农业温室大棚智能环境监测系统设计

环境控制对于提高温室大棚的利用效率、使之利于作物生长实现增产增收具有重要意义。本课题设计的温室大棚环境监测系统,采用先进的温湿度传感器采集温湿度信号,以单片机为硬件核心,采用基于专家控制系统的智能控制器对数据进行分析和处理,对大棚内的环境包括温度和湿度进行实时监测并做出相应控制指令。     

基于ZigBee无线网络的智能农业温室大棚管理系统的设计与实现

农业温室大棚的智能化管理是现代农业提高资源利用率和生产力水平的重要举措。本文基于物联网的ZigBee应用技术,依据温室环境农作物生长不同阶段对温度、湿度、光照等参数的需求,将先进的信息技术应用到传统的农业,通过对大棚内相关参数的实时监控,以及采用实时曲线、历史曲线及异常告警等措施,更加精细的实现了对温室内农作物的智能化管理。     

自然通风条件下塑料大棚温度和湿度模拟

为了深入研究大棚通风对大棚内温、湿度影响,基于能量与物质平衡原理建立了大棚内部温、湿度预测模型,对大棚内部温、湿度进行预测模拟,并以试验观测数据对模型进行了检验。结果表明,模拟晴天天窗开度50%(处理1)与100%(处理2)时,大棚温度预测值和实测值决定系数分别为0.98、0.99,相对湿度预测值和实测值决定系数为0.9,模型能较好的预测棚内温、湿度;大通风面积对大棚内温、湿度影响大于小通风面积,通风面积对大棚内温度影响比相对湿度影响明显。研究结果可为通风条件下塑料大棚温、湿度环境控制研究及南方塑料大棚生产管理提供参考依据。     

基于物联网的温室大棚控制系统

本文设计了一款基于物联网的温室大棚控制系统,该系统配备完善的传感器系统,能够实时采集温室大棚内的温度、湿度、光照等参数,采集的数据通过Zigbee远程传输到主机上,通过与主机预存储的植物生长数据相比较,来控制温室大棚的光照、灌溉、通风等系统工作,使温室大棚内环境达到最适合农作物生长的条件。     

温室温湿度耦合控制方法研究

为解决温室温度、湿度环境精准控制问题,基于PID算法并结合温度、湿度热力学分析,提出了一种温室温湿度耦合控制方法。通过实验结合参数辨识方法建立温室温度、湿度的数学模型;从热力学角度分析温度与湿度之间存在的耦合关系,得出温湿度耦合函数;将耦合函数作为温湿度之间的影响关系添加到基于PID算法的控制模型中,最终建立了基于PID算法的温湿度耦合控制模型。实验结果表明:加入温湿度耦合关系后,耦合控制相较于无耦合控制方法,温度控制与湿度控制系统的系统稳态时间分别减少73.3%和50%,系统稳态误差均为0,系统更加稳定准确。温湿度独立控制方法很难实现温室温度与湿度的协调准确控制,而采用耦合控制方法能够大幅度提高控制系统的稳定性、快速性及准确性,实现了温室温湿度的精准控制,从而提高了温室作物的生产品质。     

基于Elman神经网络的温室环境因子预测方法

针对目前温室环境系统中,环境监测数据只能反映当前环境状况,无法预测温室环境变化趋势,导致温室环境控制效果差的问题,提出一种基于Elman神经网络的温室环境因子预测方法。以采集的温室内温度、湿度以及二氧化碳浓度的历史数据作为预测模型的输入,建立Elman神经网络预测模型,进而实现精确的温室环境因子变化预测。结果表明,Elman模型优于BP和RBF模型,温度、湿度和二氧化碳浓度预测结果的均方误差分别为0.003 9、0.005 9和0.028 3,决定系数分别为0.991 5、0.967 8和0.973 9。该模型预测结果较理想,可以为温室环境调控提供一定的决策支持。     

基于单片机的温室环境控制系统设计

我国温室多为中小型塑料大棚,内部温度、湿度等因素受自然环境影响较大。针对中小型塑料温室大棚内的温度、湿度调控问题,以单片机为控制中心设计温室环境控制系统,提高控制精度及管理效率。     

日光温室环境调控配套设备的种类与应用效果

日光温室内的光照、温度、湿度、气体和土壤等环境条件影响温室内植物的生长发育,并与温室经济效益密切相关.根据植物生物学特性,利用卷帘机、节能热风炉、卷膜器、WQT-2型温室气体调质机、DFC-600型温室电除雾防病促生器和WSK-温室温湿度控制器等环境调控配套设备调控温室内的环境因子,以利于温室内植物的正常生长发育,提高日光温室内植物的产量和质量,增加温室的经济效益.     

温室大棚灌溉技术的探讨

分析了温室大棚蔬菜生产时对湿度的要求,提出了温室大棚内的空气湿度的调控方法,对比了温室大棚的几种灌溉方法.重点对温室大棚微灌技术作出分析,讨论了温室大棚膜下滴灌、重力滴灌、渗水灌溉技术,并且提出温室大棚利用雨水资源的方法以及灌水器堵塞的防治方法.     

单栋塑料温室内多因子综合CFD稳态模拟分析

为分析单栋塑料温室内的综合环境:气流场、温度场、湿度场、CO2浓度场,建立了包括温室内外空间、室内作物和土壤层等的温室环境几何模型。将温室内的湿空气看作水蒸气、CO2和干空气的混合气体,在分析温室中太阳辐射、作物与环境的质热交换,动量及质能传递过程的基础上,对单栋塑料温室内的环境因子进行了稳态模拟。温室内热辐射传递过程采用蒙特卡罗法模拟方法;将室内作物简化为连续固体换热模型,采用剪应力输运模型(SST)表述温室内的空气紊流。结果显示:温室通风对温度、湿度和CO2分布的影响很大,温室内部上风向温度低,湿度小,同时CO2浓度也不高;温室下风向作物冠层的环境未达到优化状态;模型的预测值低于实测值,但变化规律相似,温度、湿度、CO2含量的预测相对误差分别低于8%、6%和7%。     

浅谈温室环境监控系统的现状及发展趋势

温室大棚内部温度、湿度、二氧化碳浓度等环境因素与植物生长有密切的关系,适宜的环境能促进植物生长甚至缩短植物生长周期,因此温室大棚环境监测对指导作物种植具有重要意义。文中介绍了国内外温室大棚环境监控系统的发展现状,分析了温室大棚环境监控系统的结构及我国温室大棚环境监控系统存在的主要问题,提出了温室大棚环境监控系统的发展趋势。经济可靠的温室大棚环境监测系统的应用可以提高我国温室大棚的生产效率。对于温室大棚环境监测系统的发展状况的详细了解有利于温室监测系统的研究与发展。     

基于PLC、变频器和触摸屏技术的温室大棚控制系统设计

提出了一种新型智能化的温室控制的方法,充分利用PLC技术、变频器技术和触摸屏技术,实现了对温室大棚内温度、湿度、光照等参数的控制,设计人机界面,操作控制方便,达到了控制效果明显,工作可靠稳定,环保节能的目的。实践证明,该设计能够实现温室的自动控制,提高温室管理水平。     

农业机械技术问答(续21)

192．什么是设施农业装备？ 答设施农业装备是设施农业建设工程和生产过程所需机械、设备和设施的总称,是设施农业的重要组成部分,是工程技术、机械技术与园艺技术相结合的产物。目前,我国推广和使用的设施农业装备主要包括生产作业机械、卷膜机械、灌溉施肥系统、病虫害防治机械、温室和大棚骨架、卷帘机械,以及温度、湿度、光照等环境控制设施等。     

基于无线传感网络的花生温室系统实验与数值模拟研究

利用广义回归神经网络原理建立了GRNN数值模型,并对无线传感器进行网络布控,利用PC单片机设计了声控自动化测量电路.实现了花生大棚温度测量的自动化控制.本文采用GAMBIT数值建模软件建立了花生大棚的仿真实验模型,并利用FLUENT软件对花生温室大棚的温度调节过程进行数值仿真模拟,得到了花生大棚温室内的温度分布云图和温度变化曲线,将数值仿真模拟结果和无线传感器测量结果进行对比发现,数值仿真和实验结果基本吻合,从而保证了无线传感器测量的准确性,为花生农业生产现代化研究提供了技术支持.     

温室环境智能化控制数学模型的研究

提出了一种新的温室环境智能化控制的建模思路和方法，分别研究和建立了温度控制、光照控制才湿度控制的模型，并对模型进行了实验验证。研究结论为温度环境控制的最优化提供了依据。     

基于PLC的智能农业温室大棚控制系统设计

各种农业温室大棚的出现,丰富了人民物质生活,大部分果蔬一年四季都可进入人们的餐桌。为了提高温室大棚中农产品的产量与质量,对温室大棚建设需要更加智能化。本设计通过对对温室大棚的温度、湿度、光照、灌溉、施肥等的综合控制,从而达到农作物的最优生长环境,同时能通过对参数的灵活改变,满足对不同作物的生长要求,实用性强。     

谈现代温室主要结构系统

正随着我国农业产业结构的不断调整,经济作物和果蔬等农产品种植大幅度增长,温室大棚在我国农村迅速发展起来。温室生产相比大地生产最大的优势在于温室能够在不适宜植物生长的季节进行生产,因此温室内的环境条件,如温度、光照、湿度、水分和气体等因素,就需要进行人工调控,而温室环境调控功能的实现,则是建立在多个结构系统基础上进行的。温室结构不仅要满足透光率高、能量消耗低、通风良好的要求,而且要具     

温室内温度的优化控制

对温室蔬菜(茄子)的光合作用进行测定,建立茄子光合作用模型。基于作物生长量最大的层次对温室环境因子温度进行优化控制。利用数学分析方法求出理论上的最优解,考虑不同季节、不同天气条件、不同光照下如何对温室内温度进行优化控制。     

高级温室自动移动式微喷设备的研制

高级温室自动移动式微喷设备的研制杨万龙（天津市水利科学研究所３０００６１）随着蔬菜温室、大棚的蓬勃发展，土温室育苗已远不能满足市场要求，随之而起的建立了许多以专业化育苗为主的高级温室。育苗是一项综合性的技术，受温度、湿度和营养液的喷洒情况的影响，目前...     

基于CFD的不同通风方式塑料大棚降温效果研究

为确定合理的塑料大棚通风口配置及通风形式,提高大棚夏季降温效果,采用试验和CFD模拟相结合的方法,对两种通风口配置（两侧底部、两侧底部+顶部）和两种通风口形状（水平卷膜、垂直卷膜）大棚内的夏季6—7月温度和气流场特征进行了研究。模型经过实测验证,气温模拟值与实测值变化趋势基本吻合,均方根误差1.27℃、平均相对误差分别为3.7%。结果表明：与仅有两侧底部通风相比,两侧底部和顶部通风配置明显提高降温效果,番茄冠层高度昼均温、升温速率分别降低0.4~2.1℃和0.4℃/h,通风率增加50%,温度、气流分布均匀度提高;与顶部水平卷膜通风相比,垂直卷膜通风大棚内冠层昼均温、升温速率分别降低0.2~1.2℃和0.2℃/h,通风率提高20%,但温度、气流的空间分布均匀性稍差。综合比较,同时采用两侧底部加顶部垂直卷膜通风的大棚通风降温效果明显。