温室智能控制系统发展的探讨及展望

随着种植技术的不断完善,种植不仅只是露地种植,设施农业站上了历史的舞台,高端种植温室开始匹配温室智能控制系统对温室环境进行自动调控,国内温室智能控制系统的相关研究随着科学技术及控制理论的进步而逐渐成熟。本文将简述温室智能控制系统的发展,概述国内温室智能化相关的研究,并针对国内温室产业实际提出智能控制研究存在的问题及展望。     

现代温室环境智能控制的发展现状及展望

在简述智能控制技术基本理论的基础上,分析了现代温室环境智能控制系统的拓扑结构以及智能控制技术在现代温室环境控制中的研究和应用进展.现代温室环境智能控制涉及硬件结构和控制算法等问题.控制系统硬件配置多采用分布式系统框架,现场控制站功能可以采用单片机、可编程控制器或工业控制机来完成,系统网络结构有CAN总线、现场总线和工业以太网等多种形式.将多种控制算法交叉与融合的混合控制算法更能满足现代温室环境智能控制的要求.为此,探索了新型的温室内环境和生物信息的获取方法,开展了温室内小气候模拟和实验研究,为实现温室内作物生理指标的智能控制、智能控制系统硬件配置及结构优化提供了理论依据.     

温室环境智能控制系统的研究

现代化温室通过各种传感器及微型计算机自动控制温室环境,为作物在不适宜生长的季节提供适宜生长的环境条件,以实现不时栽培、提早采收、延长生育期和增加产量。根据温室环境控制系统的要求。应用计算机控制技术,设计了适合作物生长的新型温室环境控制系统,实现了各个环境因子的控制。通过试用证明,其具有良好的稳定性。     

基于作物生长模型的温室智能控制系统

在对国内外温室智能控制系统进行调查分析的基础上,针对高档温室自动控制的需要,探索性地将温室作物生长模型引入到温室智能控制系统结构中,开发了基于作物生长模型的温室智能控制系统.该系统基于温室作物生长模型理论,对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节,为温室内作物生长创造最优化的生长条件.该系统功能强大,软硬件全中文界面,操作简便,运行可靠.     

基于IoT与WiFi的温室移动智能控制系统

介绍一种基于物联网与无线局域网通讯技术的新型移动式温室智能控制系统,克服了传统温室系统借助固定终端访问和控制管理的局限性,使温室生产用户通过移动客户端可以访问、接收温室内环境因子、作物生长因子及图像的信息,并给出生产建议,达到了决策控制指令不受时间和地域限制的目的。实践测试表明:该系统能有效实现温室移动式控制、减少了劳动强度、降低了生产成本、提高了温室管理效率,充分展示了新兴技术引入温室控制所具有的先进性。     

基于遗传优化模糊PID算法的温室智能控制系统研究

近年来,随着信息智能化和农业现代化的快速发展,我国温室种植取得了重大进展,形成了以科学方法管理控制大棚温室环境的理念;但因缺乏工厂化管理方式,温室智能控制技术在设施配套和产业自动化方面还有不足之处,与欧洲发达国家差距甚远。因此,设计一套适合我国农情的现代化温室控制系统显得非常重要,其对实时监测和精确控制温室环境参数,提高农作物产量和质量意义深远。本文根据大棚种植特点,基于遗传优化模糊PID融合算法,设计和研究了一套独有的温室智能控制系统,并对该系统进行性能仿真实验。结果表明:本温室智能控制系统性能良好、自动化程度高、节能显著,对大棚蔬菜的种植具有重要的促进作用。     

温室环境智能控制系统的设计

温室是由作物、各种农业机械设备、环境控制设备及生产与管理者等组成的一个复杂的非线性与时变系统。近年来,随着人们对作物质量和产量等提出了更高的要求,系统中承担信息的采集、处理、传递、存储、检索、管理、决策等各个环节也更加复杂多变,依靠传统的主机—终端模式的控制系统已经落后。为此,讨论了将模糊控制与PID控制结合起来并应用CAN总线技术组成级分布式复合控制系统,以实现温室环境参数控制过程的智能化。     

温室环境智能控制系统的研究与开发

温室环境智能控制系统以中心计算机和PLC智能控制器为控制核心，基于人工智能和农业专家系统知识库，采用主从监控管理形式，对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节，为农作物创造最优化的生长条件。系统主要由环境因子实时监控模块、智能决策模块、数据处理模块、数据库管理模块、人工控制模块、系统参数设定模块、灌溉控制模块、远程监控等模块构成，具有智能决策、易于操作、运行可靠、便于升级扩充等特点，已实现产品化。运用该套控制系统，采用配套的栽培技术措施，达到实现作物周年高产、高效、优质生产的目的。     

基于ZigBee的寒地水稻温室大棚智能控制系统设计

针对我国北方寒地水稻育秧大棚的结构特点,设计并开发了一套基于ZigBee的智能控制系统,并构建了该系统的星型网络,用以实现将传感器采集到的数据进行无线传输的功能。系统进行数据采集的模块分别采用AT89S52单片机、数字式空气温湿度传感器DB420、数字式土壤温度传感器DS18B20和数字式土壤水分传感器SM2802M,用这些模块来监测空气中的温湿度、土壤温度以及土壤水分等,将监测到的数据通过JM12864F显示出来。这些采集模块还可以监测到大棚内的空气温湿度、土壤温度、土壤水分含量等实时信息,并对这些信息进行分析处理,将分析处理的结果发送到用户手中,达到远程监控的目的。     

温室生产系统环境控制算法综述

温室是实现作物优质高效生产的重要设施,可以在一定程度上克服传统农业难以解决的限制因素,消除对作物生长不利的环境条件,使其部分或者全部脱离外界气候条件及土壤因素的制约,达到作物高产出、高质量、高效益和工厂化生产的目标。先进温室生产系统的标志之一是可基于温室环境控制系统进行温室生产过程调控,为作物构造合适的生长环境,以提高产量,改善质量。温室生产过程性能的好与坏取决于控制算法。在检索中外文献基础上,介绍了目前控制算法的类型、存在的问题、改进措施和未来发展趋向。      

设施草莓智慧生产管控系统设计与实现

针对设施草莓生产过程中环境参数采集和控制可靠性差、水肥调控粗放等问题,设计开发一种设施草莓智慧生产管控系统,包括生长环境信息感知系统和设施内的环境调控系统2个部分.结合多传感器数据融合算法和专家决策控制系统模型,提高环境参数采集的准确性和真实性,保证草莓各生长阶段对生长环境和水肥需求的精准控制.目前系统在示范园区内的草...     

我国几种温室环境控制系统的架构方案

现代传感器技术、通信技术、自动化技术和计算机技术的发展为现代温室控制系统的架构提供了多种可选方案。本文列举了几种典型的测控系统模式,并简要地分析了其每一种的优缺点,最后提出了未来温室控制系统的发展趋势。     

花卉栽培用微喷灌智能温室控制系统的研制

微喷灌智能温室控制系统以凝聚名贵花卉实际栽培经验的专家数据库为基准，结合不同花卉的栽培要求和福建省的气候特点，通过对温室内的主要环境参数——温度、湿度、土壤湿度、CO2浓度的综合调控．为各花卉生长发育提供最佳的生态环境条件：     

温室智能灌溉控制系统的应用研究与展望

当前,智能灌溉控制系统多采用定时控制,即到达开启时间,设备工作,达到灌溉时长,设备停止,在一定程度上实现了自动化灌溉,但由于作物在不同生长时期的需水量不同,灌溉控制系统难以生成与作物需求一致的灌溉方案。我国温室智能灌溉技术起步较晚,还没有大范围应用,而已经采用智能灌溉的地区,其控制方式及控制策略也不同。本文以智能灌溉控制系统为出发点,阐述了温室智能灌溉控制系统的组成、问题等,并展望了其未来的发展。     

蓝莓温室智能水肥一体化系统构建

蓝莓基地传统的灌溉施肥方式,不仅水肥利用率低,造成大量浪费,带来环境污染,还导致农产品品质的降低,制约我国现代农业的健康发展。针对上述问题,利用无线传感器物联网监控技术和自动控制技术相结合,基于蓝莓生长环境和水肥需求的规律,构建包括环境信息采集系统、智能化服务平台、灌溉施肥系统以及环境调节设备,可实时监测蓝莓生长环境与生长发育状况,并根据蓝莓生长模型与精准算法及时按需足量实现对蓝莓的灌溉施肥与生长发育智能化控制的蓝莓温室智能水肥一体化系统。试验结果表明设计的智能水肥一体化系统用于蓝莓种植可节水35%~45%,节肥25%~35%,蓝莓增产10%~15%,减少60%以上劳动力,降低农业污染。     

基于ANFIS的温室微气候通风调控模型

为实现通过控制温室通风口开度来调节室内温湿环境的目的,首先根据热量平衡和水汽质量平衡原理构建了温室气温和湿度的动态变化数学模型,然后基于自适应神经模糊控制系统(ANFIS),分别选择梯形和高斯型隶属度函数完成了2类通风控制器的设计,其中包括控制变量的选取、论域的量化、模糊集的定义、隶属函数的选择及控制器的训练等过程．最后将控制器与温室模型相结合,利用Matlab构建了以通风为输入、以室内温湿度为输出的Simulink仿真框图,并利用2类典型天气下的实测资料对控制系统进行了仿真检验．仿真结果表明:无论晴天还是阴雨天,采用梯形隶属度函数的温室模糊控制器比高斯型控制器更敏感,对室内温湿环境的变化具有更好的控制效果,有效减小了温湿度变化率的波动幅度,起到了优化调控作用．     

水稻大田智能灌溉控制系统设计

农业灌溉在农业生产中起着至关重要的作用,随着农业信息化步伐的加快,发展智能田间信息系统已成为智慧农业发展的必然需求,但水资源的短缺、现有大田灌溉系统智能化程度不高,控制精度不足已成为水稻灌溉现代化进程中的一大障碍。基于此,本文开发了一套适合水稻大田的智能灌溉控制系统,经过实地验证,该系统节水效果显著,控制精度高,整套系统可扩展性、适应性强,交互操作性好。