CO传感器是检测CO/一氧化碳浓度的传感器。目前市面上主流的一氧化碳/CO传感器都是采用电化学原理检测的。电化学一氧化碳气体传感器采用密闭结构设计，其结构是由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线（管脚）、壳体等部分组成。详见结构示意图。
如结构示意图所示，当一氧化碳气体通过外壳上的气孔经透气膜扩散到工作电极表面上时，在工作电极的催化作用下，一氧化碳气体在工作电极上发生氧化。其化学反应式为： CO+H2O→CO2+2H++2e- 在工作电极上发生氧化反应产生的H+离子和电子，通过电解液转移到与工作电极保持一定间隔的对电极上，与水中的氧发生还原反应。其化学反应式为： 1/2O2+2H++2e-→H2O 因此，传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应。其化学反应式为： 2CO+2O2 →2CO2 这个氧化-还原的可逆反应在工作电极与对电极之间始终发生着，并在电极间产生电位差。 但是由于在两个电极上发生的反应都会使电极极化，这使得极间电位难以维持恒定，因而也限制了对一氧化碳浓度可检测的范围。 为了维持极间电位的恒定，我们加进了一个参比电极。在三电极电化学气体传感器中，其输出端所反应出的是参比电极和工作电极之间的电位变化,由于参比电极不参与氧化或还原反应，因此它可以使极间的电位维持恒定（即恒电位），此时电位的变化就同一氧化碳浓度的变化直接有关。当气体传感器产生输出电流时，其大小与气体的浓度成正比。通过电极引出线用外部电路丈量传感器输出电流的大小，便可检测出一氧化碳的浓度，并且有很宽的线性丈量范围。这样，在气体传感器上外接信号采集电路和相应的转换和输出电路，就能够对一氧化碳气体实现检测和监控。
深圳市君成智能技术有限公司生产的电化学CO传感器，价比高，可选择4-20mA/0-10V/RS485输出可选。
建立矿业开发基地的目的是：依据规划，对矿产资源开发进行合理分布，加大综合开发力度，提高产业运行质量和效率，通过金属、非金属矿产探、采、冶、加工的一体化，煤、电、转一体化和新矿种及“三废”资源二次利用产业化的形成，使资源得到充分合理利用和有效保护。在规划中长期内形成以新安、洛宜、嵩栾、嵩汝、伊川、偃师、近郊七个开发加工基地为中心，辐射 66 个开发区的矿业格局。
一、新安煤、电、铝开发加工基地
该基地在保障煤炭产量稳步增长的同时 , 加大铝土矿、硅矿、粘土、耐火粘土、水泥灰岩、白云岩的开发力度 , 并充分利用其交通方便 , 水资源充沛及电力开发已具一定基础 , 地处中西部经济发展区结合部等特定优势 , 加大矿产加工力度 . 以新建大型铝矿产品加工基地为龙头 , 以电力发展为纽带 , 发展煤、铝、耐火粘土、硅石、高级陶瓷综合开发加工基地 . 该基地设立规划区 9 个 , 十五期间年产原煤 340 万吨 , 铝土矿 210 万吨 , 硅质原料 40 万吨 , 硅质原料 40 万吨 ;2005 年到 2015 年产原煤 300 万吨 , 铝土矿 210 万吨 , 硅质原料 40 万吨 , 耐火粘土 10 万吨 , 白云岩 10 万吨 , 水泥灰岩 210 万吨 ; 深加工产品氧化铝 30 万吨 , 电解铝 10 万吨 , 水泥 175 万吨 , 金属镓 55 万吨 , 硅质、铝质、镁质耐火砖 1.5 亿块、奎铁 7000 万吨 , 高级陶瓷 1.2 亿件 , 白碳黑 1 万吨 , 铝盐化工制品 1 万吨 , 火电 12 亿千瓦 , 并充分利用区外市场生产金属纳 , 年产 2500 吨 .
二、洛宜贵金属、建材矿产开发加工基地
该基地位于宜阳、洛宁、嵩县三县的结合部，该区黄金、花岗岩、水泥灰岩资源丰富，且有一定的工业基础。
该基地开发重点：以上宫、只雨沟大型黄金采选企业适时扩建为依托，加速兴建和扩建宜阳黄金冶炼厂项目的实施；以治理区域环境，节约土地，提高质量，降低能耗为目的，在保证生产适度增长的基础上，加快提高加工水平；促进坑口水电厂建设。规划该基地到 2015 年，水沟工业改造结束，年利用煤矸石 10 万吨，节约土地 25 亩，年产水泥 60 万吨，只雨沟、上宫大型黄金开发基地及吉家洼等中型开采基地已形成，与之配套的宜阳黄金冶炼厂已正常运行，年产成品金 6.26 万两；年产各种花岗岩板材 62 万㎡，各种用途的蛭石矿产品 40 万吨，煤电结合项目，坑口电厂年发电 67200 万千瓦，年总产值 15 亿元以上。该基地共设规划区 16 个。
三、嵩栾有色金属、贵金属开发基地
基地内各种有色金属及非金属资源丰富，但由于地处栾川山区，交通不便，尽管有一定的加工工业基础，但仍不能满足矿业发展的需要，且多为初级产品，大量运费支出使企业效益低下。组建次开发基地的指导思想是：在充分综合利用资源的基础上，以经济为纽带跨行业重组产品结构，使各行业间的互补优势得到充分体现，最大限度地拉长产品链，生产成品或半成品，实现矿产品就地升值。
该基地的规划重点：在逐步扩大有色金属及硫铁矿开采规模，提高其综合回收率，并对部分尾矿进行二次回收的基础上，下世纪二十年代中期基地内矿产品 80% 以上就地加工。一是钼：年产钼铁、钼粉、钼板、钼顶头等钼加工品 8300 吨，并对加工厂进行改造，从废气中回收技术铼 140 公斤，稀硫酸（ 75% ） 1.57 万吨；二是铅锌：在铅、锌冶炼的基础上进一步扩大系列高档产品的种类和产量，如活性氧化锌，利用其副产硫酸生产硫酸锌等，年产铜、铅锌、锌条等达到 8 万吨，深加工产品活性氧化锌等总计大于 3000 吨，副产硫酸 25 万吨；三是铜：将现有的 1200 吨 / 年就地冶炼加工，年产电解铜 270 吨；四是硫铁矿：硫铁资源的充分合理开发利用关键在深加工，通过加工和综合利用便留资源为其它高价值的新产品实现产品结构调整，规划二十世纪二十年代在新建 10 万吨硫酸厂和 10 万吨硫磺厂带动硫铁矿综合开发利用的通时，将钛白粉厂扩大到 5000 吨 / 年（年消耗酸 2.5 万吨），剩余的稀硫酸和工业硫酸可满足基地内 10 万吨 / 年钾镁肥生产的需要和邻近工业基地的氟化盐、率盐项目的需求；五是黄金：加大以牛头沟、谭头大型黄金矿山为龙头的栾川、嵩县南部黄金开采基地建设，实现年产黄金 20.7 万两。除此之外，硅灰石、石榴石、透辉石的综合开发利用可提供各种用途的原料 51.6 万吨，既有较好的经济效益，又有较好的社会效益，环境得到治理，也为我市一些矿产加工项目填补了原料空白。该区共设规划区 14 个。
四、嵩汝非金属矿产开发加工基地
该基地包括嵩县伊河以东和汝阳河流域，该基地的开发重点以丰富的非金属资源为依托，加大综合加工力度。一是利用伊利石、高岭土资源加工系列填涂料；二是利用萤石资源加工冰晶石；三是利用含钾粘土岩或含钾岩石，加工钾镁肥等。另外考虑区域布局，适当扩大水泥灰岩、铅锌的开发加工力度，设基地共规划区 10 个，加工项目 3 个。
五、伊川能源、建材矿产开发加工基地
伊川矿业开发基地玄武岩、石炭系高钙灰岩（ CaO ： 65.4% ）及寒武系粘土页岩等非金属矿产丰富，传统非金属建材水泥工业基础已具规模。该基地的开发方向，一是利用玄武岩采矿加工为基础，加大对水泥生产工艺改造的力度和公路建设支持力度；二是加快轻型建材项目的研究和工业化生产的速度；三是积极开展高钙涂料超细炭酸钙技术（纳米碳酸钙）的工业应用，四是加大煤矿的开发和电力的开发力度。该基地设规划区 7 个。
六、偃师能源矿产开发加工基地
偃师矿业开发加工基地的开发方向，一是煤炭开发；二是煤层气开发；三是火电开发及粉煤灰利用。该基地设规划区 8 个。
七、近郊地热、矿泉水开发加工基地
该基地一是利用我市各基地的彩釉原料，集中于郊区进行综合加工，形成系列彩釉制品。二是合理利用地热、矿泉水资源开发绿色能源和矿泉水产业。该区设规划区 2 个。
第五章 矿业科技发展及地质旅游资源开发
第二节 矿业科技发展
加强矿业科技发展是实现矿产资源有效保护与合理开发利用的重要手段和关键环节。积极开展矿业科技攻关及研究，加速科技成果转化，能够不断提高矿产资源保护和开发利用的科技水平，提高资源利用率，减少环境污染和破坏，加强技术储备，保障矿业经济发展后劲，实现人与自然的协调发展。
一、制定矿业科技发展项目的基本原则
1 、有利于实现矿产资源的有效保护；
2 、有利于加强矿产资源的利用水平和减少损失浪费；
3 、加强共生、伴生矿产资源综合回收利用研究；
4 、注重重点矿种成矿规律的研究；
5 、有利于调整产业结构，加强新兴矿产和非金属矿产的开发利用研究；
6 、注重地质环境保护和实现矿业经济的可持续发展；
7 、突出重点、分步实施、注重实效，提高社会效益和经济效益。
二、矿业技术发展项目及研究重点与方向
本规划共制定 18 项矿业科技项目，这些规划项目包括矿产资源的综合利用，“三废”资源的综合利用，新型非金属矿产的开发利用，矿产资源的开发利用与环境的协调发展，地质灾害的预防、先进的采选工艺，找矿前景和找矿理论等各个方面。根据洛阳市国民经济发展急需程度和面临的现状，对这些项目进行了时间划分，基本明确了项目的主要内容和要达到的目标，部分项目可结合公益性地质调查评价工作共同实施。
1 、栾川钼矿钨及其他有益元素综合回收工艺研究
河南栾川钼矿是我国规模较大的钼矿床之一，矿石中共含有 Cu 、 Pb 、 Zn 、 W 、 Sn 、 Mo 、 Co 、 Ni 、 Sc 、 Mg 、 Re 、 P 、 S 等 38 种有益元素，其中除主矿种 Mo 外， W 、 Co 、 Re 、 S 等含量也较高，可以综合回收利用。在目前该矿的开发利用中，由于技术工艺比较落后，这些有益的伴生元素未能得到合理利用，其中仅 W 一项，每年损失近 1000 吨，加上其他未被回收利用的有益元素，每年仅此就损失 2000 万元以上，因此，开展钼矿中 W 及其他有益元素综合回收利用研究十分必要。
本次研究以综合回收钨、铼为主，争取在实现钼回收率 90 — 95% 指标前提下，使钨的回收率达到 75% 以上，铼回收率达到 60% 以上。通过研究提出一整套工艺可行，经济合理的综合回收工艺，时间安排在 2001 — 2002 年。
2 、洛阳市铝土矿资源的整体利用研究
洛阳市铝土矿资源非常丰富，储量位居河南省首位。共探明 A+B+C+D 级储量 2.89 亿吨，占全省总储量近四分之三，现有保有储量 2.69 亿吨，是洛阳市主要优势矿产之一，铝土矿中伴生的金属镓储量 4175 吨，潜在经济价值 75 亿元，长期以来一直未得到有效的综合回收利用，一定程度上造成了资源浪费。本次研究的主要目标就是实现伴生金属镓的综合利用，时间安排在 2001—2002 年。
3 、 利用含钾岩石开发利用钾肥研究
洛阳市嵩县、栾川、汝阳、偃师、伊川、宜阳等均分步有含钾岩石，。主要有伟晶岩、斑岩、含钾碱性岩和含钾粘土岩等。其中侵入于熊耳群的碱性辉石正长岩含 K2O 最高，一般高达 11.4—13.2% ，资源潜力较大，具备了开发利用条件，由于我国钾盐类资源紧缺，因此，制取钾肥的矿物原料势必为含钾岩石所取代，由于钾肥在农业生产中用途深广，钾肥的市场需求很大，故从含钾岩石中制取矿物钾肥的技术成果将会有广阔的开发应用前景。本项研究拟采用热法和激发活化法从含钾岩石中提取活性钾，生产农用矿物钾肥，最终提供经济可行的生产工艺，时间安排在 2001—2003 年。
4 、嵩县伊利石开发利用工艺研究
洛阳市伊利石矿产资源丰富，开发利用前景广阔，伊利石工业用途广泛，如造纸、化妆品、橡胶、油漆等，但由于洛阳市伊利石矿组分比较复杂，白度偏低等原因，直接提供工业生产使用尚有较大差距，本研究项目以伊利石的提纯，漂白为主要研究内容，主要进行工艺矿物学研究，选矿工艺研究，最终提出技术可靠，工艺可行、经济合理的工艺流程，实现伊利石矿物回收率＞ 80% ，伊利石晶矿品 位＞ 90% ，伊利石白度＞ 85% ，时间安排在 2001—2003 年。
5 、新型轻质建材矿产开发应用研究
洛阳市轻质建材矿产种类多，储量可观，例如汝阳、偃师等的陶粒页岩、汝阳玄武岩质浮石以及宜阳张午等地的蛭石，均可用以生产轻质建筑材料。但目前在集体的生产工业上尚不成熟，本项目即对这些轻质建材矿产的应用方向、利用方式开展研究，主要研究利用这些矿产资源生产隔音板、天花板、防火装饰材料、高层建筑混凝土填料等，通过研究提出经济可行的生产工艺，时间安排在 2002—2004 年。
6 、无氰提金技术工艺研究及推广
洛阳市现有的黄金有相当一部分采用的是利用氰化物提金技术，虽然这种技术工艺简单，技术成熟，但在生产中拍出的废水、废气和废渣中含有剧毒氰化物，对环境污染严重，生产中的安全隐患也比较多，因此，在黄金选矿中研究无毒提金技术很有必要。本项目主要利用已有的一些成熟技术，研究开发氰化物的替代物，在不降低选矿回收率的前提下降低和解除黄金生产中对环境的污染。同时，加大无氰提金技术的推广力度，对无污染处理设施和对环境污染严重的黄金矿山要强制推广，时间安排在 2002—2004 年。
7 、洛阳市地热资源分布规律及开发利用
目前，全国各地的地热开发利用非常广泛，特别在一些中心城市，地热的开发利用更为普遍，地热之所以得到广泛的开发利用，主要是地热在使用时几乎不够成对环境的任何破坏，且地热资源又可以长期使用，改善能源结构，有利于社会和经济的可持续发展。
洛阳市有较为丰富的地热资源，洛阳市西南 — 南 — 东南部均分布有地热温泉。目前被开发利用，而洛阳盆地具有形成地热水的地层条件和结构条件，本研究项目主要目的就是对洛阳市区近郊范围内进行地热资源的分布规律及开发利用的可行性研究，以期通过对地热资源的开发利用改善洛阳市的供热条件和环境状况。时间安排在 2001—2003 年。
8 、洛阳市区选矿厂、冶炼厂尾矿、废渣、废料中选矿尾矿和冶炼废渣及其它废料，其中含有较多的贵金属 Au 、 Ag 、 At 、 Pd 等，目前多被南方一些小型个体户用低价构走，用土法提炼即浪费资源、又污染环境，本项目既是针对这一问题开展研究，试验合理的贵金属提取工艺流程，要求达到主要有用组分 Au 、 Ag 、 At 、 Pd 等的回收率达到 90 ％以上，大幅度降低生产废气对环境的污染，提供的工艺流程既要经济合理，又要在工业生产中切实可行，并满足建立中、小型工厂的要求，时间安排在 2002—2003 年。
9 、植物 — 微生物联合采金技术可行性研究
洛阳市黄金加工近几年发展迅速， 1998 年，黄金生产能力已达 16 万两，年处理矿石量 100 万吨，年形成尾矿近 100 万吨，在开采主矿体的同时，一些低品味矿石和围岩一起被作为费石弃掉，这些尾矿和费矿渣长期堆积在地表即浪费资源又污染环境，对此采用常规的选矿工艺成本高，回收率低，且会造成环境的再次污染。因此，采用植物 — 微生物联合采金工艺即可充分有效地回收利用黄金资源，又可改善和美化环境，并可逐步增加尾矿和废矿渣中有机质含量，使其逐步适合多种植物生长，为宽山复垦奠定了良好的基础。在我国，这项技术才刚刚起步，中国地质科学院和浙江大学的实验研究已获得一些成果。本次研究拟最终提出可供工业应用的工艺流程，时间安排在 2002—2005 年。
10 、洛阳龙门风景区地质灾害及预防研究
龙门石窟是中国三大石窟之一，是世界著名的风景名胜，现正在申报世界历史文化遗产，因此有必要在多方面进行研究保护。
龙门石窟整体刻凿在寒武系石灰岩终，改岩石硬度和耐风化能力都比较弱，且岩石中各种构造裂隙较为发育，发生各种地质灾害的可能性在一定程度上存在，本项研究将针对龙门风景区可能出现的地质灾害进行研究，通过对风景区内的地址特征进行全面深入调查，建立地址灾害形成模式，制定地质灾害预防措施，切实有效地保护龙门石窟不受地质灾害破坏。该项目安排时间为 2001—2003 年。
11 、先进采选矿技术及装备推广
洛阳市矿业经济较发达，全市共有各种类型的矿山企业 1500 余家，但大部分缺乏先进的采选技术和生产装备，矿产资源开发利用水平不高，资源效益低下，本项目的主要任务和目的，就是在所有矿山企业终推广应用国内先进的采选工艺和技术装备，提高矿产资源的开发利用水平，减轻对环境的污染，提高企业经济效益，时间安排在 2001—2005 年。
12 、煤矸石、煤炭灰综合利用技术推广
洛阳市辖区内火电厂较多，电厂每年排放的煤炭灰近 130 万吨，累计排放已达数千万吨；在煤炭的开采过程中，对方了数量巨大的煤矸石。这些废料的对方占用大量土地，又严重污染环境，同时也是对资源的一种浪费，本项目主要利用工艺比较成熟的煤矸石和粉煤炭生产建筑用砖和做水泥配料技术，在洛阳市进行推广，为洛阳市各电厂的粉煤灰找到一个合理的出路，时间安排在 2002—2006 年。
13 、硅石综合应用研究
硅石是指 SiO2 含量在 90% 上的脉石英，石英岩一类的矿产资源，洛阳市这类矿产资源比较丰富，新安、宜川、偃师等地均有分布，目前已探明的储量达 12501 万吨。硅石类矿产在洛阳市的开发利用历史较长，主要是经过粗加工生产石英砂并做为玻璃纸造的重要原料，硅石的其它用途在工艺上尚没有突破。本性研究主要是通过磁法和化学方法对硅石进行提纯，研制开发高纯度硅粉，并在此基础上发展白炭黑填料产品，时间安排在 2001—2005 年。
14 、洛阳市矿山环境综合利用研究
洛阳市矿业经济近几年发展较快，矿产资源的开发力度也逐渐变大，伴随此过程也产生了比较严重的环境污染和破坏，生产中产生的大量废渣和尾矿目前大量自然堆放在地表，若遇洪水常造成泥石流。嵩县发生的祁雨沟尾矿库跨塌事故就是典型力作，这类事故常常造成严重的环境污染和对生命财产的安全在成较大威胁，本研究项目针对大量存放的矿山废渣和尾矿进行综合治理研究，寻找矿产资源开发利用和环境协调发展的有效途径，时间安排在 2004—2006 年。
15 、洛阳市低品味金属矿产开发利用可行性研究
洛阳市是一个资源大市，矿产资源储量丰富，但富矿少、贫矿多，矿山企业在开采富矿的同时，对于在当今社会经济技术条件难以得到有效利用的低品味矿石大多作为费矿渣丢弃，资源部能得到充分利用。例如黄金矿山，品味在 3g /t 以上的矿石目前利用率较高，但品味在 3g /t 以下，甚至 1 g /t 以下者利用率很低，而低品味矿石的储量又远远大于高品味矿石储量，黄金资源的利用很补充分，针对这些问题本项目将开展专题研究，提出工艺可行，经济合理的开发利用方案，以提高矿产资源利用率，时间安排在 2005—2007 年。
16 、洛阳市煤层气开发利用研究
据权威部门预测，洛阳市新安煤田、洛宜煤田、偃龙煤田和登封煤田等四大煤田煤层气远景储量分别为： 5688120 万立方米、 1060541 万立方米、 1499650 万立方米和 1978108 万立方米，合计约 10226419 万立方米。根据其发热量每 250 立方米 甲烷（煤层气主要成分）可行当一吨标准煤，考虑到煤层气平均含甲烷 90 ％，则煤层气可析算标准煤 36815 万吨，经济价值 320 亿万元。上述煤田中已探明的煤层资源约 1584660 万立方米，折合标准煤 5705 万吨，经济价值 45.8 亿元，开发利用前景极为广阔，并且煤层气开发利用成本低，运输使用方便，减少环境污染等。本项目将就此开展研究，提出可行性研究报告。时间安排在 2006—2008 年。
17 、农业地球化研究
洛阳是一个农业市，各县（市）都分布有不同的优质农特产品，为了使这些优良品种在全市得到推广，除考虑气候条件、自然地理条件外，其原产土壤的地球化学特征也需要进行深入的调查研究，为良种推广创造条件。本项目主要是对土地市场一些比较优秀的农产品原产地土壤地球化学特征（包括改地的土壤结构、构造、主要矿物成分、主要化学成分、微量元素及各种元素之间的组合规律）进行深入研究，提供适宜这类植物生长的地球化学环境，为在土壤条件差的地区进行土壤改良时提供依据，时间安排在 2006—2008 年。
18 、熊耳山地区中深部金矿成矿规律及资源预测研究
洛阳市近几年黄金采矿业发展较快，但目前资源保证程度不高，难以保证长期稳定发展，据估计，保佑储量仅能满足现有企业生产 15 年左右，而地表及浅部矿床已基本查明，地表找矿难度加大，要满足黄金企业发展需求，就必须通过深部找矿来提供资源储备。熊耳山地区是洛阳市的主要金矿成矿区，本项目即主要研究改地区金盲矿成矿规律，确定深部找矿靶区，预测金矿资源分布情况，为今后的黄金着矿工作提供理论依据。时间安排在 2010—2012 年。
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)
浅议遥感技术在环境污染监测中的应用论文
1概述
随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正在发挥不可替代的作用。但是,由于我国面积辽阔,地面环境监测网点分散,仅依靠现有的监测台站和传统监测技术方法不能满足连续、动态、宏观、快速监测环境污染的要求,也满足不了及时、准确地做出环境质量报告和污染预报的要求。因此,日益恶化的环境迫切需要实时、快速、宏观、准确的监测技术,以便更加全面准确地反映环境污染对生态系统和人体健康的影响。近年来国内外大量实践表明,遥感技术是获取环境信息的强有力手段,是实现这一目的的极其有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。
遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等环境问题。它不仅可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的环境变化和环境污染,具有其它常规方法不可替代的优越性;也可实时、快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,并及时制定处理措施,减少污染造成的损失。因此,发展我国的环境污染遥感监测技术,建立重大环境事故的预报、预警和应急响应系统,对保护我国环境及发展经济都具有重要作用,能产生巨大的社会、经济和环境效益。
2环境污染遥感监测技术
遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术,微波遥感技术三种类型。当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理、和军事侦察等诸多领域,从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。
遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快,现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、CO、NOx、CO2、O3、ClOx、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等,还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查,预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向,估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来,随着全球环境问题日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。国际上相继提出了一系列的全球环境遥感监测计划,其中主要有美国宇航局(NASA)的对地观测计划(EOS)、欧空局的对地观测计划和日本的对地观测计划等。这些计划将极大地推动环境遥感技术的实用化和遥感技术的发展。
3遥感在环境监测中的应用
3.1水环境污染遥感监测
对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。
遥感监测视野开阔,对大面积范围里发生的水体扩散过程容易通览全貌,观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点。从而查明污染物的来龙去脉,为科学地布设地面水样监测提供依据。在江河湖海各种水体中,污染物种类繁多。为了便于遥感方法研究各种水污染,习惯上将其分为泥沙污染、石油污染、废水污染、热污染和水体富营养化等几种类型。
3.2大气污染遥感监测
大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。大气遥感器除了测量气温、水蒸汽、大气中的微量成分气体、气溶胶等的三维分布以外,还用来进行风的测量及地球辐射收支的测量等。
影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,所以,实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光,来自大气和云的散射光,来自地表的反射光,以及来自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析,从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。测量中所利用的电磁波的光谱范围很宽,从紫外、可见、红外等光学领域一直扩展到微波、毫米波等无线电波的领域。大气遥感器分为主动式和被动式,主动方式中有代表性的遥感器是激光雷达,被动式遥感器有微波辐射计、热红外扫描仪等。
4国内发展现状
我国环境污染遥感监测技术发展和应用的主要问题有:①环境污染遥感监测系统和技术方法基本上处于起步阶段。虽然我国的遥感理论、技术和应用发展很快,但与国外相比差距甚大,在环境污染监测中的应用基本还没有开展起来,目前在全国范围内基本上没有建立起环境遥感的监测体系与系统。②对于环境监测而言,传感器的技术性能要求较高,不仅要求传感器能提供高分辨率的探测,而且要求具有全天候、全天时、大范围、多谱段和灵敏度高的特点,这样才能满足环境污染动态、实时、多样的监测需求。当前所用的高分辨率传感器基本上依靠进口,在地面和飞机上测量化学成分的遥感技术还处于实验室的摸索阶段,而在环境污染监测中的应用基本空白。③遥感信息源缺乏。目前我国尚未发射自己的环境污染监测遥感卫星,遥感信息源主要来自于国外的相关卫星资料。同时国际上用于环境监测的遥感商业卫星寥寥无几,从而客观上制约了我国环境遥感监测技术和应用水平的发展。④新型遥感技术在环境污染监测上应用的理论和方法有待探索和发展,缺少环境污染遥感监测体系与系统。
5结论与展望
目前,遥感技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源(包括非遥感资料数据)的信息复合与综合分析过渡;从资源环境静态分布研究,向动态过程监测过渡;从动态监测,向预测、预报过渡;从定性调查、系列制图,向计算机辅助的.数字处理、定量自动制图过渡;从对各种事物的表面性的描述,向内在规律分析、定量化分析过渡。就环境污染遥感监测技术而言,有待于在以下几方面加强研究:
(1)利用环境污染遥感监测技术,建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统。通过集成多种遥感传感器,并结合地面环境监测网站的监测数据,进行多环境参数的自动监测,并实时监测各种指标的时空变化趋势,以便在某些指标刚刚接近警戒线时预报可能出现的危机,确定环境污染事故所在的空间位置,并提供其空间影响范围的模拟和模型方法,为突发性事故管理决策提供信息,实现连续、自动监测和总量控制。如利用环境污染遥感监测技术,通过建立城市大气环境质量预测预报系统,可以对城市大气环境质量状况进行预报,并对可能发生的大气污染事件提出预警。
(2)高性能传感器的研制。重点发展能够选择监测某种或某类优先污染物(如氯苯和硝基苯等)浓度的遥感器。
(3)研制环境污染物的定量遥感监测技术。如利用水面反射光谱测量与水质参数进行回归分析,建立某一谱段上光谱反射率与某些水质参数的函数关系式。一般来说,水质参数中的透明度、固体悬浮物浓度、叶绿素含量和水面混浊度与光谱反射率或卫星影像的密度值之间往往存在比较明显的对应关系。
(4)将环境污染遥感监测技术与GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、ES(专家系统)技术集成。利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性、合理性及智能化程度,从而大大扩展环境监测的应用范围。集成技术应用于环境污染遥感监测中的优越性具体体现如下:遥感监测技术为集成系统提供正确、迅速、宏观的环境污染监测数据,GIS可利用其强大的空间信息管理功能,建立各类有毒、有害、易燃、易爆物质的理化特性数据库,有关自然、经济、社会、生态环境数据库和图形库及模型库,同时可结合地面监测数据,经由GPS提供的精确位置信息,在ES技术支持下对监测数据进行有效的管理、分析和计算并将综合数据以直观、形象的图形化方式输出或显示出来,从而使环境管理者迅速了解和掌握各类突发事故的多发地带、发生频率、潜在事故发生源的时空分布、事故发生后污染物的影响范围及时空变化,更好地实现事故的预防、应急处置和灾后恢复。
当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。
