大棚温室监测的研究论文

温度监控系统的范围很广，你要用在什么地方，比如说：我国是世界上设施栽培面积最大的国家，ifu b_近几年国产连栋温室每年以新增1001_50万公顷的面积快速发展「1」。引导温室用户根据作物的要求进行环境因子的调节以获得作物产量和品质的提高，是温室环境因子调控决策支持系统的主要目标和方向「2」。然}fu，目前的温室测控系统大多采用有线布网、人工测量，导致现场安装困难，工作效率偏低，测量精度差，这不仅大大增加了电气工程施工费用，也导致施肥等工作困难;此外，系统中的每个监控点没有自组织功能和自愈能力，维护工作量大，也不利十系统升级。因此，为了实现温室农作物的优质、高产和高效，开发和研制一种新型的温室环境测控系统是十分必要的。无线传感器网络技术是现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等多个学科的综合。把无线传感器网络技术引入到温室大棚生产中来，农业将有可能逐渐地从以人力为中心，依赖十孤立的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式。从}fU实现温室信息采集自动部署、自组织传输和智能控制、大幅度提高单位面积的劳动生产率和资源产出率、改善温室等设施内工作环境和工作条件、提高工作效率、保障农民身体健康、提高农民生活质量，有助十解决“二农”问题，对实现温室作物生产的可持续发展具有重要意义。本课题基十无线传感器网络技术，研究温室环境中温湿度智能监测系统的相关技术，为实现温室无线传感器网络监测系统奠定良好基础。

一 、节能日光温室的建设1、设计建设节能日光温室时应该注意哪些问题？一个好的节能日光温室，要具有以下特点：一是透光性能良好，光照利用率高；二是增温快，保温性能良好；三是易于操作和通风排湿，便于管理；四是结构牢固，防风性能良好，使用寿命长；五是易于建设，且投资较少。为实现上述要求，在建设时要注意做到：（1）、节能日光温室选地：设计建设节能日光温室（棚）选地时，要注意选择那些地势高燥，大雨过后不积水，地下水埋深低于1米，排灌条件良好，土壤肥沃，土质松散，透气性好，土层较深，保肥保水性能良好，且背风向阳，交通方便的地段。（2）、节能日光温室坐向：实践证明，日光温室应建成坐北朝南方向，并偏西（阴）3--5度为好。这样的方向，接受阳光时间长，光能利用率高。若因地形地势等原因，达不到以上要求，也应尽力调整，使之在偏西10度至偏东5度范围内。方法如下：中午12点至12点20分之间，在地面插一根垂直标杆，通过观察，选取其最短投影，然后做其垂直线，再以该垂直线为准，偏阴5度划直线，所画直线，即为温室后墙方向基准线。（3）、节能日光温室大小：节能日光温室，其东西长50-70米比较适宜，若长度短于40米，则温室体积偏小，保温性能降低，遇到严寒天气，室内易发生冷害或冻害。若长度超过80米，则拉盖草苫的时间长，管理不方便。（4）、节能日光温室的高度与南北跨度：温室的高度与南北跨度，应根据当地的纬度来定。因为高度与跨度决定着温室采光面的角度（图1），采光面的角度又左右着阳光入射角的大小。要保证阳光有较大的入射率，其入射角应小于40度。因为太阳光的投射率与光线入射角关系密切。其入射角在0-40度范围内，随入射角的增大，光线的入射率下降，但是变化不明显，当入射角大于40度以后，随入射角的增大，其透光率明显甚至于急剧下降。由图1得知，温室采光面的角度=900-太阳高度角-阳光入射角（40°）。太阳高度角一天之中，中午最大，早晨出太阳时为零，一般上午10点，下午2点时太阳高度角比正午可少6--7度。因此，温室采光面的角度，应适当增加5--6度为好。太阳高度角，由其所在地的纬度决定，不同地区因其所处纬度不同，其太阳高度角不同（表1）。表1不同纬度不同季节太阳高度角的变化（12点）北纬度太阳高度角季节 30° 35° 40° 45° 50°立春、立冬 43.6° 38.6° 33.6° 28.6° 23.6°春分、秋分 59.9° 54.9° 49.9° 44.9° 39.9°夏至 84.4° 79.4° 74.4° 69.4° 64.4°冬至 36.6° 31.6° 26.6° 21.6° 16.6°所以，建温室时，其采光面的角度应根据当地太阳高度角来决定。例如：在北纬36度左右地区，建温室时，其采光面的角度，应大于23度（ɑ=90°-31.6°-40°＋5°=23.4°）根据以上原理，在北纬36度地区建温室，其南北宽（跨度）可用下面公式算出：温室宽=温室最高点高度×ctgɑ（ɑ为采光面角度）＋后坡面的投影长度。其温室设计高度为3米，后坡面的投影长度为1米，采光面的角度为23°（ctg23°=2.36），则其南北跨度为8米（3×2.36＋1=8）。若温室设计高度为3.2米，其南北跨度则为8.5米。（5）、节能日光温室的前坡面形状：前坡面（采光面）的形状，目前经常采用的有两种形式，一种为立窗型，即一立一斜型；另一种为抛物线型，也叫半拱圆或半弧型。这两种形式，后者为好，因为:一是抛物线型，其温室的采光面呈拱形，结构坚固，抗压力强；二是坡面凸起，便于用压膜绳压膜，可消除一立一斜型的温室，必须用竹竿压膜，用铁丝绑缚竹竽，造成孔洞多，保温性能差和室内滴水的缺点；三是抛物线型，其采光面透光性能好，阳光利用率高，特别是上午9点以前，温室增温快；四是抛物线型，拉揭草帘便利，且下雪时采光面上积雪少，便于清扫采光面上的积雪。（6）、节能日光温室后坡面角度与投影长度：日光温室设有后坡面，可显著提高温室的保温效果。并能提高温室的高度，增大采光面角度，利于太阳光的射入，还能方便摆放与揭盖采光面的保温覆盖物（草苫、纸被等）。为保障严寒时期温室的室内温度，设立后坡面是必不可少的。但是，后坡面又能阻挡温室北边空中散射光的射入，恶化了温室后部的光照条件，造成温室后部作物生长发育状况、产品的产量与质量，都明显劣于前部作物。平衡利弊，并为便于摆放和揭盖保温覆盖物，应设立后坡面。但后坡面宽度不可过于宽大，其投影长度应维持在1米左右，以尽量减少遮光。如有条件，后坡面建成半活动型为好，上半部为透光型，夜晚备有保温覆盖设施，以提高温室保温效果；白天撤去保温设施，增加散射光的射入，以改善温室后部光照条件；下半部为保温性能良好的永久性坡面，利于保温、摆放、与揭盖保温覆盖物。后坡面的仰角应合理，在北纬36度左右地区，应维持在38度以上，以便于在最为严寒的季节（冬至前后2个月），太阳光可以直射后坡面的内壁，利于提高温室温度和改善温室后部的光照条件。（7）、节能日光温室采光面透明覆盖材料：要采用透光、无滴、防尘、保温性能良好，且具有抗拉力强、长寿的多功能复合膜。比较好的有聚乙烯长寿无滴膜、三层共挤复合膜、聚乙烯无滴转光膜、乙烯-醋酸乙烯三层共挤无滴保温防老化膜、聚氯乙烯无滴膜等。2、温室的墙体应该怎样建设，保温效果才会更好些？温室墙体是温室的最主要构件，它不但能支撑封闭温室，起到保温作用，而且它还具有白天蓄积热量，夜晚释放热量，稳定温室夜间温度的作用。墙体分为实心墙与空心墙两种类型，空心墙又可分为有保温填充材料和无保温填充材料两种类型。单纯从保温效果而言，只要封闭严密，空心墙体比实心墙体保温效果好，填充有保温材料的墙体又优于无填充材料的墙体。但是若温室遇到连续阴冷天气，空心墙体因其蓄积热量较少，热量释放快，其室内夜间温度会明显低于相同厚度实心墙体建造的温室。实践证明，一般情况下，两种不同墙体温室，夜温可相差2度左右，若遇2—3天连续阴冷天气，其夜温相差幅度可达3度左右。综合以上情况，最好建造砖包复合孔穴实心墙体，并在墙体外面，覆以保温层，其保温效果更好。3、什么是砖包复合孔穴实心墙体？它有哪些好处？应当怎样建设？“砖包复合孔穴实心墙体”是指由砖和泥土共建而成的墙体，墙的内壁、外壁是用单层砖和水泥沙浆砌成的，其厚度各为12厘米，双层单砖墙之间夹着1层厚度为76—120厘米的泥土墙体，内层的单砖墙壁，均匀密布有粗度直径5—6厘米的孔穴，孔穴深入墙内40—60厘米、这样的墙体我们把它称作“砖包复合孔穴实心墙体”。这样建造的墙体，用砖量少，投资较少、而墙体结实牢固，不怕风吹雨淋，使用寿命长。这样的墙体内层夹有实心泥土，泥土的热容量大，是仅次于水的储热材料，白天可以蓄积贮存较多的热量，夜晚释放热量多，有利于提高设施内的夜间温度。墙体的内壁密布有孔穴，在白天高温时，热空气可通过孔穴进入墙体内部，快速加热墙体，提高墙体内部温度，增加墙体的蓄积热量，夜晚墙体降温，可释放更多的热量，稳定、提高室内温度。实践证明，建有孔穴墙体温室的夜晚温度，可比同等条件下的其它墙体的温室，夜温提高3—5℃。建设这种墙体具体操作如下：先用石块掺加水泥沙浆砌地基，地基应高于地面20厘米以上，宽120厘米左右，然后在地基上用水泥沙浆砌砖体的空斗墙，其厚度1米左右（北纬45度左右地区厚度可达150厘米），斗壁厚12厘米，斗长150厘米左右，斗内宽76厘米左右，斗高与墙高同，每两斗之间，有一段12厘米厚的砖墙隔开，墙体的内壁须建成孔穴状，每砌5层砖（高30厘米左右），要建造一排方形孔洞（6厘米×6厘米）。即砌第5层砖时，每砌一块砖，要留6厘米长的空间，再砌第二块砖，使每两砖之间都相隔6厘米远的距离（图3），墙体建成后，其内壁呈孔洞状，洞与洞中心点之间距离，上下左右皆为30厘米。墙体内的空斗，必须用泥土填实，填土要等墙体水泥凝固后分层进行，即每砌100厘米高左右墙体，填一次泥土，填后逐层踏实。待墙体建好并彻底凝固后，再用直径5--6厘米、长80厘米、前端削成尖形的洋槐木棍，在内壁墙上沿方形孔洞打穴，穴深40—60厘米。所有的孔穴全部打深即可。4、以前建设的土墙温室，能改造成砖包孔穴墙体吗？怎样改造？可以改造，方法如下：先在土墙的外面，用水泥沙浆砌砖，包上1层单砖墙，再在墙内包上1层密布孔穴的单砖墙，墙凝固结实后，用直径5—6厘米的铁管从孔穴中向墙内的土墙打穴，深40—60厘米即可。改造以后，其墙体结实牢固，温室的夜间温度可提高3度左右。5、怎样在温室的墙体外面加覆保温层？加覆上保温层的效果如何？在温室的墙体外面增设保温层，方法如下：用普通农膜，或用温室换下的旧薄膜，经裁截加工成膜宽3米左右、膜长=温室长度＋山墙长度的长幅。后将薄膜两端用熨斗加热，粘结成10厘米左右的缝筒，各插入3米长的毛竹，将其拉开、拉紧包住后墙与山墙的后半部。两端的毛竹，下头扎入地面泥土中，入土深30厘米以上，上头以铁丝缠系，固定于山墙外沿处，薄膜底部边缘埋于墙外土中。然后在墙与薄膜之间的缝隙内填满碎草，碎草厚度30厘米左右，再用泥土把薄膜上部边缘埋压于温室后坡上。如此处理后，温室墙体外面有一层良好的保温层，墙体热量不再向外散发，夜晚寒冷时，墙体热量只向室内释放，可显著提高温室内的夜间温度，可比不设保温层的温室夜间温度提高3--5度。对稳定严寒时期的温室夜温，效果十分明显。6、温室设置防寒沟有什么好处？防寒沟应该怎样设置？以前建温室，是只在温室外面紧靠采光面的前沿开挖防寒沟，沟内填草，上面覆盖薄膜。实践发现，这样设置的防寒沟，经过拉放草帘，操作人员的来回走动，不长时间就被踏坏，失去保温效能。防寒沟应该在温室内的边沿设置，而且不仅仅只在南部边沿设置，温室的4个边沿都应该设置。其中温室南边沿的一条，应改建成储水蓄热防寒沟。方法是：在前沿开挖一条深50厘米、宽40厘米的东西向条沟，沟南，紧靠温室的外沿，站立埋设一排深50厘米、厚2—3厘米的泡沫塑料板，如果没有塑料板，可用旧薄膜包裹碎干草代替。沟底铺设一层碎草，再用两层旧薄膜将沟底、沟沿全部覆盖严密，后在沟内铺设一条粗度直径为50厘米左右的塑料薄膜管（80厘米宽的双面塑料筒），其长度和温室长度相同。铺设好后，先把塑料管的一端开口用细绳缠紧，并垫高使其高于地面，再从另一端开口灌满井水，后将开口用细绳缠紧、垫高，不让开口向外漏水。其它3条边沿，各挖掘深40厘米、宽20厘米的窄沟，沟内填入碎草，草要填满、踏实，不必覆盖薄膜。这样做的好处：一是沟内填入的碎干草能吸收设施内空气的水蒸气，降低空气湿度，利于防治病害；二是比较全面的防止了土壤热量的向外传递，提高了土壤温度；三是沟内的碎草吸收水分后，会被土壤微生物分解发酵，既可释放热量，提高室内温度，又可释放二氧化碳，为叶片的光合作用提供原料，可显著提高室内作物产量。前沿的泡沫板能防止温室热量外传，具有良好的保温效果；塑料管内的井水，白天吸收和蓄积热量，夜晚释放热量稳定室温，改变了夜间温室沿部位温度偏低白天温度偏高的弊病，管内的井水还可用于灌溉室内作物，解决了冬季灌溉用水温度低，浇水后降低地温的难题。7、温室的通风口应该怎样设置？温室的通风口应该设置2条，1条在温室的顶部，1条在温室的前部1.2—1.5米高处，通风口处，配备防虫网。这样设置通风口（顶风口和前风口），便于管理。通风时，室外冷空气由1.2—1.5米高处进入室内，因被室内前部上升的热空气迅速加热，避免了冷空气直吹作物的现象发生，而且前风口与顶风口会形成空气对流，促进室内空气循环，利于热空气由顶风口迅速排除，既均匀了室内各部位的温度，又有效地降低了室内温度，并能避免害虫和鸟类从通风口进入室内。目前，不少温室只设顶风口，不设前风口，多数通风口不设防虫网，这样做，会在管理上带来诸多不便，一是通风时，害虫和鸟类容易从风口侵入，危害作物；二是一旦室内出现高温，只靠顶风口通风，降温困难，即使打开后墙的通风窗口，也难以使温室前部温度降下来，只好扒开底膜，开底口通风。这样做，室外冷空气，直吹室内作物，往往会造成室内前部的温度骤然猛降，引起作物叶片失水干枯，带来不应有的损失。现给你发这些过去，如果你有其他需求可直接给我发电子信箱，