智能溫室控制系統(tǒng)的如何實現(xiàn)

時間：2020-01-05

智能溫室生態(tài)環(huán)境控制系統(tǒng)是由三部分組成：(1)信息采集信號輸入部分，它包括室內(nèi)、室外溫度、濕度、CO2濃度及光照等；(2)信息轉(zhuǎn)換與處理部分，主要功能是將采集的信息轉(zhuǎn)換成計算機可識別的標準量信息進行處理，輸出決策的指令；(3)輸出及控制部分，控制風機、噴霧系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)及窗的開關(guān)等系統(tǒng)，使植物的生長實現(xiàn)車間化的生產(chǎn)控制過程。

智能溫室自動控制的系統(tǒng)

上位機部分

上位機系統(tǒng)選用個人計算機，主要用于數(shù)據(jù)處理、通訊、系統(tǒng)控制、實時顯示及修改各種控制數(shù)據(jù)、曲線，記錄每天的各種采集數(shù)據(jù)，以備查閱。由于影響作物生長的因素(如溫度、濕度等)大都是一種多輸入、多輸出、大滯后的非線性控制變量，還需要動態(tài)、實時、有效、可靠的人機接口(HMI)的可視化界面，因此，可以選用工控組態(tài)軟件(MCGS)，它為用戶提供了從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示等解決實際工程問題的各種方案與實施工具，用戶可避開復雜的計算機軟硬件問題。只需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點進行方案設(shè)計與組態(tài)配置，即可生成相應(yīng)的應(yīng)用軟件，并且可以方便地組網(wǎng)，以實現(xiàn)系統(tǒng)的擴充。利用MCGS的上述特點，在HMI中可以完成以下功能。

動態(tài)、實時地監(jiān)測溫室內(nèi)、外的溫度、濕度、CO2含量、風速、風向、雨量等變化值，并且可以通過RS—232／485轉(zhuǎn)換器和下位機內(nèi)部進行數(shù)據(jù)通訊，將畫面上的模擬開關(guān)與下位機連接起來，當操作人員點擊畫面上的模擬開關(guān)時，就可控制溫室內(nèi)電機及閥門的實際開合與通斷。除對參數(shù)進行監(jiān)測外，還可將作物生長所需環(huán)境因素的范圍值輸人到上位機中，傳入下位機進行對比分析，通過對窗、簾、通風等進行開關(guān)調(diào)節(jié)，使溫室內(nèi)的環(huán)境達到需要的要求。

由于現(xiàn)場的下位機是裝在控制柜內(nèi)的，因此還必須設(shè)置下位機狀態(tài)檢測，使用戶可以清楚地知道下位機的工作狀態(tài)，加強系統(tǒng)的故障排錯能力。

下位機部分

下位機系統(tǒng)可以選用單片機和DSP(數(shù)字信號處理器)，現(xiàn)代市場上主要使用單片機。它主要用于現(xiàn)場實地檢測及控制，完成數(shù)據(jù)處理，根據(jù)農(nóng)作物生長的控制曲線進行滴灌及營養(yǎng)液(肥料)的配比和實施，同時將控制及測量結(jié)果傳送到上位機，并接受上位機的指令。

由溫室內(nèi)各傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)缴衔粰C，利用其豐富的指令進行數(shù)據(jù)處理，再通過RS—232／485轉(zhuǎn)換器傳輸給上位機和執(zhí)行機構(gòu)動作，完成各項控制功能。

數(shù)據(jù)采集及測量部分

通過各種高性能傳感器對外界氣候環(huán)境進行測量及數(shù)據(jù)采集，對溫室內(nèi)的溫度、濕度、C02含量及養(yǎng)分的PH值進行實時數(shù)據(jù)采集，并將測量結(jié)果通過接口送至上位機中，上位機根據(jù)控制要求對整個溫室進行綜合控制。

執(zhí)行部分

執(zhí)行部分包括天窗開合電機、遮陽簾開合電機、通風電機、灌溉閥門、加熱閥門、CO2施放閥門、噴淋泵、壓水泵、營養(yǎng)液的施放等，通過上位機輸出的控制信號驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)以實現(xiàn)上述功能。為了保證執(zhí)行機構(gòu)的安全，各執(zhí)行部件的限位開關(guān)的常閉點都接在電機線路里，用常開點作為上位機的輸入信號，達到雙保險的目的。

智能控制溫室綜合了多方面的技術(shù)，為植物的生長創(chuàng)造了適宜的環(huán)境，使植物的產(chǎn)量與質(zhì)量有了很大的提高，因此已成為高效農(nóng)業(yè)的一個發(fā)展方向。智能溫室控制系統(tǒng)無論是對新建溫室還是原有溫室的改造都有很好的應(yīng)用前景。

詞條
詞條說明
玻璃溫室
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智能溫室大棚—農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實施方案！
一、智慧農(nóng)業(yè)的必要性 ??? 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，又是一個自然災(zāi)害多發(fā)的國家，農(nóng)作物種植在全國范圍內(nèi)都非常廣泛，農(nóng)作物病蟲害防治工作的好壞、及時與否對于農(nóng)作物的產(chǎn)量、質(zhì)量影響至關(guān)重要。農(nóng)作物出現(xiàn)病蟲害時能夠及時診斷對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的指導意義，而農(nóng)業(yè)*又相對匱乏，不能夠做到在災(zāi)害發(fā)生時及時出現(xiàn)在現(xiàn)場，因此農(nóng)作物無線遠程監(jiān)控產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域就有了用武之地。農(nóng)業(yè)信息化