一种农业低碳自动化系统

本技术涉及低碳农业，更具体的说是涉及一种农业低碳自动化系统。

背景技术：

1、农业是支撑整个国民经济不断发展与进步的保障。农业现代化在技术上就是采用现代的机械技术和生物技术装备农业，建立起现代化的农业科技体系，其作用主要是节约劳动、提高效率、提高农产品质量。

2、为提高农作物产量，尤其是提高果蔬作物的产量和质量，现代农业大棚种植越来越普遍，但现代化水平依然较低，全部人力控制或自动控制能力差、控制精度低。

3、随着经济的高速发展，人们对环境的保护观念越发成熟，因此对能源提出越来越高的要求，新能源成为当前人类面临的迫切需求，其中太阳能发电以太阳作为主要能源，将太阳能转化成电能存储起来，供家庭用电使用，同太阳能发电一样，风力发电是利用风的动能转化为电能，风能也是一种清洁无公害的可再生能源。

4、现有的太阳能风力发电系统存在着能源转化效率低的问题，并不能很好的对设备进行稳定供电，且太阳能能源的利用过程会出现热量浪费以及热量积压，导致设备故障，并且电能的利用范围较小。

5、因此，如何综合利用太阳能、风能等自然资源，同时减少太阳能利用时的热量积压，对现代农业低碳自动化系统进行精准控制，改善大棚农作物生长环境，提高农作物产量和质量，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种农业低碳自动化系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种农业低碳自动化系统，包括环境监测模块、控制器、环境改善执行模块、多源供电模块，所述环境监测模块、控制器、环境改善执行模块依次连接，其中：

4、环境监测模块用于实时监测农业大棚内环境参数，包括土壤湿度传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、光敏电阻；

5、控制器用于接收环境监测模块传输的环境参数，并发出控制指令至环境改善执行模块；

6、环境改善执行模块用于对农业大棚内环境进行改善，包括土壤湿度调节系统、室内温度调节系统、室内二氧化碳浓度调节系统、室内光照调节系统；

7、多源供电模块用于为环境监测模块、控制器、环境改善执行模块进行多源供电，包括光伏发电系统、风力发电系统和蓄电池。

8、可选的，所述控制器为at89c2051单片机。

9、可选的，所述土壤湿度调节系统包括相连接的水泵和集水箱。

10、可选的，所述室内温度调节系统包括依次通过管道连接的换热器、存储箱、控温管道，所述换热器与光伏发电系统连接。

11、可选的，所述室内二氧化碳浓度调节系统包括相连接的第一电机和棚窗。

12、可选的，所述室内光照调节系统包括设置在农业大棚侧面的采光板和设置在农业大棚内的补光灯。

13、可选的，所述光伏发电系统包括光伏板、阳光追踪传感器、第二电机、传动机构，所述阳光追踪传感器设置在光伏板靠近阳光一侧的表面上，所述阳光追踪传感器、第二电机分别与控制器电连接，所述第二电机与传动机构连接，所述传动机构与所述光伏板连接；所述传动机构包括齿轮和链条，所述齿轮和所述链条啮合。

14、可选的，所述风力发电系统包括风力发电机。

15、可选的，还包括显示器和按键模块，所述显示器用于显示当前农业大棚内环境参数，所述按键模块用于设置农业大棚内环境参数设定值。

16、经由上述的技术方案可知，本实用新型提供了一种农业低碳自动化系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：

17、(1)综合利用太阳能、风能等自然资源作为发电源，低碳、绿色环保，同时结合蓄电池，具有昼夜互补、季节互补等特点，能够多源、持续、稳定、高效地对系统内装置设备进行供电，提高对抗恶劣气候能力，具有良好的经济效益和生态效益。

18、(2)光伏发电系统不仅能够输出电能，而且室内温度调节系统对光能转化电能的过程中产生的热量进行了充分利用，一方面提高了能源利用率，另一方面减少光伏板位置的热量积压，提高了光电转化的效率，保障设备安全。

19、(3)将智能控制、农业种植、自然资源利用相结合，精准对接农作物生长需求环境条件，提高了农作物的产量与质量，节约了人力成本和资源使用。

20、综上，本实用新型系统成本低廉，能够高效利用自然资源，还可对农作物生长因素进行人工干预与调节，促进作物产量与质量的提高，具有良好的经济效益和生态效益，发展前景十分广阔。

技术特征：

1.一种农业低碳自动化系统，其特征在于，包括环境监测模块、控制器、环境改善执行模块、多源供电模块，所述环境监测模块、控制器、环境改善执行模块依次连接，其中：

2.根据权利要求1所述的一种农业低碳自动化系统，其特征在于，所述控制器为at89c2051单片机。

3.根据权利要求1所述的一种农业低碳自动化系统，其特征在于，所述室内二氧化碳浓度调节系统包括相连接的第一电机和棚窗。

4.根据权利要求1所述的一种农业低碳自动化系统，其特征在于，所述室内光照调节系统包括设置在农业大棚侧面的采光板和设置在农业大棚内的补光灯。

5.根据权利要求1所述的一种农业低碳自动化系统，其特征在于，所述风力发电系统包括风力发电机。

6.根据权利要求1所述的一种农业低碳自动化系统，其特征在于，还包括显示器和按键模块，所述显示器用于显示当前农业大棚内环境参数，所述按键模块用于设置农业大棚内环境参数设定值。

技术总结
本技术公开了一种农业低碳自动化系统，涉及低碳农业技术领域，包括环境监测模块、控制器、环境改善执行模块、多源供电模块，其中，环境监测模块用于监测农业大棚内环境参数，包括土壤湿度传感器、温度传感器、二氧化碳传感器、光敏电阻；控制器用于接收环境参数，并发出控制指令；环境改善执行模块用于对大棚内环境进行改善，包括土壤湿度调节系统、室内温度调节系统、室内二氧化碳浓度调节系统、室内光照调节系统；多源供电模块用于为系统供电，包括光伏发电系统、风力发电系统和蓄电池。本技术系统成本低，能够高效利用自然资源，还可对农作物生长因素进行人工干预与调节，促进作物产量与质量的提高，具有良好的经济效益和生态效益。

技术研发人员：李延静,臧琛,雷萌轩,贺磊,袁牧璇
受保护的技术使用者：内蒙古工业大学
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/12