温室环境自动控制技术研究应用现状及发展趋势

农业的工厂化生产及精细农业的发展趋势要求全自动化的温室控制装置.本文简要叙述了目前国内外研究应用的几种自动化温室控制方式:基于单片机的温室环境因子控制、分布式智能型温室计算机控制系统、基于单总线技术的农业温室控制系统、多目标日光温室计算机生产管理系统、以局域网为工作环境的温室控制系统、基于PLC的温室控制系统.并简要分析了温室自动控制的发展趋势.     

电力载波通信技术在温室数据采集系统上的应用

采用电力载波通信技术设计了温室数据采集系统,其硬件主要包括主通讯单片机系统电路、环境数据采集节点电路以及传感器测量电路.并根据数据采集的工作原理设计了相应的通讯协议及通讯算法.试验证明系统能实现多点环境数据的可靠采集和通讯,该系统为温室环境数据采集提供了一种可行的解决方案.     

微机温室综合环境控制系统

本文阐述一个由上下位微机组成的温室综合环境监控管理系统。它通过单片机对温室综合环境因子采集及上位４８６ 微机监控和管理,实现对温室综合环境控制功能。     

基于ZigBee的温室环境检测系统设计

采用1种温室环境检测车,搭载ZigBee终端节点和各种环境检测传感器,移动测量温室环境参数。以51单片机为核心,设计温室环境检测车的主控制器,通过ZigBee终端节点搭载的传感器,检测温室温度、光照强度、湿度,并将采集到的数据实时发送至控制台,可以使用MFC界面利用串口对温室环境检测车进行控制,也可以通过ZigBee协调器,利用键盘对温室环境检测车进行控制。     

温室环境实时监测控制系统设计

农业环境控制技术是农业现代化的重要指标之一。针对目前温室环境监测技术的弊端,设计了一种高效、智能的温室环境监测控制系统。该方法将单片机控制技术与信号检测技术相结合,将温度、湿度传感器采集的数据经过单片机进行信号处理与分析,当温室温度低于正常温度时能及时的启动报警装置。该设计方案具有较高的经济性和实用性。     

温室环境机电控制系统设计

本文在总结分析了温室智能控制技术的基础上,设计了以8031单片机为核心,并扩展8155I/O芯片的日光温室环境机电控制系统的软件部分。该系统在初始设定的基础上,对温室内温室、湿度、光照实现自动控制。     

基于SPCE061A的温室自动控制系统设计

为了使温室作物生长处于最佳或相对最佳的生长环境条件中,采用SPCE061A单片机作为主控芯片,以太阳能电池板为电源,对温室环境中土壤湿度、光照强度、温度的调控进行自动化控制。阐述了自动化温室测控系统的工作原理和系统的硬件实现方法,探讨了软件的设计及功能特性。     

设施农业文摘

【篇名】基于单片机的温室渗灌控制系统设计【作者】任文涛;杨懿;张玉龙;【单位】沈阳农业大学工程学院;沈阳农业大学土地环境学院【刊名】农机化研究,2008年03期【关键词】园艺学;渗灌控制系统;设计;温室;单片机;传感器;【篇名】基于单片机的温室温湿度控制系统设计【作者】王宝芹;范长胜;郭艳玲;【单位】东北林业大学机电工程学院;东北林业大学机电工程学院【刊名】林业机械与木工设备,2008年03期【关键词】温室;单片机;温湿度传感器;     

基于单片机的温室温湿度两级优化控制硬件系统的构建

针对温室环境中因温湿度耦合关系的存在导致执行机构过量执行和增加能源消耗的问题,本文采用两级优化控制的方式,结合补偿模糊解耦算法,开发了适用于温室小气候温湿度环境因子调控的硬件系统,分析确定了包含单片机与温度湿度传感器等重要器件的选择和包括时钟复位电路、A/D转换电路、串口通讯电路、显示和键盘扩展电路等关键电路的设计.该系统能可靠运行,解决了单级监控因温湿度存在较强耦合关系而导致结果精度降低及其能耗大的缺陷,可实现温室中温湿度的优化控制.     

基于物联网的设施蔬菜环境监控系统设计

针对设施蔬菜生产管理方面存在的环境难把握、人工管理成本高等问题,采用农业物联网框架,综合集成Zig Bee、单片机、传感器、计算机等技术设计了设施蔬菜环境监控系统,实现了本地远程实时查看温室内空气温湿度、土壤墒情、光照强度、二氧化碳等环境指标,可通过反控节点控制温室辅助设施启停,从而达到精准控制温室环境目的。该系统能为设施蔬菜栽培提供一个适宜的生长环境,为设施蔬菜优质高产高效提供一种技术手段。     

基于CAN总线的智能温室控制系统的研究

[目的]为提高温室控制系统的性能。[方法]将CAN总线应用于温室控制中,建立基于CAN总线的智能控制系统。[结果]基于CAN总线的智能温室控制系统具有布线简单、系统控制器稳定、数据传输可靠性高等特点,满足温室环境的要求。[结论]将CAN总线应用于温室控制中,改善了温室控制系统的通讯性能。     

LabVIEW在温室环境远程监控系统的应用研究

采用LabVIEW软件设计温室环境的远程监控系统,可以为农作物的生长提供一个良好的温室环境,提高农产品的产量和质量。因此,利用LabVIEW软件开发平台,设计了温室环境远程监控系统。该系统实现了数据的网络化采集和远程监控。研究结果表明,该系统设计合理,性价比高,并且具备良好的实用性。     

基于虚拟仪器的温室环境无线监控系统研究

采用分布式的系统结构方式,构建了以STC89C52单片机为核心的数据自动采集系统,利用温度、湿度、光照度等传感器组成的测量电路,实现了对温室环境参数的自动采集;温室里从机采集的环境数据通过无线模块nRF905发送到主机控制室,最后传送到计算机,完成数据的采集。计算机利用LabVIEW软件实现对数据的获取、处理和显示等功能,实现对温室环境的无线监控。     

小型温室环境监控系统的研究

日光温室可以为作物提供最佳的生长环境,使作物生长不受时间和地域的限制。设计了一种小型温室环境调控系统,实现可调可控适宜作物生长的温室环境。该系统由环境控制器、作物生长影像仪和上位机软件组成。控制器采用PLC实现,通过控制器采集空气温度,空气湿度,土壤温度和土壤水分等环境信息,控制加热器、加湿器、卷帘、湿帘、水泵、风机、微喷、通风和补光灯等执行设备,达到现场调控温室环境的目的;作物生长影像仪通过定点摄像头扑捉作物生长图像,观察作物生长态势;上位机软件主要用于实现远程控制、历史数据查询与数据导出等功能。该系统经过试验验证,可以实现温室环境的温湿度调控。     

温室环境数据库的建立

基于2002-12～2004-4现代温室外的气象数据(太阳辐射、温度、相对湿度)和园艺作物(黄瓜)栽培条件下现代温室内外的环境数据(太阳辐射、温度、相对湿度)资料及实验测定资料,采用Windows操作平台,根据数据库系统的基本结构与原理,在对上述资料进行系统分析研究和整理的基础上,结合园艺作物对环境条件的要求,利用ACCESS2000,初步建立起温室环境数据库,为生产上现代温室、特另4是新建温室的环境管理提供重要的数据支持,实现现代温室生产的环境管理自动化、智能化。     

基于农业物联网的日光温室智能控制系统的研究

为实现日光温室环境的实时监测和智能控制,本文设计了基于四层物联网架构的日光温室智能控制系统。感知层组建ZigBee无线传输网络,实现温室环境数据采集和农机装备控制。接入层设计了温室智能控制终端,支持多种协议转换解析,实现了异构设备和网络的接入和共享。网络层基于MQTT协议传输,实现了本地和云端数据的双向传输。应用层开发日光温室智能控制云平台,具有数据采集分析、远程智能控制、策略模型自主学习等功能,实现对温室的精准、智能、联动控制。本系统经过一个茬口的椰糠无土栽培高品质番茄的试验显示,日光温室软硬件的集成应用创造出作物最佳生长环境,每亩每年产量提高11.4%,节省人工33%,实现了温室环境的实时智能控制。     

北方日光温室智能监控系统的设计与实现

建立日光温室智能监控系统,能够推动我国北方日光温室设施园艺现代化,对日光温室的智能监控有助于提高设施园艺的产量,实现对日光温室的现代化管理。针对中国北方日光温室设施农业环境数据的监测与环境控制需要,设计了一套以ST公司的STM32单片机为控制核心并符合北方日光温室环境的智能监控系统,该系统综合运用传感器技术,自动检测技术和通讯技术等实现对日光温室温度、湿度、光照度、CO2浓度的采集、存储、显示、监测和控制,并对采集到的温室环境因子数据进行了线性回归分析。完成了对环境温室的实时遥测,遥调和遥控,同时能提供各温室环境因子的历史记录和数据。运行结果表明:该智能监控系统运行稳定,测量结果准确可靠,扩展性强,可以满足控制要求,具有良好的应用前景。     

基于WEB和RS-485总线的分布式远程环境监控系统的实现

提出了一种针对温室环境监测的基于WEB的数据采集和信息发布系统设计方案,并从软、硬件的角度详细介绍了系统的实现方法。该系统应用MSVB.NET开发工具,采用ASP.NET技术规范,构建了B/S(Browser/Server)模式下的远程监控系统。硬件系统通过RS-485总线与数字传感器连接,并与具有联网功能的PC监控计算机构成温室现场监控系统。该系统不仅能够通过Internet远程浏览访问温室现场数据,而且能对系统运行参数进行远程修改和设置。该系统不仅可以实现对温室环境的异地和远距离数据监控管理,而且也可应用于农业的其它领域。     

基于模型的温室环境调控技术研究

提出了基于模型的温室环境调控技术,给出了温室环境调控中温度的适宜值、夜平均温度和24h平均温度的确定方法,并建立了基于模型的温室环境调控系统。系统能够根据当前温室内环境参数给出温室的环境调控方案,并能与温室环境控制器连接进行温室环境调控,取得了良好的结果。     

CFD在温室室内环境研究中的应用

介绍了计算流体力学(CFD)仿真技术的基本理论和应用方法,认为CFD仿真主要包括前处理、求解和后处理3个步骤,且目前大多研究者采用将CFD数值模拟结果与测试数据进行对比的方法,验证应用所建CFD模型进行数值模拟的可行性。重点分析了CFD在国内外温室(冬季温室、夏季温室和日光温室)热环境研究中及温室流场(温室自然通风流场、有防护网温室流场和温室机械通风流场)中的应用现状。在此基础上,提出了今后利用CFD研究温室室内环境的方向:开展多种类型温室的研究,确定合适的边界条件,并对模拟结果的准确性进行评价;对我国不同地区、不同气候条件下的温室热环境开展CFD数值分析,使研究更系统、更完善;引入不同作物CFD模型,研究作物对温室小气候环境的影响,以实现更贴近实际精度的数值模拟。