內作物提供日光照射，所述溫度調節裝置用于調節棚內溫度，所述灌溉裝置用于為棚內作物提供水，所述養料存儲裝置內存儲有作物生長所需的營養液。其中所述操控裝置與所述存儲器連接，并能讀取其內存儲的作物生長條件數據，并以此來控制所述光照裝置、溫度調節裝置、灌溉裝置以及養料存儲裝置，來為棚內種植作物提供最佳生長條件。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置包括控制器和指令輸入單元；其中所述控制器與所述存儲器連接，并能讀取其內存儲的作物生長條件數據，所述控制器連接所述指令輸入單元。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置還包括與所述控制器連接的顯示單元。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置還包括與所述控制器連接的語音通訊單元，用于與外界進行語音通訊。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置還包括與所述控制器連接的數據通訊單元，所述存儲器通過所述數據通訊單元能夠接收和傳送數據。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置還包括與所述控制器連接的攝像頭，用于獲取視頻圖像。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述光照裝置包括紫外線照射燈和光敏傳感器，其中所述控制器控制所述紫外線照射燈進行光照，所述光敏傳感器收集棚內的光照數據并將采集到的光照數據發送給所述控制器，當所述控制器發現所述光敏傳感器采集到的光照參數數據達到棚內作物最佳光照參數時，其會關閉所述紫外線照射燈。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述紫外線照射燈包括2個或以上數量，其均勻設置在所述棚架的上部，以便對棚內作物進行全方位的光照。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述紫外線照射燈包括2個或以上數量，其分別均勻設置在所述棚架的兩側部，以便對棚內作物進行全方位的光照。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述紫外線照射燈的燈座設置在一個萬向轉接頭上，其連接有一個驅動電機，所述控制器控制所述驅動電機，進而能夠控制所述紫外線照射燈的照射角度，使其能夠以需要的角度進行紫外光照射。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述溫度調節裝置包括空調和空氣溫度傳感器，所述空調裝置用于調整棚內溫度，所述空氣溫度傳感器采集棚內空氣溫度數據并將其傳送給所述控制器。當所述控制器發現所述空氣溫度傳感器采集到的棚內空氣溫度數據達到棚內作物最佳生長溫度時，其會停止所述空調裝置工作。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述溫度調節裝置還包括地熱裝置和土壤溫度傳感器，所述地熱裝置用于調整棚內土壤溫度，所述土壤溫度傳感器用于采集棚內土壤溫度信息并將其傳送給所述控制器。當所述控制器發現所述土壤溫度傳感器采集到的棚內土壤溫度數據達到棚內作物最佳生長溫度時，其會停止所述地熱裝置工作。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述灌溉裝置包括水管路，所述水管路上通過軟管連接有第一噴頭，所述第一噴頭設置在滑軌上，并可沿所述滑軌做往復運動。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述水管路上連接有2個或以上數量的第一噴頭，這些第一噴頭設置在同一滑軌上。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述水管路上連接有第一開關閥，所述控制器連接所述第一開關閥，進而控制所述水管路的打開和關閉。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述水管路上還設置有第一動力泵，其與所述控制器連接，所述控制器通過所述第一動力泵為所述水管路內的水流提供動力。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述灌溉裝置包括用于采集棚內空氣濕度的空氣濕度傳感器，其與所述控制器連接并向其傳遞采集到的空氣濕度數據，所述控制器根據所述空氣濕度傳感器采集的空氣濕度數據，控制所述灌溉裝置的操作。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述灌溉裝置包括用于采集棚內土壤濕度的土壤濕度傳感器，其與所述控制器連接并向其傳遞采集到的土壤濕度數據，所述所述控制器根據所述土壤濕度傳感器采集的土壤濕度數據，控制所述灌溉裝置的操作。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述養料存儲裝置包括營養液存儲器和與其連接的輸送管路，所述輸送管路上設置有2個或以上數量的第二噴頭。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述輸送管路上連接有第二開關閥，所述控制器連接所述第二開關閥，進而控制所述養料存儲裝置與所述輸送管路之間的連通或是關閉。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述輸送管路上還設置有第二動力泵，其與所述控制器連接，所述控制器通過所述第二動力泵為所述輸送管道內的營養液提供流動動力。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述營養液存儲器，其與所述水管路連接，所述營養液存儲器內存儲的營養液通過所述水管路輸送。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述控制系統還包括報警裝置，當所述操控裝置發現系統內出現錯誤操作時，其會通知所述報警裝置進行報警。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述報警裝置包括聲光報警單元。例如，蜂鳴器，警示燈等等。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述操控裝置通過云端服務器連接到外部中央控制系統，并且兩者之間能夠進行數據交換。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述棚內還設置有監控攝像頭，其通過所述云端服務器連接到外部中央控制系統。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述報警裝置發出的報警信息是經由所述云端服務器發送到所述中央控制系統。

相對于現有技術，本發明的有益效果是：本發明涉及的一種作物種植大棚系統，其采用遮光保溫材料對棚內空間的自然條件進行相對封閉處理，使得其受外界自然環境的影響較小，同時在棚內設置控制系統，對棚內種植作物需要的生長條件參數進行控制，使其在生長過程中，一直為作物所需的最佳生長環境條件，從而使得棚內種植作物獲得最好的產出，例如，更大的單個體積和更大的單個重量。這對于有些藥用作物而言，更大的單個體積重量，其售價往往是成級數上升的，因此，本發明涉及的這種農作物大棚非常適合，經濟價值高的作物使用推廣，其成本價格相對于其內作物產出的出售價格，還是很有優勢。

進一步的，本發明涉及的大棚控制系統可以通過云端服務器連接到一個中央控制系統上，從而使得多個獨立的大棚系統，由一個個獨立的封閉式系統，成為一個開放式的大型組合系統，在方便統一管理的同時，在一定程度上，也能夠降低各大棚的作物產出成本。

附圖說明

圖1是本發明涉及的一個實施方式提供的一種作物種植大棚系統的外形結構圖；

圖2是圖1所示的一種作物種植大棚系統，其內設置的控制系統的邏輯結構圖；

圖3是圖2所示的控制系統中，其操控裝置的邏輯結構圖；

圖4是圖2所示的控制系統中，其光照裝置的邏輯結構圖；

圖5是圖2所示的控制系統中，其溫度調節裝置的邏輯結構圖；

圖6是圖2所示的控制系統中，其灌溉裝置的邏輯結構圖；

圖7是圖2所示的控制系統中，其養料存儲裝置的邏輯結構圖；

圖8是本發明涉及的又一個實施方式提供的作物種植大棚系統聯網情況下的邏輯結構圖。

圖1~8中的附圖標記說明如下：

棚架10覆蓋層20

開門12操控裝置30

控制器31輸入單元32

顯示單元33語音通訊單元34

數據通訊單元35攝像頭36

存儲器40光照裝置50

紫外線照射燈52光敏傳感器54

萬向轉接頭56驅動電機58

溫度調節裝置60空調62

空氣溫度傳感器64地熱裝置61

土壤溫度傳感器63灌溉裝置70

第一開關閥71水管路72

第一動力泵73第一滑軌74

第一噴頭75空氣濕度傳感器76

軟管77、88

土壤濕度傳感器78養料存儲裝置80

第二開關閥81營養液存儲器82

第二動力泵83輸送管路84

第二噴頭85第二滑軌86

報警裝置90中央控制系統100

監控攝像頭101云端服務器110。

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例，對本發明涉及的一種作物種植大棚系統的技術方案作進一步的詳細描述。

請參閱圖1所示，本發明的一個實施方式提供了一種作物種植大棚系統，其包括棚架10和覆蓋在其上的覆蓋層20，其中所述覆蓋層20采用遮光隔熱保溫材料，以使得棚內的光照、溫度、濕度等作物生長參數條件受外部環境影響較小。所述棚架10的前部設置有開門12，以方便進出所述大棚內外。所述棚架的后部也可隨需要設置后開門，并無限制。

相對于現有作物大棚結構，其通常采用的透光覆蓋層，雖然使得其能夠獲得一定的光照和溫度，但其受外界影響也相對較大。而本發明采用遮光隔熱的覆蓋層，則可使得棚內環境受外界環境影響較小，然后通過多種技術手段能有效的控制棚內環境條件，進而使得棚內作物的生長條件一直為最佳條件。其中所述覆蓋層可以包括內外兩層材料層，內層為保溫材料構成，外層為遮光材料構成。在不同實施方式中，其中所述覆蓋層也可單獨由一種遮光材料構成，棚內溫度可以靠溫度調節裝置進行調整。

在一個實施方式中方式中，其中本發明涉及的大棚結構，其骨架和覆蓋層由水泥外層實施其功能，在水泥外層內可以設置保溫層，也可以不設置保溫層。設置保溫層能在一定程度上節省棚內能量的消耗，有一定綠色環保的作用。

進一步的，由于棚內環境受外界環境影響較小，因此，在其內設置控制系統，來進行棚內環境條件的調整和控制，可以很好的使得棚內環境條件達到預定環境條件。

具體的，請參閱圖2所示，所述控制系統包括操控裝置30、存儲器40、光照裝置50、溫度調節裝置60、灌溉裝置70、養料存儲裝置80以及報警裝置90。

其中所述操控裝置30用于整個控制系統的操作，所述存儲器40內存儲有多種作物的最佳生長條件數據，所述光照裝置50用于為棚內作物提供日光照射，所述溫度調節裝置60用于調節棚內溫度，所述灌溉裝置70用于為棚內作物提供水，所述養料存儲裝置80內存儲有作物生長所需的營養液，所述報警裝置90在系統內出現運轉問題時，進行報警提醒。

請參閱圖3所示，其中所述操控裝置30包括控制器31，其與所述存儲器40連接，并能讀取其內存儲的作物生長條件數據，并以此來控制所述光照裝置50、溫度調節裝置60、灌溉裝置70以及養料存儲裝置80，來為棚內種植作物提供最佳生長條件。

其中所述存儲器40可以是硬盤、光盤、移動存儲單元等等，具體可隨需要設置，并無限制，其內存儲有多種不同作物的最佳生長數據。

進一步的，其中所述控制器31還連接有指令輸入單元32，用于接收外部指令。其中所述控制器31還連接有顯示單元33，用于顯示棚內環境條件信息。例如，棚內溫度，棚內土壤濕度，棚內空氣濕度，棚內光照條件以及土壤養分條件等等，但不限于。

進一步的，其中所述控制器31還連接有語音通訊單元34，用于與外界進行語音通訊。所述控制器31還連接有數據通訊單元35，所述存儲器40通過所述數據通訊單元35能夠接收和傳送數據。其中所述數據通訊單元35可以是無線形式也可以是有線形式，隨需要而定，并無限制。所述控制器31還連接有攝像頭36，用于獲取視頻圖像。

在一個實施方式中，其中所述指令輸入單元32、顯示單元33、語音通訊單元34以及攝像頭36，都可集成在一個觸摸顯示屏上，其上集成麥克風、攝像頭。這些功能單元的設置，使得所述控制系統，不在是一個相對獨立的封閉系統，而是一個開放式系統，同時也增加了其人機互動功能。

請參閱圖4所示，其中所述光照裝置50包括紫外線照射燈52和光敏傳感器54，其中所述控制器31控制所述紫外線照射燈52進行光照，所述光敏傳感器54收集棚內的光照數據并將采集到的光照數據發送給所述控制器31，當所述控制器31發現所述光敏傳感器54采集到的光照參數數據達到棚內作物最佳光照參數時，其會關閉所述紫外線照射燈52。

進一步的，在一具體實施方式中，其中所述紫外線照射燈52包括多個，具體數量可根據棚內面積合理設置，這些紫外線照射燈52均勻設置在所述棚架的上部和兩側部，以便對棚內作物提供全方位的光照。

進一步的，所述紫外線照射燈52的燈座設置在一個萬向轉接頭56上，其連接有一個驅動電機58，所述控制器31控制所述驅動電機58，進而能夠控制所述紫外線照射燈52的照射角度，使其能夠以需要的角度對棚內種植作物進行紫外光照射。

請參閱圖5所示，其中所述溫度調節裝置60包括空調62和空氣溫度傳感器64，所述空調裝置62用于調整棚內溫度，所述空氣溫度傳感器64采集棚內空氣溫度數據并將其傳送給所述控制器31。當所述控制器31發現所述空氣溫度傳感器64采集到的棚內空氣溫度數據達到棚內作物最佳生長溫度時，其會停止所述空調裝置62工作。

進一步的，其中所述溫度調節裝置60還包括地熱裝置61和土壤溫度傳感器63，所述地熱裝置61用于調整棚內土壤溫度，所述土壤溫度傳感器63用于采集棚內土壤溫度信息并將其傳送給所述控制器31。當所述控制器31發現所述土壤溫度傳感器63采集到的棚內土壤溫度數據達到棚內作物最佳生長溫度時，其會停止所述地熱裝置61工作。

請參閱圖6所示，其中所述灌溉裝置70包括水管路72，所述水管路72上設置有第一開關閥71、第一動力泵73和第一噴頭75。其中所述第一開關閥71用于所述水管路72的開閉，其與所述控制器31連接并接收其開閉指令，所述第一動力泵73為所述水管路72內的流體提供流動動力，使其能從所述第一噴頭75內噴出。

進一步的，所述第一噴頭75通過軟管77連接到所述水管路72上，且所述第一噴頭75設置在第一滑軌74上，并可沿所述第一滑軌74做往復運動。在不同實施方式中，其中所述水管路上連接有2個或以上數量的第一噴頭75，這些第一噴頭75設置在同一滑軌74上。

其中所述第一噴頭75的設置數量可根據棚內面積進行測算，使得棚內作物都能獲得足夠的水分，同時由于所述第一噴頭75能沿所述第一滑軌74進行滑動，如此使得棚內作物能均勻的接受水分，不會出現局部受水過多的情況。

進一步的，其中所述灌溉裝置70包括用于采集棚內空氣濕度的空氣濕度傳感器76，其與所述控制器31連接并向其傳遞采集到的空氣濕度數據，所述所述控制器根據所述空氣濕度傳感器采集的空氣濕度數據，控制所述第一噴頭75噴水。

進一步的，其中所述灌溉裝置70包括用于采集棚內土壤濕度的土壤濕度傳感器78，其與所述控制器31連接并向其傳遞采集到的土壤濕度數據，所述所述控制器31根據所述土壤濕度傳感器78采集的土壤濕度數據，控制所述第一噴頭75噴水。

請參閱圖7所示，其中所述養料存儲裝置80包括營養液存儲器82和輸送管路84。其中所述營養液存儲器82內存儲有用于作物生長的營養液，所述營養液通過所述輸送管路84輸送給棚內作物。

具體的，所述輸送管路84的結構可以類似于所述水管路72，其上設置有第二開關閥81、第二動力泵83和第二噴頭85。其中所述開關閥81用于所述營養液存儲器82與所述輸送管路84之間的連通，其與所述控制器30連接并接收其開閉指令，所述動力泵83為所述輸送管路84內的營養液流體提供流動動力，使其能從所述第二噴頭85內噴出或是流出。

進一步的，其中所述第二噴頭85也可以是通過軟管88連接到所述輸送管路84上，且所述第二噴頭85設置在第二滑軌86上，并可沿所述第二滑軌86做往復運動。

在不同實施方式中，其中所述輸送管路84上連接有2個或以上數量的第二噴頭85，這些第二噴頭85設置在同一滑軌上。所述第二噴頭85的設置數量可根據棚內面積進行測算，使得棚內作物都能獲得足夠的營養液，同時由于所述第二噴頭85能沿滑軌進行滑動，如此使得棚內作物能均勻的接受營養液。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述營養液存儲器82可以設置多個，以分別存儲不同用于作物生長的養分，例如，磷肥營養液、鉀肥營養液、氮肥營養液等等。這些營養液存儲器可通過一個多通閥與所述輸送管路84連接，需要加入哪種營養液，所述控制器就聯通其與所述輸送管路84之間的通道。而對于土壤中，養料成分的補充，可以是通過定期檢測的方式進行。當發現土壤中缺乏某種營養元素時，即可進行相應的營養液輸送。

進一步的，在不同實施方式中，其中所述水管路72和所述營養液輸送管路84可以合并為一個。例如，所述營養液存儲器82通過開關閥與所述水管路72直接連接，所述營養液存儲器82內存儲的營養液通過所述水管路72輸送。

所述報警裝置90在所述控制系統內出現運轉問題時，進行報警提醒。其具體可以是，當所述控制器31發現系統內出現錯誤操作，例如，水量不足或是營養液不足時，其會通知所述報警裝置90進行報警，以便提醒操作人員及時介入，從而保證系統的正常運作。其中所述報警裝置90包括聲光報警單元，例如，蜂鳴器，警示燈等等。

進一步的，從報警方式的角度來看，若本發明涉及的作物大棚系統，都是單獨運行，其在一定程度上，成本還是較高的，因為，每個大棚系統都需要人工定時查看，以便保證其正常運行。但若將多個本發明涉及的大棚系統通過互聯網結合起來，統一運作，則可進一步的解放人工，提高科技的介入程度。

在一個實施方式中，請參閱圖8所示，本發明涉及的大棚系統的控制系統，其通過云端服務器110連接在一個中央控制系統100上。所述中央控制系統還連接有監控攝像頭101，其設置在大棚內用于查看大棚內的情況。這樣，所述中央控制系統100的操控人員，可以通過所述監控攝像頭101查看棚內的實時狀況，若有意外，也可及時進行處理。且所述大棚控制系統的報警裝置90，其發出的報警信息可以是通過所述云端服務器110發送給所述中央控制系統100，以便能夠獲得及時處理。

另外，大棚系統內的操作數據，也可上傳到所述云端服務器110，所述中央控制系統100可登陸所述云端服務器110查看這些數據，或者是通過所述云端服務器11與大棚系統的控制系統進行數據交換。

本發明涉及的一種作物種植大棚系統，其采用遮光保溫材料對棚內空間的自然條件進行相對封閉處理，使得其受外界自然環境的影響較小，同時在棚內設置控制系統，對棚內種植作物需要的生長條件參數進行控制，使其在生長過程中，一直為作物所需的最佳生長環境條件，從而使得棚內種植作物獲得最好的產出，例如，更大的單個體積和更大的單個重量。這對于有些藥用作物而言，更大的單個體積重量，其售價往往是成級數上升的，因此，本發明涉及的這種農作物大棚非常適合，經濟價值高的作物使用推廣，其成本價格相對于其內作物產出的出售價格，還是很有優勢。

進一步的，本發明涉及的大棚控制系統可以通過云端服務器連接到一個中央控制系統上，從而使得多個獨立的大棚系統，由一個個獨立的封閉式系統，成為一個開放式的大型組合系統，在方便統一管理的同時，在一定程度上，也能夠降低各大棚的作物產出成本。

本發明的技術范圍不僅僅局限于上述說明中的內容，本領域技術人員可以在不脫離本發明技術思想的前提下，對上述實施例進行多種變形和修改，而這些變形和修改均應當屬于本發明的范圍內。