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本科毕业论文(设计)文献综述范例
论文题目: 温室环境测控系统及其发展趋势
摘要 :本文阐述了温室环境测控系统在国内外的发展情况,包括从温室诞生起,美国、日本、荷兰等温室测控技术发展比较先进的国家在各自领域内的研究成果,以及国内引进温室技术后,各个高校及专业人员就自己擅长的方面进行探索并取得一定的研究成果。其次浅谈了温室测控系统的发展前沿,即该领域的先进技术,如无线电监控系统、GPRS技术、远程温室大棚控制系统等。最后具体讲述了温室测控中主要的影响因素,包括温度、湿度、光照、CO2浓度,以及当下比较适宜的处理办法。
关键词 : 温室环境测控;无线电监控;远程监控
Greenhouse environment controling systems and its
development
Abstract : This paper said the development of the greenhouse environment control system at home and aborad , since the birth of greenhouse , United States , Japan , the Netherlands and other greenhouse monitoring and control technology more advanced countries in their respective areas of research , and after the introduction of greenhouse technology as well as domestic , various universities and professionals to explore their own good and have made certain aspects of the research results . Second ,on the forefront of the development of the greenhouse control system , such as radio control system , GPRS technology , remote control system of greenhouse and so on . Finally , Specific about the main factors of greenhouse monitoring and control , Including temperature, humidity , light , CO2 concentration and the more appropriate approach at present Keyword: greenhouse monitoring and control technology ; radio control system ; remote control system of greenhouse.
引言
目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。而温室作为现代化设施农业的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。温室可以模拟成一个由人工智能监测的半封闭生态系统,它可以避开外界种种不利因素的影响,人为控[1]制或创造适宜农作物生长的气候环境。由于温室中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着温室中农作物的产量和质量。
温室测控系统一般包括三个模块:环境信息采集模块、数据处理模块和执行模块。在目前的测控系统中,环境因子的采集主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
1温室环境测控在国内外的发展
自二十世纪七十年代温室诞生以来,各国对测控技术的研究越来越多,也越来越深入,逐步向着网络化、智能化、综合化的方向发展[2]
国外温室技术发展概况
美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国开发的温室计算机控制与管理系统可以根据温室作物的特点和要求,对温室内光照、温度、水、气、化肥等诸多因子进行自动调控,还可利用温差管理技术实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行调节及控制。
在日本,作为设施农业主要内容的设施园艺建设相当发达,比如塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用,设施栽培面积位居世界前列,蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施温室生产,并针对种苗生产设施的高温、多湿等不良环境进行了若干设施项目的研究[3],主要有设施内播种装置、苗接触刺激装置、苗灌水装置和遮光装置的开闭装置、缺苗不良苗的检测及去除和补栽装置、CO2施肥装置等方面的自动化研究[4]。
2002年,英国伦敦大学农学院利用计算机遥控技术,可以观测50km以外温室内的温度、湿度等环境状况并远程控制。另外针对CO2浓度对作物的影响这一点,温室中通常安装通风机,搅动空气使温室中的CO2浓度一致[5]。
荷兰园艺温室发展较早,由于地处高纬度地区,日照短,全年平均气温较低等不利于作物生长的气候因素,因此集中较大力量发展经济价值高的鲜花和蔬菜,大规模地发展玻璃温室和配套的工程设施并且全部采用计算机控制,大大提高了作物的产出及品质要求。
现今随着科技的不断发展,国外温室业正致力于高科技的广泛应用。遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中,近几年各国温度控制技术提出建立温室行业标准并朝着网络化,大规模,无人化的方向发展[6]。
国内温室技术发展概况
国内的计算机应用开始于70年代中期,当时主要用于数据的统计分析和计算。自70年代末起,我国陆续从美国、日本、荷兰等国引进了许多先进的现代化温室技术,在借鉴及学习发达国家高科技温室技术的基础上,我国农业科研工作人员进行了温室内部温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子控制技术的综合研究,在边学习边发展的道路上我国温室技术也有了长足的进步。
早期温室技术引进是1987年中国农业科学院引进了FELIXC 512系统,并建立了全国农业系统的第一个计算机应用研究机构[7]。到了90年代初期,计算机开始用于温室的管理和控制领域。
2000年,金钰研究了工业控制机IPC在自动化温室控制中的应用[8]。该研究是以工业控制机为核心采集环境信息,控制外围设施执行控制。实现了温室的封闭环境控制,但该系统布线复杂,维护困难且成本过高。
2005年,杜辉等研究了基于蓝牙技术的分布式温室监控系统[9]。该系统将蓝牙技术和现场总线技术相结合运用于温室群的监控,提高了系统的可靠性、降低了数据传输过程中干扰。但由于蓝牙技术本身的不成熟,与其他技术相结合以后会导致系统的紊乱,难以调控,顾该系统的实际应用仍需要深入研究。
2007年,唐娟等研究了基于新型AVR单片机的温室测控系统[10]。该系统把个体生产和规模化生产相结合,在单个温室大棚生产实现智能自动化的基础上实现连栋温室大棚的规模化生产。
2008年,周茂雷,郭康权研究出了基于ARM7微处理器的温室控制器系统[11]。该系统能通过AD算法实现温室各路模拟量、开关量实时动态采集,将采集到的数据经处理后定时保存并送出控制量。
2 温室技术新型发展
现代化农业设施技术得到了极大的发展,利用不同的先进科技创造了利于作物生长的温室环境,下面讲述了五种新型温室技术。
无线电监控系统
随着生产规模的不断扩大,大棚数量的增多,有线监测系统布线复杂、维护困难、不能任意增加节点等缺点就暴露出来了. 随着电子技术的发展,出现了一体化的无线收发芯片nRF905,该芯片体积小巧,外围只需添加少量几元件即可工作,而且编程简单,可实现信息的无线传输, 以上位机为信息处理终端,构成了温室大棚环境参数监控系统, 该系统具有无需布线、可以任意增减采集点、结构简单、功耗低及组网方便等特点,因而具有较高的实用价值[12]
GPRS技术的应用
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种基于GSM (Global System for Mobile Communications)系统的无线分组交换技术。同一无线信道又可以由多个用户共享,只有当某个用户需要发送或接收数据的时候才会占用信道资源,从而有效地利用了信道资源。监控中心服务器通过GPRS 可以在移动状态下使用各种采集到的信息数据, 在移动通信服务商提供的GPRS业务平台上构建温室大棚环境监控信息数据传输系统, 实现智能化温室控制信息采集点的无线数据传输,监控系统同时可以实现资料、指令的.反向传输,以达到远程控制的目[13]。的温室大棚环境监控中心也可以通过服务器来浏览各个温室大棚的作物生长状况。
基于CAN和Profibus总线的温室分布式监控系统
CAN(controller area network)总线是一种分布式实时控制系统的串行通信局域网[14-15],其信号传输采用短帧结构,具有传输时间短、受干扰的概率低、实时性强、性能好和可靠性高等优点,广泛应用于各种控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信。
Profibus总线的温湿度分布式测控系统也和CAN总线的功能差不多。在现有的各种现场总线中, Profi2bus 总线占有很大的市场份额, 并提供了DP、PA3和FMS三种协议类型。
虚拟仪器的应用
温室大棚测量系统的发展经过了模拟仪器、分立元件仪器、数字化仪器和智能化仪器,到现在发展到了虚拟仪器。虚拟仪器以计算机为核心组成的虚拟仪器平台,可以通过不同的虚拟仪器软件实现多种测试功能,能由虚拟仪器代替部分传统的仪器硬件,并利用虚拟仪器强大的数据采集和数据分析功能,进行各种信息的处理,然后将结果送出显示或控制调节机构,调节大棚的环境参数[16]。
远程温室大棚控制系统
为实现农民对大棚的简捷控制,实现农民增产增收,远程温室大棚控制系统显然是一项值得研究和推广的工程。该系统实时要求很高, 传输距离较远, 对稳定性以及抗干扰性的要求也很高, CC2Link造价低廉, 能满足现场环境的通讯要求而成为主要的新型现场通讯方式,另外以太网实时、高速且传输距离较远, 而成为主流的远程通讯方式。两者相结合便实现了温室大棚远程控制网[17]。
3 影响作物生长的各项因素及处理办法
作物的生长发育,一方面取决于作物本身的遗传特性,另一方面取决于外界环境条件。在生产上,则要通过优良的栽培技术及创造适宜的环境条件来控制生长和发育。
影响作物生长发育的主要环境条件包括:温度(空气温度及土壤温度)、光照(光的强度和光周期)、水分(空气湿度和土壤湿度)、土壤(土壤肥力及土壤溶液的反应)、空气(大气及土壤中空气的特性,CO2的含量,有毒气体的含量)、生物条件(土壤微生物及病虫害)等。下面就温度、湿度、光照、CO2浓度这四方面进行具体的论述。
温度
作物的生长发育环境中以温度最为敏感,也是最重要的。自然环境下,温度在时间上随
四级变化而周期变化,在空间上随纬度和海拔的升高而降低。
另外在室内的话,由于作物的茂密生长会使得温度的空间变得比较复杂,实际上温度的空间分布受室外气候因子、室内调控方式、植物群体结构的综合影响,空气温度不论在水平方向还是在垂直方向往往都不均匀。
处理办法:
目前温室的温度调控主要包括增温、保温、降温[18]。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式;保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量;降温最简单的途径是通风.
湿度
适宜的空气湿度和土壤湿度是温室内作物健康生长的重要条件。根据研究发现,除了阴雨天以外,室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象。
一般情况下,作物适宜的相对湿度是60%~80%。所以温室内空气相对湿度的大小直接影响作物的光合作用,影响作物生产的质量;另外,空气湿度过大,作物植株也易于生病。
土壤湿度对植物的影响也很大,若温室内排水不良,灌水不当,土壤渗水性不好,造成土壤水分过剩,使土壤中的氧气减少,植物根部呼吸的水分减少,从而影响植物的水分代谢,阻滞植物的生长或者发生根部腐烂的情况[19]。
处理办法:
除湿的方法有通风换气、加温除湿、覆盖地膜、使用除湿机、除湿型热交换通风装置。 加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统[20]。这几种方法除了有加湿功能还可以达到降温的功效.
光照强度
光照是作物生长发育的关键条件之一。没有光照,就谈不上植物的生长,光照不足,势必影响植物的生长发育。
光照的强度直接影响到作物光合作用的强度。与室外相比较,室内光明显的差异表现在数量减少,光质改变及光分布不均匀等三个方面,从而形成独特的温室光环境[21]。
处理办法:人工调节大棚外部设施的方法来改变温室内的光照强度
找到一篇类似的,但愿对你有用!:)《现代花卉栽培新技术应用》摘要:随着小康社会建设和社会全面进步,对美的享受日益突出。在人与环境和谐发展过程中,美化环境,发展小城镇,建设新农村,丰富人民生活,提高生活质量,增加花卉色彩,推进花卉产业化进程,调整产业结构,促进农牧业增效、农牧民增收,乃是新时期、新阶段我区农牧业发展的必然趋势。本文通过西藏花卉引种与高效种养新技术研究与示范,总结出西藏花卉引种与高效种养新技术,供参考与应用。关键词:现代花卉栽培新技术应用中图分类号:$68花卉是色彩的来源,也是季节变化的标志;是一种有生机的艺术品,也是科技进步与创新的结晶;是园艺绿化、环境美化的活材料,也是用来点缀居室、居民区、旅游景点、会场布展等公共场所的素材;是提升西藏产业结构、带动农牧民增收的新兴产业,也是高原生态环境保护与建设内容的重要组成部分。1 现代育苗技术1.1 智能温室育苗利用智能温室的现代化设施设备,通过对温、湿、光及c02的自动调控,创造适宜的小气候环境。用穴盘播种,营养钵扦插,机械化嫁接等育苗手段,不仅能满足花卉幼苗对温、湿、光及COz的生理需求,提高育苗的机械化程度,而且具有省工、省料、繁殖周期短、成活率高等特点。智能温室育苗其主要优点:一是能创造适宜的土壤湿度、空气湿度和良好的温光条件;二是能加快分株、扦插、嫁接后幼苗的伤口愈合;三是一年四季均可育苗、不受季节限制、苗床周转快、生产效率高。据西藏现代农业示范园区近两年试验与生产示范,采用连栋智能温室育苗,比常规育苗节省工料8=5%左右,成本降低40~60%,种苗成活率可达90—95%,而且幼苗株型整齐健壮,叶片肥厚,根系发达,种苗商品率可达到95以上。1.2 电热温床育苗电热温床育苗是冬春季快速育苗的方法之一。其主要目的是增加苗床培养土温度。利用自动控制仪调节温度,可为种子萌发或扦插条生根提供最适宜的土壤温度条件。西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所(原七一农场)1986年应用电热温床扦插繁殖月季,其结果表现发芽生根快、成活率高。采用电热温床加小拱棚遮萌育苗,床温比一股室温高2~3~C以上。不仅发芽快,成活率高,幼苗的根系生长迅速,地上部分生长缓慢而充实,而且可培育苗壮。同时,扦插繁殖时能加速插条伤口愈合、促进生根。电热温床育苗靠自动控温仪调节苗床温度,操作简便,设备可连续使用多年。2 组培快繁技术2.1组织培养组织培养就是应用无菌操作技术,培养植物的离体器官、组织或细胞。使其在人工控制的条件下进行生长和发育的技术,又叫无菌培养或离体组织培养。组培快繁技术繁殖快、用材少、遗传性状稳定;而且能解决花卉在无性繁殖过程中易产生的病毒危害,可大幅度提高种苗质量和商品率。通过分离茎尖、芽尖、根尖、胚芽、叶片、鳞片、花粉等,接种在三角瓶等人工配置的培养基上进行培养,利用植物细胞的再生能力,在适宜无菌的条件下,长出不定芽或不定根,使之形成一株新的完整植株。组织培养是进行植物快繁和保存种质材料遗传性状以及对花卉种苗进行脱毒的一项现代繁殖技术;也是研究植物细胞、组织的生长、分化和植物体器官形成规律的重要科学手段。我区组培快繁研究起步较晚,但近年来发展较快·,已用组培快繁技术先后培育出兰花、菊花、香石竹、君子兰、大花萱草、非洲紫罗兰、百合、月季、一品红、唐菖蒲、草红花、风信子、水仙、仙客来、非洲菊、卓玛花等优良花卉。2004—2005年,西藏自治区农牧科学院园区办与自治区生物研究所组培室合作,组培一品红、香石竹、非洲菊、蝴蝶兰、满天星、长寿菊、八仙花、洋桔梗、草红花等1O多种花卉试管苗成功,为西藏花卉商品化生产基地建设奠定了良好的基础。其常用花卉诱导分化培养基选用详见表1。表l 几中花卉诱导分化培养基参考表2.2 组培快繁的优点2.2.1 能保持原有品种同有的遗传性状和特性。2.2.2 节约繁殖材料。采集一小部分分离组织就能繁殖出大量花苗。2.2.3 繁殖速度快。用“一品红、蝴蝶兰”等分离组织作培养材料,在适宜条件下经过离体培养,接种后15— 3O天开始组织分化,一年内可繁殖大量的优质种苗。2.2.4 节省土地。组培快繁技术是在室内将分离组织置三角瓶或试管内进行培养的,可以充分利用空间。一般30m2的培养室就能摆放上万三角瓶,可繁殖大量优质花卉种苗。2.2.5 去病毒。目前许多花卉病毒较为严重,直接影响观赏价值;组培可进行苗木脱毒,使之成为无毒苗。2.2.6 复壮品种。对于长期使用无性繁殖,并开始退化的花卉品种,采用组培快繁,可使个体遗传性状得以恢复。3 花卉生长激素应用花卉生长调节剂,是指能调控花卉生长,开花、休眠、萌芽等过程中人工合成植物激素的总称。这类人工合成激素在植物体内对植物生理功能和形态变化起着重要作用。3.1 常用花卉生长调节剂3.1.1 植物生长素,主要有吲哚乙酸(姒),吲哚丁酸(IBA),萘乙酸(NAA)等。植物生长素主要具有促进细胞分裂,促进生根等作用。萘乙酸是一种具有多种用途的生长调节剂,能促进苗术生长和开花,促进插条发根,并可防治落花落果。西藏现代农业示范园区2004年试验示范,温室扦插“一品红”用500t,e,/g浓度萘乙酸(NAA)快速浸蘸,对促进生根、提高扦插成活率起到了明显的作用。3.1.2 生长延缓剂和抑制剂,主要有比久(B9)、多效唑(PP333)和矮壮素(ccc)等,具有延缓或抑制植株或枝条生长等作用。比久是一种具有多种用途的生长延缓剂,可作矮化剂、座果剂、生根剂和保鲜剂使用。应用在花卉上,可使花卉矮化粗壮;同时具有防止落花,促进座果,诱发不定根形成,提高抗寒力等作用。西藏现代农业示范园区花卉生产应用5%多效唑(PP333)可湿性粉剂喷施,对防止茶用花卉,特别是“金桔”落花、促进座果,诱发不定根形成,提高冬季抗寒力起到了显著效果。矮壮素具有抑制植物营养生长,促进生殖生长的作用。喷施矮壮素,可使花节间缩短,植株矮化,茎秆变粗,叶片增厚,叶色亮丽。并有增强植物抗旱、抗寒等作用,因此常用于菊花、大丽花、杜鹃、牡丹以及盆栽葡萄等花卉的矮化处理。3.1.3 生根粉(ABT)。ABT是一种高效、广谱性的生根促进剂,西藏6~7月份园林绿化应用较广。一般海棠砧木嫁接扦插育苗成活率可达80~90%。“1号生根粉”主要用于玖瑰、米兰、海棠、佛手、罗汉松、雪松、银杏等;“2号生根粉”主要用于月季、茶花、桅子、杜鹃、菊花、蔷薇、倒挂金钟、石榴、小叶黄杨等;“3号生根粉”用于苗木移栽时根系恢复,提高成活率。3.1.4 三十烷醇。三十烷醇是一种具有多种用途的生长调节剂,不仅具有提高种子发芽率和促进插条生根以及促进花芽分化,多开花,多结果的作用,而且还可以增加叶绿素含量,使叶色加深并能使叶片增大。西藏现代农业示范园区引进名贵花卉后,应用0.5/_tg/g浓度三十烷醇喷施,不仅能促进花卉花芽分化、多开花、多结果,而且明显增加了叶绿素含量,使叶色加深和叶片增大。3.2 植物生长调节剂在花卉上应用的效果3.2.1 促进插条生根,有利快速繁殖。萘乙酸、吲哚丁酸等生长素,配成适当的浓度,应用在一些不易发根的花木上,有较明显的促进根系生长的作用。春季温室扦插葡萄条,将插条基部放入1000btg/g萘乙酸溶液中浸泡3~5小时,取出立即扦插。扦插后50天调查,发根率比对照高出约l倍。又如将桂花嫩枝的插条浸入浓度为500/_tg/g的吲哚丁酸溶液中,5分钟取出,凉干后扦插,可提前发根。再如玉兰,再生能力差,扦插生根困难,剪取嫩枝放入2oot,e,/g萘乙酸溶液中浸泡24小时再扦插,可促进生根成活。实践证明,茉莉、米兰、含笑、橡皮树、五色梅、罗汉松、天竺葵、四季秋海棠、香石竹等多种花木,应用生长素调节后,对促进生根均有良好效果。3.2.2 促进植株矮壮,提高观赏价值。应用矮壮素12“比久”处理花卉,能有效地使植株矮化,促进分枝及花芽分化。例如天竺葵定植时土壤中拌入500t-tg/g的矮壮素,植株高度可降低10cm左右,并能提前1~2周开花。大丽花、菊花等用“比久”处理,矮化作用十分明显。据西藏现代农业示范园区试验示范,矮壮素“比久”对一品红、山茶、八仙花、杜鹃、火棘、五色梅、百合、仙来客、香石竹、翠菊、彩叶草、鸡冠花、紫罗兰、矮牵牛、万寿菊、百日草等花木均有明显矮化作用。“多效唑”对一些花卉植株的矮化作用也十分显著,如盆栽秋菊,在其生长中期(约于8月中下旬),用浓度20ug/g的“多效唑”溶液喷洒,每隔l0~l5天喷1次,共喷两次,可使植株变矮,节间缩短,叶色变绿,茎秆变硬,此时辅之以摘心和适当施肥,即可使花型增大,花期延长,花朵艳丽。3.2.3 延长切花寿命。西藏海拔高,空气干燥,使鲜切花花期受到一定影响。插花时高原人民都希望让鲜花能多开几天,应用一些生长延缓剂,即可抑制花卉的呼吸作用,从而达到延长花期的目的。例如将香石竹花枝基部用矮化素浸泡一夜,即可延长花期2~3天。矮化素的使用浓度,夏季为50/_tg/g,冬季为l0~ 25t-tg/g。3.2.4 防止落花落果。喷洒“比久”、“萘乙酸”具有防止落花落果作用。如观叶花卉用50/J.g/g“萘乙酸”溶液喷洒,即可防止落花。又如盆栽金桔,在座果前用500/_tg/g浓度的“萘乙酸”(N从)溶液喷洒,即可抑制花芽分化,防止落果。4 BGA土壤激活剂的应用BGA土壤激活剂不同于现有化学肥料、微生物肥料、有机肥料、复合肥料、保水剂、生根粉等产品。它集保水、放水、催芽、改良士壤、供给利激活营养等多种功能于一身,除可用于正常条件下花卉种养获得养分外,最突出特点在于花卉在难以种养的恶劣条件下(如高寒、干旱、风沙、瘠薄等),能使花卉正常生长。2OO4年,西藏现代农业示范园区应用1:20 BGA激活剂与河砂混合基质盆栽小本花卉,效果十分良好,拉萨家庭盆栽君子兰应用BGA激活剂培养土后,春季间隔30~40天浇水,亦可正常开花,而且表现花朵大、花期长等特点。应用1:15 BGA激活剂与河砂混合基质营养液喷灌技术,进行无土草坪示范,在水泥地平面,铺5crn厚度的基质,草坪从播种到形成商品仅6o天。5 介质应用5.1 栽培介质近年来,花卉栽培所用的介质,逐渐移向使用全部无土或少土的介质。这是因为无土介质大都属于园艺无毒类型,不需消毒程序,重量轻,质量均衡,价格便宜,易于操作及标准化,但介质多数不含或少含养分,栽培上应及时施用营养液。5.1.1 树皮。西藏藏东南地区松树皮和硬木树皮,具有良好的物理性质,能够部分代替泥炭作为盆栽介质。新鲜树皮的主要问题是碳氮比较高,有些树皮如察隅油桐树皮等含有对植物有害的成分,应该通过高温堆腐或淋洗降解毒性。树皮首先要粉碎,粒子直径可以大到10mm,一般的直径为1.5~6mm。对粒子的大小进行筛选,细小的粒子可作为田问土壤改良剂,粗的粒子可作为盆栽介质。木树皮作为盆栽介质,能抑制植物寄生线虫和土壤病原菌的发生。5.1.2 锯末。西藏藏东南林区木材加上后生产的锯末和树皮有类似的性质,但较易分解沉积,而过于致密则不易干燥,影响透水透气。5.1.3 草炭。又称泥炭,泥炭是古代湖沼地带的植物被埋藏地下,在渍水和缺氧的条件下不能完全分解的特殊有机物。西藏羊八井地带天然草炭资源十分丰富,为花卉产业发展提供充足的介质资源。5.1.4 珍珠岩。珍珠岩是天然的铝硅化合物,即粉碎的岩浆岩加热剑1000℃以上而形成的膨胀材料,具封闭的多孔性结构。珍珠岩较轻,通气良好,无营养成分,质地均一,不分解,阳离子代换量较低,PH7.0~7.5。珍珠岩含有钠、铝和少量的可溶性氟,氟能伤害某些植物,特别是在较低PH时用珍珠岩作繁殖介质表现明显。在使用前经过2~3次淋洗,能使可溶性氟淋火。珍珠岩较轻,容易浮在混合介质的表面。5.1.5 蛭石。蛭石是硅酸盐材料在800~l100℃下加热形成的云母状物质。在加热中,水分迅速失去。矿物膨胀后相当于原来体积的20倍,其结果是增加了通气孔隙和持水能力。蛭石呈中性至微碱性,每立方米蛭石能吸收500~650升的水,蒸汽消毒后能释放出适量的钾、钙、镁。蛭石长期栽培植物后,容易致密,使通气和排水性能变筹,因此最好不做长期盆栽植物的介质。5.1.6 河砂。河砂通常作为盆栽混合介质的组成部分。砂粒以0.2~0.5mm之间为好。河砂的容重较大,河砂的持水量和阳离子代换量较小。近几年,西藏现代农业示范园区用l:20的BGA激活剂与河沙混合基质盆载葡萄等观果花卉、花苗生长健壮,取得了良好的结果。5.2 栽培介质的配制通常盆栽介质是由两种以上的介质按一定比例配合而成的。配合起米的介质在理化性状上比单一介质要好。花卉因种类、介质材料和栽培管理不同,使用介质配方亦不同,但其总的趋向是要降低介质的容重。增加总孔隙度和增加空气和水分的含量。介质配制比例见表2。表2 介质配方比侧参考表5.3 培养土和栽培介质消毒为保证花卉茁壮生长,对培养土和栽培介质消毒是极重要的措施之一。除了已经消毒的袋装介质之外,即使是一般属于同艺无毒的介质,也应在配制后进进消毒,存储使用。多数病原微生物在60℃时经30分钟蒸汽加热后即可死亡。锰、铅、锌等重金属经高温处理后可溶性增加,过多的锰会造成植物毒害,使植物生育迟缓,叶色变褐以至枯死。用氯化苦药消毒,将培养土一层一层地倒人箱中,每10cm厚为l层,每层均匀撒布氯化苦25rnl。然后盖好密闭,待氯化苦全部散发后,即可使用。西藏种养花卉多为温室栽培,定植前,将温室中午密闭3~4小时闷棚,亦可达到营养土消毒效果。
呵呵~!还真问对人了,证好我是学园艺的,你也是今年毕业的吧,下面这个是我前两个月写的南宁温室大棚番茄高产栽培技术论文摘要 介绍了南宁温室大棚番茄高产栽培技术,包括品种选择、培育适龄壮苗、定植、开花结果期管理、病虫害防治及采收等方面内容,以期为果农从事温室大棚番茄生产提供技术参考。关键词 南宁; 温室大棚;番茄;高产栽培。前言:番茄是国内外普遍种植的一种蔬菜之一,是人们日常餐桌上食品,随着人们对番茄的不断认识,在药用、调料、补品方面的不断开发,使其在市场上的需求量不断增加,我国的播种面积在逐渐扩大,使得各地区的播种技术在实践中不断地提高与完善。番茄对温度的要求:番茄喜温,白天适宜的温度为25℃~28℃,夜间16℃~18℃。低于15℃,番茄种子发芽、授粉受精及番茄转红受到影响:低于10℃,生长缓慢,生殖发育受到抑制,5℃时茎叶停止生长,2℃则受到冷害,0℃即被冻死。高于35℃生殖发育受到影响,高于40℃生理紊乱而热死。充足的光照、适宜的温差利于养分的积累和转熟,促进植株健康发育,防止徒长,增强番茄的抗病、抗逆能力,提高产量。番茄对湿度要求:基本原则是除发芽、出苗以及分苗定植后的缓苗期,要求较高温度和湿度外,其他时期都不需要高湿度。对水分要求除定植前和开花期以及转熟期要适当控水外,其他各期都应保证充足的水分供应。1、选择高产搞病品种1、应选择耐低温,耐弱光、抗病性强的早熟高产品种。2.育苗播前种子处理番茄种子消毒处理。有两种方法,(1)温汤浸种,即称用清水浸泡种子1~2小时,然后捞出把种子放入55摄氏度热水,维持水温均匀浸泡15分钟,之后再继续浸种3~4小时。温汤浸种时,一般是一份种子,二份水;要不断、迅速地搅拌,使种子均匀受热,以防烫伤种子;三是要不断加热水,保持55摄氏度水温。可以预防叶霉病、溃疡病、早疫病等病害发生。(2)磷酸三钠浸种,即先用清水浸种3~4小时,捞出沥干后,再放入10%的磷酸三钠溶液中浸泡20分钟,捞出洗净。这种方法对番茄抗病毒病有比较明显的效果。营养土配置营养土按肥沃园土∶腐熟厩肥=2∶1的体积比配制,1m3中加入充分腐熟的鸡粪20~30kg、过磷酸钙1~2kg、苗木灰4~5kg、40%拌种灵200g,充分拌匀育苗操作步骤①消毒 育苗盘消毒可采用10%漂白粉浸泡2-3分钟,再用塑料膜包好放置20-30分钟,用清水冲干净晾干即可;池子、场地消毒用多菌灵等杀菌剂喷湿;池水消毒用漂白汾进行消毒,1000kg水用10g漂白粉。②基质的装填先将基质用适量清水洒湿,湿润程度以手握成团,放开后轻轻一动可散开为宜,再将基质装满已消毒的育苗盘孔内,装填要充分、均匀,松紧程度要适中。③播种播种前将苗床上的营养钵或育苗畦浇透水,水渗下后,取拌好的药土撒在营养钵或育苗畦上,把催好芽的种子均匀撒于育苗畦或营养钵(每钵播种2~3粒),用种量750g/hm2。播种后覆1cm左右的药土,加盖地膜,扎扣小拱棚,保持地温25~28℃。④苗期管理温湿度管理:苗期将大棚两头和两侧揭开进行通风换气,遇大雨将侧膜落下。白天温度控制在30℃以下,夜间控制在15℃以上。相对湿度保持在40%以下,温度过高则要通风降温排湿。肥料管理:幼苗长到四叶一心时施入营养液肥或复合肥。一般每8盘苗用肥,施入后池水要充分混匀。幼苗长到7-8片叶时移栽,移栽前喷施一次甲霜灵800倍液。3.建棚整地、施基肥和防地下害虫①选地建棚根据当地观察,建棚应选择水源良好,排灌方便,地势平坦的田块,建设长度根据田块长度而确定,宽度一般,大棚两头留门,门宽。留门一是方便进出,二是利于通风。②整地施基肥移栽前半个月进行平整地,此时每667m2可施入腐熟的农家肥3000kg,农家肥要翻挖深埋。拉墒宽度(含沟),一般宽的棚拉4墒,要求深沟高墒,拉墒高度35cm以上,墒体饱满,拉墒后每667m2用复合肥75kg , 普钙50kg,钾肥20kg,硼砂1kg,锌肥2kg ,混合均匀后,在墒上挖20cm深的施肥沟撒入肥料,要求施肥沟偏左或偏右,保证打塘不在施肥沟上。打塘规格根据品种长势而定,一般国外品种长势强,塘距60cm,国产品种长势稍弱,塘距40cm。连作二茬田块应塘施抗重茬剂如:重茬恩益碧或重茬PK4.及时定植定植时要做到苗龄合适,秧苗过小或过大都不利于成活。一般幼苗7-8叶时移栽。漂浮苗做到带基质移栽,每塘一株,国外品种每667m2栽920株,国内品种栽1200株。均采用双杆整枝。定植前先铺上地膜(夏秋季可以不盖地膜),定植好后把穴口用土封严。及时浇定根水,此次浇水要浇透。5.大棚管理①温湿度管理漂浮苗定植后迅速生长,夏秋季要揭开大棚两头及侧膜,夜间不落膜,白天温度控制在32℃以下,湿度控制在%以下;冬春季揭开两头,侧膜不揭,白天温度控制在27-28℃,夜间温度不低于8℃,湿度保持下40%以下。②水份管理6月进入雨季,要注意排水。要求清理大棚四周边沟及棚内中沟,能够及时排出积水。番茄生产初期需水较少,但到结果期需水较多,此时应每天浇水一次,保持土壤湿润,冬春季旱时,生长初期可酌情灌水,以水走底为度,2-3小时后及时排出。③肥料管理番茄旺长初期要进行大压肥,此次667m2用复合肥20kg, 钾肥15kg混合后,施于植株根部15cm处,然后结合培土。结果期每隔10-15天进行浇施一次, 每667m2用复合肥3-4kg。适当进行根外追肥,肥料可用磷酸二氢钾间隔喷施。④整枝打杈无限生长型品种均采用双杆整枝,一般植株长到12-14叶时发出两个主枝,去除其它多余侧枝,保留较平齐的两个主枝,及时做好搭架、吊线和绑蔓工作。⑤及时封顶竹棚栽培一般留6台果,当第6台果座果成功可以封顶。当第一台果子成熟可以打除其果下叶片,每成熟一台果就及时打除其下部病残叶,侧枝侧芽,利于通风透光,减少植株养份消耗,提高产量。⑥病虫害防治①立枯病、猝倒病(苗期病害):发现病苗及时拔除,并喷施75%百菌清可湿性粉剂600~800倍液。②番茄脐腐病:田间水分管理要均衡,用1%过磷酸钙水溶液叶片喷雾,10~15d喷1次,共喷2次。③病毒病:播种前对种子消毒,田间管理时要及早杀灭蚜虫并及时拔除病株。④灰霉病:降低土壤湿度,及时用速克灵烟熏剂下午熏棚。⑤早、晚疫病:加强通风透光,降低空气湿度,及时用45%百菌清烟雾剂3 750g/hm2熏棚。⑥蚜虫、白粉虱:用黄板诱杀,将涂有机油的黄色板置于棚室内高出植株的地方。烟雾剂熏蒸,每次用量6 000~7 500 g/hm2,分成4~5堆,暗火点燃,闭棚熏烟3h。6.及进采收大棚春番茄的采收期随着气候条件、温度管理、品种不同而有差异。一般从开花到果实成熟,早熟品种40—50天,中熟品种50—60天。果实定个发白后(白熟期)可进行乙烯利人工催熟。一般在果实转色期采收上市。我还有其他的,要是你觉得不行,再发给你
智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文
在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
摘要:
传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。
关键词 :
智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;
引言:
在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。
1、传统大棚蔬菜种植的危害气体
传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。
在预防过程中主要采取以下措施:
(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。
(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。
(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。
2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势
在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。
在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。
智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。
3、智慧温室大棚建设方案
在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。
在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:
(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。
(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。
(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。
(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].
(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。
4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统
在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。
蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:
(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。
(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。
(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。
(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。
对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:
(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。
(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。
(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。
(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].
(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。
蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].
5、结语
总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。
参考文献
[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.
[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.
[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.
[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.
[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.
测定土壤的湿度,其实就是检测土壤的含水率问题无论现用的什么方法,都不可能在不知空间异质变率下,描述一野外场的含水量。虽然土壤有向平衡土壤湿度位势运移的趋势,但并非与平衡含水量有很好的关联。尽管如此,表示变化系数的变率(平均值的标准偏差),其特征范围为15-35%。当含水量似乎具有一空间可信度的有限范围时,含水量变率随观测尺度的减小而减小。
采集土壤时用铝盒保存,防止水分蒸散,及时称取铝盒+湿土重,在105度烘干后在称取铝盒+干土重,两者相减得土壤含水量
土壤的湿度具有多种测量方法:①重量法.取土样烘干,称量其干土重和含水重加以计算. ②电阻法.使用电阻式土壤湿度测定仪测定.根据土壤溶液的电导性与土壤水分含量的关系测定土壤湿度. ③负压计法.使用负压计测定.当未饱和土壤吸水力与器内的负压力平衡时,压力表所示的负压力即为土壤吸水力,再据以求算土壤含水量. ④中子法.使用中子探测器加以测定.中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力与土壤含水量有关,借助事先标定,便可求出土壤含水量. ⑤遥感法.通过对低空或卫星红外遥感图象的判读,确定较大范围内地表的土壤湿度.
文献综述的范文
在学习、工作生活中,大家都经常接触到论文吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。写起论文来就毫无头绪?下面是我为大家收集的文献综述的范文,仅供参考,欢迎大家阅读。
本科毕业论文(设计)文献综述范例
论文题目: 温室环境测控系统及其发展趋势
摘要 :本文阐述了温室环境测控系统在国内外的发展情况,包括从温室诞生起,美国、日本、荷兰等温室测控技术发展比较先进的国家在各自领域内的研究成果,以及国内引进温室技术后,各个高校及专业人员就自己擅长的方面进行探索并取得一定的研究成果。其次浅谈了温室测控系统的发展前沿,即该领域的先进技术,如无线电监控系统、GPRS技术、远程温室大棚控制系统等。最后具体讲述了温室测控中主要的影响因素,包括温度、湿度、光照、CO2浓度,以及当下比较适宜的处理办法。
关键词 : 温室环境测控;无线电监控;远程监控
Greenhouse environment controling systems and its
development
Abstract : This paper said the development of the greenhouse environment control system at home and aborad , since the birth of greenhouse , United States , Japan , the Netherlands and other greenhouse monitoring and control technology more advanced countries in their respective areas of research , and after the introduction of greenhouse technology as well as domestic , various universities and professionals to explore their own good and have made certain aspects of the research results . Second ,on the forefront of the development of the greenhouse control system , such as radio control system , GPRS technology , remote control system of greenhouse and so on . Finally , Specific about the main factors of greenhouse monitoring and control , Including temperature, humidity , light , CO2 concentration and the more appropriate approach at present Keyword: greenhouse monitoring and control technology ; radio control system ; remote control system of greenhouse.
引言
目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。而温室作为现代化设施农业的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。温室可以模拟成一个由人工智能监测的半封闭生态系统,它可以避开外界种种不利因素的影响,人为控[1]制或创造适宜农作物生长的气候环境。由于温室中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着温室中农作物的产量和质量。
温室测控系统一般包括三个模块:环境信息采集模块、数据处理模块和执行模块。在目前的测控系统中,环境因子的采集主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
1温室环境测控在国内外的发展
自二十世纪七十年代温室诞生以来,各国对测控技术的研究越来越多,也越来越深入,逐步向着网络化、智能化、综合化的方向发展[2]
国外温室技术发展概况
美国是最早发明计算机的国家,也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国开发的温室计算机控制与管理系统可以根据温室作物的特点和要求,对温室内光照、温度、水、气、化肥等诸多因子进行自动调控,还可利用温差管理技术实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行调节及控制。
在日本,作为设施农业主要内容的设施园艺建设相当发达,比如塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用,设施栽培面积位居世界前列,蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施温室生产,并针对种苗生产设施的高温、多湿等不良环境进行了若干设施项目的研究[3],主要有设施内播种装置、苗接触刺激装置、苗灌水装置和遮光装置的开闭装置、缺苗不良苗的检测及去除和补栽装置、CO2施肥装置等方面的自动化研究[4]。
2002年,英国伦敦大学农学院利用计算机遥控技术,可以观测50km以外温室内的温度、湿度等环境状况并远程控制。另外针对CO2浓度对作物的影响这一点,温室中通常安装通风机,搅动空气使温室中的CO2浓度一致[5]。
荷兰园艺温室发展较早,由于地处高纬度地区,日照短,全年平均气温较低等不利于作物生长的气候因素,因此集中较大力量发展经济价值高的鲜花和蔬菜,大规模地发展玻璃温室和配套的工程设施并且全部采用计算机控制,大大提高了作物的产出及品质要求。
现今随着科技的不断发展,国外温室业正致力于高科技的广泛应用。遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中,近几年各国温度控制技术提出建立温室行业标准并朝着网络化,大规模,无人化的方向发展[6]。
国内温室技术发展概况
国内的计算机应用开始于70年代中期,当时主要用于数据的统计分析和计算。自70年代末起,我国陆续从美国、日本、荷兰等国引进了许多先进的现代化温室技术,在借鉴及学习发达国家高科技温室技术的基础上,我国农业科研工作人员进行了温室内部温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子控制技术的综合研究,在边学习边发展的道路上我国温室技术也有了长足的进步。
早期温室技术引进是1987年中国农业科学院引进了FELIXC 512系统,并建立了全国农业系统的第一个计算机应用研究机构[7]。到了90年代初期,计算机开始用于温室的管理和控制领域。
2000年,金钰研究了工业控制机IPC在自动化温室控制中的应用[8]。该研究是以工业控制机为核心采集环境信息,控制外围设施执行控制。实现了温室的封闭环境控制,但该系统布线复杂,维护困难且成本过高。
2005年,杜辉等研究了基于蓝牙技术的分布式温室监控系统[9]。该系统将蓝牙技术和现场总线技术相结合运用于温室群的监控,提高了系统的可靠性、降低了数据传输过程中干扰。但由于蓝牙技术本身的不成熟,与其他技术相结合以后会导致系统的紊乱,难以调控,顾该系统的实际应用仍需要深入研究。
2007年,唐娟等研究了基于新型AVR单片机的温室测控系统[10]。该系统把个体生产和规模化生产相结合,在单个温室大棚生产实现智能自动化的基础上实现连栋温室大棚的规模化生产。
2008年,周茂雷,郭康权研究出了基于ARM7微处理器的温室控制器系统[11]。该系统能通过AD算法实现温室各路模拟量、开关量实时动态采集,将采集到的数据经处理后定时保存并送出控制量。
2 温室技术新型发展
现代化农业设施技术得到了极大的发展,利用不同的先进科技创造了利于作物生长的温室环境,下面讲述了五种新型温室技术。
无线电监控系统
随着生产规模的不断扩大,大棚数量的增多,有线监测系统布线复杂、维护困难、不能任意增加节点等缺点就暴露出来了. 随着电子技术的发展,出现了一体化的无线收发芯片nRF905,该芯片体积小巧,外围只需添加少量几元件即可工作,而且编程简单,可实现信息的无线传输, 以上位机为信息处理终端,构成了温室大棚环境参数监控系统, 该系统具有无需布线、可以任意增减采集点、结构简单、功耗低及组网方便等特点,因而具有较高的实用价值[12]
GPRS技术的应用
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种基于GSM (Global System for Mobile Communications)系统的无线分组交换技术。同一无线信道又可以由多个用户共享,只有当某个用户需要发送或接收数据的时候才会占用信道资源,从而有效地利用了信道资源。监控中心服务器通过GPRS 可以在移动状态下使用各种采集到的信息数据, 在移动通信服务商提供的GPRS业务平台上构建温室大棚环境监控信息数据传输系统, 实现智能化温室控制信息采集点的无线数据传输,监控系统同时可以实现资料、指令的.反向传输,以达到远程控制的目[13]。的温室大棚环境监控中心也可以通过服务器来浏览各个温室大棚的作物生长状况。
基于CAN和Profibus总线的温室分布式监控系统
CAN(controller area network)总线是一种分布式实时控制系统的串行通信局域网[14-15],其信号传输采用短帧结构,具有传输时间短、受干扰的概率低、实时性强、性能好和可靠性高等优点,广泛应用于各种控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信。
Profibus总线的温湿度分布式测控系统也和CAN总线的功能差不多。在现有的各种现场总线中, Profi2bus 总线占有很大的市场份额, 并提供了DP、PA3和FMS三种协议类型。
虚拟仪器的应用
温室大棚测量系统的发展经过了模拟仪器、分立元件仪器、数字化仪器和智能化仪器,到现在发展到了虚拟仪器。虚拟仪器以计算机为核心组成的虚拟仪器平台,可以通过不同的虚拟仪器软件实现多种测试功能,能由虚拟仪器代替部分传统的仪器硬件,并利用虚拟仪器强大的数据采集和数据分析功能,进行各种信息的处理,然后将结果送出显示或控制调节机构,调节大棚的环境参数[16]。
远程温室大棚控制系统
为实现农民对大棚的简捷控制,实现农民增产增收,远程温室大棚控制系统显然是一项值得研究和推广的工程。该系统实时要求很高, 传输距离较远, 对稳定性以及抗干扰性的要求也很高, CC2Link造价低廉, 能满足现场环境的通讯要求而成为主要的新型现场通讯方式,另外以太网实时、高速且传输距离较远, 而成为主流的远程通讯方式。两者相结合便实现了温室大棚远程控制网[17]。
3 影响作物生长的各项因素及处理办法
作物的生长发育,一方面取决于作物本身的遗传特性,另一方面取决于外界环境条件。在生产上,则要通过优良的栽培技术及创造适宜的环境条件来控制生长和发育。
影响作物生长发育的主要环境条件包括:温度(空气温度及土壤温度)、光照(光的强度和光周期)、水分(空气湿度和土壤湿度)、土壤(土壤肥力及土壤溶液的反应)、空气(大气及土壤中空气的特性,CO2的含量,有毒气体的含量)、生物条件(土壤微生物及病虫害)等。下面就温度、湿度、光照、CO2浓度这四方面进行具体的论述。
温度
作物的生长发育环境中以温度最为敏感,也是最重要的。自然环境下,温度在时间上随
四级变化而周期变化,在空间上随纬度和海拔的升高而降低。
另外在室内的话,由于作物的茂密生长会使得温度的空间变得比较复杂,实际上温度的空间分布受室外气候因子、室内调控方式、植物群体结构的综合影响,空气温度不论在水平方向还是在垂直方向往往都不均匀。
处理办法:
目前温室的温度调控主要包括增温、保温、降温[18]。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式;保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量;降温最简单的途径是通风.
湿度
适宜的空气湿度和土壤湿度是温室内作物健康生长的重要条件。根据研究发现,除了阴雨天以外,室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象。
一般情况下,作物适宜的相对湿度是60%~80%。所以温室内空气相对湿度的大小直接影响作物的光合作用,影响作物生产的质量;另外,空气湿度过大,作物植株也易于生病。
土壤湿度对植物的影响也很大,若温室内排水不良,灌水不当,土壤渗水性不好,造成土壤水分过剩,使土壤中的氧气减少,植物根部呼吸的水分减少,从而影响植物的水分代谢,阻滞植物的生长或者发生根部腐烂的情况[19]。
处理办法:
除湿的方法有通风换气、加温除湿、覆盖地膜、使用除湿机、除湿型热交换通风装置。 加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统[20]。这几种方法除了有加湿功能还可以达到降温的功效.
光照强度
光照是作物生长发育的关键条件之一。没有光照,就谈不上植物的生长,光照不足,势必影响植物的生长发育。
光照的强度直接影响到作物光合作用的强度。与室外相比较,室内光明显的差异表现在数量减少,光质改变及光分布不均匀等三个方面,从而形成独特的温室光环境[21]。
处理办法:人工调节大棚外部设施的方法来改变温室内的光照强度
给你一道例题:100亩葡萄园一次灌水用量。要求灌水深度为1m,测得灌前土壤湿度为15%,土质为壤土。查得壤土的土壤容重为立方厘米,其最大持水量为25%,则需水量为:(100亩×平方米/亩)×1/2×1m×立方米×()=。注:1/2指葡萄园实际灌水面积比例,地埂和路及架下部分未灌溉面积约占1/2。做盆载时,怎么浇水到最大田间持水量的70%?称取一定量的土壤,采用从土壤下方加水的方式加水至饱和状态,(不破坏土壤结构),在土壤上覆盖一层塑料薄膜,在控制蒸发的条件下平衡12小时?后测定土壤含水量,为田间持水量.乘70%再减去所用风干土壤含水量,为需要加水的量。最大持水量方法步骤:1.用取环刀采取自然状态土样2-3个,两端切齐,将一端垫上滤纸,并直立放在盛水的大烧瓶中,使杯中水面几乎与环刀筒面一样高度(但不能淹没环岛筒面),放置4-12小时,直至土壤表面现水为止。2.从贝内取出环刀,擦干称重,再放入盛水的烧杯内2-4小时,在取出称重,直至恒重。3.将环刀内的土样全部取出,仔细混合,然后从中取出一部分平均土样,用烘干法测定出含水量,即为最大持水量。比较乱,你自己整理一下,再好好理解一下。因为实在太忙,只能简单回答你的问题了。
环境监测现场采样细节问题探讨论文
摘要 :对于新建、扩建厂区的验收监测和厂区需要办理排污许可证的监测以及监督性质的监测,都得进行现场进行采样工作,采样是整个监测中的基础工作同时也对后续工作的进行也发挥着重要影响。本文主要分析了环境监测现场采样的细节问题,以供参考和借鉴。
关键词 :环境监测;现场采样;影响因素;样品保存
随着我国经济高速发展,工业化不断深化,环境污染已日益严重,雾霾天气、地下水污染导致癌症村集体出现,所以必须采取有效的措施对其进行保护。环境监测是环境保护的有效手段但环境监测效果很容易受到多种因素的影响,比如采样点位和频率以及监测过程中自然因素的影响。所以在平时监测过程中只有弄清楚影响监测效果的因素才能更好得到理想的监测结果。
1环境监测现场采样影响因素分析
(1)自然因素:自然因素影响有环境的温度,压力,风速,湿度等,在噪声的监测过程中风速,雨天对其影响很大所以在噪声监测过程中,严禁在强风有雷电的情况下进行检测。在地表水监测的过程中,由于河岸环境会对水质的检测产生影响,所以在地表水监测采样中避免在河岸进行检测。
(2)采样频率和采样点位:对采样频率的掌握,在企业达到正常生产稳定的工况的情况下,等时间间隔的进行采样,这样才能采集到具有代表性的样品。对于采样点位,严格按照技术规范布点,一丝一毫的偏差得到的采样结果很可能会产生很大的偏差。
(3)容器因素:在样品采集过程后,采样容器的选择也对采样的效果产生非常关键的影响。在容器选择方面,应尽可能的购买一些实力较强,质量可靠的企业。在采样过程中,应选择恰当的容器盛放所采集的样品。如果选择了不恰当的容器,导致检测因子与容器发生了反应,这会使得采集的样品严重与现实失实。
2环境监测现场需要注意的细节问题
(1)大气采样:在日常的监测过程中,一般采用监测仪器,由于其检出限比较高,对于一些低浓度的气体,就无法有效的检出。在这种情况下可以采样化学分析法。化学分析法检出限并不是很高,对于检测低浓度的气体是比较可靠的。吸收液和样品采集:在用吸收液采集完样品后,要低温避光保存和密封处理。这是由于吸收液稳定性并不是很高,容易收到很多因素的影响。
(2)水质采样:为了提升检出结果的准确性,一定要选择低于执行标准20%的检出限[1]。在采样过程中,不同的采样因子应用不同的采样容器,避免采样所需检测的采样因子与容器发生反应造成检测结果失实。采样完成后应加水质固定剂应立马添加,有需要避光保存应避光保存。
(3)检查采样的容器:当我们所采集的样品浓度比较高可以选择直接采样法,常用的容器包括:真空瓶、塑料气袋以及注射器等。这些容器在使用前都必须做好气密性的监测,避免使用时出现漏气的情况,影响样品的收集[2]。
(4)固废和土壤的.采样:采样的器具的选择:严禁与采样器具发生反应,以至于监测的固废和土壤的数据与事实失实。同时在土壤采样过程中,应按照土壤的质地和肥力等划分成不同的采样单元,进行均匀性采样[2]。
(5)噪声检测:进行噪声监测相关工作的开展主要是监测环境的敏感点噪音以及工业企业的噪音[3]。在对于企业厂界噪声进行检测时,应详细调查企业生产设备数量以及分布,生产设备是否正常工作,生产负荷是不是达到了监测要求。在噪声监测期间需要在无风雨雷电,风速小于5m的条件下进行。
3结束语
环境监测是环境保护工作中虽然是最基础的工作,但其在后续工作开展中发挥着重要作用。只有做好现场采样工作,才能保证采集样品的可靠性,才能更好的开展环境保护工作。
参考文献
[1]刘蔚.初探环境监测采样过程中的质量控制[J].商品与质量,2011,S3:11~12.
[2]朱晓霞.浅议环境监测现场采样的质量控制措施[J].环境研究与环保,2013,01:26~27+18.
[3]胡瑞丰.环境监测现场采样问题以及注意事项分析[J].资源节约与环保,2016,05:97.
意味着与东太平洋高于平均海洋温度有关的厄尔尼诺现象反过来会影响全球气候模式和热带降水,如果其他极端因素也在起作用,这些变化可能会导致大量植物死亡。
①重量法。取土样烘干,称量其干土重和含水重加以计算。②电阻法。使用电阻式土壤湿度测定仪测定。根据土壤溶液的电导性与土壤水分含量的关系测定土壤湿度。③负压计法。使用负压计测定。当未饱和土壤吸水力与器内的负压力平衡时,压力表所示的负压力即为土壤吸水力,再据以求算土壤含水量。④中子法。使用中子探测器加以测定。中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力与土壤含水量有关,借助事先标定,便可求出土壤含水量。⑤遥感法。通过对低空或卫星红外遥感图象的判读,确定较大范围内地表的土壤湿度。
本发明专利技术的土壤湿度感应太阳能自动浇水装置包括水箱、进水管、喷水管、出水管、第一土壤湿度传感器、第二土壤湿度传感器和控制箱。所述水箱内设置有放置腔,所述放置腔内壁的上部安装有第一水位传感器,所述放置腔内壁的下部安装有第二水位传感器,所述放置腔内壁的上部安装有第一水位传感器;放置室的顶部区域的输出端连接通过水入口管水龙头,水入口管安装一个电磁阀,水喷淋管的输入端与底部区域的位置通过水出口管室,水泵安装在水出水管,①输出端底部的水喷淋管连接和安装第一个配水管道和第二个配水管道,第一个喷头与底部输出第一分支水管,结束所述上安装有第二电磁阀,下出口端连接有第二喷头,安装有第三电磁阀。所述控制盒上设有控制模块和电源模块,所述控制模块、第一水位传感器、第二水位传感器均设有。
②本实用新型专利技术还包括太阳能电池板,光伏控制器安装在控制盒内,所述太阳能电池板与光伏控制器电连接,所述光伏控制器与电源模块电连接;本实用新型还包括底板、两组螺纹管、两组螺纹杆和连接板。中间的左侧和右侧的中间顶部的底部板提供放置凹槽,凹槽位置与滚珠轴承固定安装,和底部的两组螺纹管分别插入和固定连接到两组球轴承的内部,两组螺纹杆的底端通过螺纹匹配分别插入并拧入两组螺纹管的内部部分。所述两根螺杆的上端分别连接连接板的下端的左中间部分和右中间部分,所述喷水管可拆卸连接连接板的上端。
拓展资料
①本实用新型涉及一种自动灌溉装置。本实用新型专利技术包括顺序连接的用于采集土壤湿度等信息的采集电路,用于判断所采集的信息是否满足灌溉要求的判断电路,以及用于执行上述判断结果的执行电路;进行相应的灌溉或停止灌溉作业。
应用土壤湿度传感器的硬件控制电路,埋在作物根部的土壤水分传感器监测根部土壤的水分,该传感器经检测电路将“湿度过高”和“湿度过低”信号编码器传至主控制器,由主控制器决定控制状态,湿度过高,则停止灌溉,湿度过低,则通过光电隔离,继电器控制接在水源的电磁阀。当空气湿度较大时由空气湿度传感器经a/d转换反映到主控制器可暂缓灌溉,当前系统状态可由显示电路显示出来,该系统也可由键盘手动设定灌溉时间,该系统还具有故障报警功能,主控制器通过通讯接口与上机上位机通讯,可以实时监测系统运行状况或对历史数据进行分析。土壤湿度传感器主要是用来测量土壤容积含水量,做土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护,土壤湿度传感器由湿度检测电路和声报警电路等部分组成。rp1为湿度下限预置点,rp2为湿度上限预置点。当土壤中的湿度处在预置的上下限湿度之间时,由于探头a、h闲的土壤组组电阻值在规定范围内,c点的电位低于rpi的滑动端电位……
1 KM-1 键混器的设计 1 Sw3204V监控器的设计 1 基于射频遥控型(单片机)交通灯的设计1 Sw802V视频切换器的设计 1 无线数控多相位灯从机的设计1 基于RS232遥控型交通灯的设计1 Sw802A音频切换器的设计1 Sw6408V监控器的设计 1 KM-3键混器的设计1 无线数控多相位灯主机的设计1 SW162V数字视频切换器的设计1 基于RS232监控切换器1 SW401V 数字视频切换器的设计1 基于单片机的多路数据采集系统1 RS485转RS232的模块设计1 基于LCD显示的波形发生器的设计1 4-20mA转RS-485模块的设计 1 基于RS232流量计的设计 1 基于PTR2000的交通灯控制器主机的设计1 基于RS485量水仪的设计1 压力采集控制器的设计 1 数字量转4-20mA模拟量输出的模块设计1 正弦波形发生器的设计1 基于PTR2000的交通灯控制器从机的设计1 基于RS485视频切换器的设计1 LCD车速里程表电路设计1 LED车速里程表电路设计1 MSK通信系统的仿真设计1 员工信息管理系统 1 计算机文化基础考试系统的设计和开发1 人事工资管理系统1 员工信息管理系统设计1 超市进销存管理系统的VB实现1 基于单片机的多波形发生器的应用1 基于单片机电动自行车控制器设计1 个人理财管理系统1 基于CAN总线火灾监控系统的研究1 基于DSP平台的FIR滤波器设计1 于Matlab的FIR数字滤波器设计与仿真1 基于TMS320VC5402-DSP的最小系统硬件设计1 基于单片机的热水控制器 1 基于单片机的路灯控制系统的设计1 于单片机远程控制家用电器系统的设计1 基于液晶显示的乘法口诀测试仪的设计1 实验室设备管理系统毕业设计开题报告1 用AT89C51做 洗衣机全自动控制.doc1 数显频率计的设计.doc1 数控车间温度湿度控制系统设计.doc1 三角波斜率测试仪设计.doc1 人脸几何特征提取1 全自动洗衣机的控制程序设计.doc1 乞丐论文.doc1 教学楼毕业设计.doc1 建立海上风电场的技术要求分析与探讨.doc1 基于凌阳61A的数字式温湿度检测仪.doc1 基于几何匹配和分合算法的人脸识别.doc1 基于单片机数字钟的设计.doc1 基于单片机数据通用采集器的设计.doc1 基于单片机数据采集器.doc1 基于单片机的自动报警器的设计.doc1 基于单片机的终端设计.doc1 基于单片机的路灯控制系统控制系统的设计.doc1 基于单片机的交通灯的设计.doc1 基于单片机的简易计算器的设计.doc1 基于单片机的家用安保系统的设计.doc1 基于VHDL的数字频率计.doc1 基于SystemView的OFDM系统仿真设计.doc1 基于SystemView的OFDM系统仿真设计 基于PLC的烧结配料控制系统设计.doc1 基于MSP430的温度检测系统设计 基于MATLAB工具箱的数字滤波器设计.doc1 基于MATLAB的扩频通信系统仿真研究.doc1 基于GSM短信息通信方式的路灯无线监控系统.doc1 基于FPGA的信号源设计.doc1 基于EPP协议的AVR与PC并行通信系统的设计 单片机交通灯.doc1 单片机多点温度巡回检测系统的设计.doc1 单片机的温湿度检测系统 单路口交通信号PLC控制系统的设计.doc1 城市路口多相位自寻优交通信号控制设计.doc1 陈洁(螺旋瓶盖的设计).doc1 八路竞赛抢答器.doc1 matlab信号与系统.doc1 GSM系统的研究与SystemView仿真.doc1 蒯申红智能语音报站系统设计 MT8888在家庭安全电话报警系统中的应用设计1 基于FPGA的频率与功率因数在线测量1 基于FPGA的误码测试仪如果需要定做的话系 Q 273546756
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基于PLC的智能温室控制系统的设计摘要:温室环境系统是一个非线性、时变、滞后复杂大系统,难以建立系统的数学模型,采用常规的控制方法难以获得满意的静、动态性能。根据温室环境控制的特点,设计了一个基于PLC的智能温室控制系统。关键谝:PLC;智能控制:温室控制智能温室系统是近年逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术。本文在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上,对温室温度、湿度、CO,浓度和光照等环境因子控制技术进行研究,设计了一种基于PLC的智能温室控制系统。1智能温室控制算法的研究1.1温室环境的主要特点温室环境系统是一个复杂的大系统,建立精确的控制模型很难实现。由于作物对环境各气候因子的要求并不是特别的精确,而是一个模糊区间,比如作物对温度的要求,只要温度在某一时间段在某一区间内,该作物就能很好地生长,因此,也没有必要将各种参数进行精确控制。温室气候环境作为计算机控制系统的控制对象,有以下特点:非线性系统、分布参数系统、时变系统、时延系统、多变量藕合系统。1.2智能温室控制对象微分方程智能温室温度微分方程为:式中,为智能温室的放大系数;为智能温室的时间常数;为智能温室内外干扰热量换算成送风温度的变化量;为智能恒温室室内温度。2系统总体结构与硬件设计2.1系统总体结构2.1.1控制系统设计目标温室控制系统是依据室内外装设的温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO,传感器、室外气象站等采集或观测的温室内的室内外的温度、湿度、光照强度、CO,浓度等环境参数信息,通过控制设备对温室保温被、通风窗、遮阳网、喷滴灌等驱动/执行机构的控制,对温室环境气候和灌溉施肥进行调节控制以达到栽培作物生长发育的需要,为作物生长发育提供最适宜的生态环境,以大幅度提高作物的产量和品质。2.1.2控制模式以时间为基准的变温管理。根据一天中时间的变化实行变温管理,根据作物的生长需要将l天分成4个时间段,4个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。1天中4个时间段的分段方法用户可以灵活的更改,而且4个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。不同季节的控制模式不同,只是自动控制系统启动的调节机构不相同,但不同季节的控制目的是相同的,即将环境参数调控到设定的参数附近。随着季节的变化,以及随作物生长阶段的变化,各时间段所需要的温度也是变化的,这时可通过修改设定温度值来调整温室的温度控制目标。2.1-3控制方案本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的自动控制,提高设备运行的可靠性。在运行时可通过按钮对这两种控制方式进行切换。手动控制简单可靠,由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元器件组成。自动控制模式采用计算机自动控制。通过传感器对环境因子进行监测,并对其设定上限和下限值,当检测到某一值超过设定值,便发出信号自动对驱动设备进行开启和关闭,从而使温室环境因子控制在设定的范围内。其运行成本较低,可大大节约劳动力,降低劳动者的劳动强度。2.2系统的硬件组成为了实现智能温室的环境监控,本设计建立了温室环境控制参数的长时间在线计算机自动控制系统。实现了温室内温度、湿度、CO,浓度、光照强度等参数的长期监测。并可根据智能温室温湿度的需求,对天窗、侧窗、降温湿风扇、风机、湿帘、内外遮阳网等设备自动控制。采用计算机作为上位机安装有组态t6.02监控软件,能将数据汇总、显示、记录、自动形成数据库,并实现了温室调控设备的自动设置与远程监控。为了确保系统的可靠性,温室设备的控制采用手动/自动切换方式,即在某些特殊情况下系统可以切换成手动,使用灵活方便。3系统的软件设计3.1温室控制系统PLC软件的设计根据基本要求和技术要求列出以下几点:(1)防止接点误动作:可利用自锁电路加以解决;(2)系统自诊断功能:PIG本身具有此项功能;(3)风机控制:温室设有一组风机,能同时启动与停止,当温室内的温度超出预定值时,受PLC的控制先是4个侧窗自动打开,延时5s后风机启动,再延时5s后湿帘水泵启动,从而使温室的温度降低;(4)侧窗控制:温室中设有4个侧窗,侧窗受电机控制,通过电机限位的设定来控制侧窗行程。解决方法类似上一点,但考虑到程序的精炼性,可配合PGI的中断功能命令加以解决;(5)系统自动/手动控制:可利用一个开关量作为PLC的输入信号,实现控制程序的转换;(6)湿帘泵控制;(7)遮阳网控制;(8)CO,补气(控制;(9)补光灯控制;(1O)可扩展性:在PLC中预留一定的存储空间和端口即可解决。3.2控制系统软件设计系统中对风扇、天窗、侧窗、环流风机、遮阳幕和湿帘泵的控制是通过PLC发出开关指令,通过交流接触器控制相关机构的启停。由于PLC检测系统具有较高的灵敏度,能够把温室内的扰动快速反应出来,同时由于温室较大的传递滞后,执行机构动作频繁,从而影响使用寿命。为此,在程序中加有时间可调的延时模块,使用时可根据具体情况调整延时,使控制效果达到最佳。3.3系统的组态监控软件的设计组态软件是可从可编程控制器以及各种数据采集卡等设备中实时采集数据,然后发出控制命令并监控系统运行是否正常的一种软件包。其主要功能如下:(1)远程监视功能。它可以通过通讯线远程监视多座温室的当前状态,包摇‘户外温度、光照强度、风速、风向、雨雪信号、室内温度、室内湿度、控制器温度、三组独立通风窗的位置和开关状态、内外遮阳幕的位置和开关状态以及一级二级风扇、湿帘、微雾、加热器、环流风扇、补光灯、C0,补气阀、水暖三通阀的状态和多种形式的报警监视,还能监视各灌溉阀的照强度、风速、室内温度、室内湿度、CO,浓度、水暖温度等全月的、全周的、全日的和本时段的最大值、最小值和平均值。(3)温室设备运行记录功能。它能在线记录各温室设备状态变化时的时间、当前状态和位置、当前目标温度、室内温度、目标湿度和室内湿度,并能打印输出。(4)远程设定功能。可以通过通讯线远程修改可编程控制器的全部设定参数。(5)生成曲线图功能。它能以平面图或立体图的方式同时绘制任意时刻的户外温度、光照强度、风速、目标温度、室内温度、目标湿度、室内湿度、CO,浓度、水暖温度等全年的、全月的、全周的、全日的变化曲线并打印输出。4结语本文通过分析温室执行机构的相应动作对环境因子的影响,将可编程控制技术、变频技术、组态监控技术和传感器技术应用于温室控制系统的设计,开发了基于PLC的智能温室控制系统。圜状态(2)数据统计功能。它可以统计任意时刻的户外温度、光[2]。它可以统计任意时刻的户外温度、光14O[参考文献】邓璐娟,张侃谕,龚幼民.智能控制技术在农业工程中的应用.现代化农业,2003(12):1~3申茂向等.荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考.农业工程学报,2000,16(5)