[发明专利]基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统、方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统，其特征在于：包括：智能调控环境箱、数据中心、温度控制器；

所述智能调控环境箱内设置有防爆灯，用于提供照明；设置有补光灯，用于为植物提供光照；设置有温湿度传感器，用于测量智能调控环境箱内空气的温度与湿度；设置有除湿加湿一体机，用于调节智能调控环境箱内空气的湿度；设置有培养桶，所述培养桶顶部设置有自动补给水装置的喷头，所述培养桶内通过支撑杆设置有浮球液位控制器，所述浮球液位控制器通过数据线输出开关信号，自动补给水装置根据开关信号开启或关闭喷水；所述培养桶底部设置有出水孔，出水孔流出的废水流入水槽后从出水口流出智能调控环境箱；

数据中心通过数据接口接收数据、并通过数据调节智能调控环境箱内各项指标；数据中心分别与防爆灯、补光灯、温湿度传感器、除湿加湿一体机、自动补给水装置、浮球液位控制器和温度控制器相连接；数据中心用于接收温湿度传感器、浮球液位控制器的测量数据，根据接收的数据控制补光灯、除湿加湿一体机、自动补给水装置、温度控制器工作，用于模拟包括温度、湿度、风力、风向、光照、降水的气象环境数据；

温度控制器用于调控智能调控环境箱内空气循环以及温度；温度控制器由上下两个风机组成，上风机包括进风口，下风机包括出风口；上风机与下风机均与智能调控环境箱顶部的空气循环装置相连通；上风机工作把从进风口进入的空气温度进行加热或降温后，通过空气循环装置向内吹风；下风机工作把室内空气经空气循环装置后从出风口向外排出；温度控制器还包括进水口、出水口，灌溉用水从进水口导入经过温度调节后输入自动补给水装置，用完的废水经过温度控制器的出水口排出。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统，其特征在于：所述智能调控环境箱的墙体内设置有隔热防火材料。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统，其特征在于：所述智能调控环境箱的侧壁上设置有观察窗、大门；所述观察窗与墙体连接处设置有双层保温密封条；所述大门与墙体连接处设置有双层保温密封条。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统，其特征在于：所述智能调控环境箱顶部的下方设置有波浪形吊顶，用于调节风方。

5.一种基于数字孪生技术的水生植物种植智能调控系统的优选种植方法，其特征在于：包括如下步骤：

根据当地实际情况配制种植水溶液与底泥，并在种植前对水生植物幼苗进行处理，用于避免根茎叶上有其他离子干扰优选结果；

将各种水生植物栽入培养桶，移至智能调控环境箱内，通过数字孪生技术与当地气象部门实时同步气象数据，再根据智能调控技术模拟出水生植物当地生长环境，并培养水生植物；

水生植物培养过程中，跟踪监测水生植物的生长指标和水质净化指标，优选出指标合格的水生植物。

6.根据权利要求5所述的优选种植方法，其特征在于：还包括：

将室内试验结果与当地同步对照试验组比较，对比分析生长指标与水质净化指标异同，并根据异同计算出模拟当地生长环境的调整值。

7.根据权利要求5所述的优选种植方法，其特征在于：所述水生植物，包括挺水植物、浮叶植物、沉水植物。

8.根据权利要求5所述的优选种植方法，其特征在于：所述种植水溶液根据当地水的实际成分进行配制，所述底泥取自当地。

9.根据权利要求5所述的优选种植方法，其特征在于：所述气象数据，包括当地温度、湿度、风力、风向、降水、光照。

10.根据权利要求5所述的优选种植方法，其特征在于：所述生长指标，包括水生植物的株高、叶片面积、植株密度和生物量；所述水质净化指标，包括总氮TN、总磷TP、化学需氧量COD和总有机碳TOC。