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智能温室控制系统

一、计算机温室控制系统的特点

1.智能化:温室计算机环境控制系统的应用将由简单的以数据采集处理和监测为主,逐步转向以知识处理和应用为主。

2.网络化:利用网络进行在线和离线服务,可以对不同区域进行监测、比较,不仅给管理带来很大的方便,而且可以提高劳动生产率。

3.分布式:分布式系统通常可分为上、下两层。上层主要用作系统管理,其它各种功能如测量与控制任务等,主要由下层完成。下层由许多各自独立的功能单元组成,每个单元只完成一部分工作。面向对象的分布式系统,每一个功能单元针对一个对象、每一根进线、每一根出线、每个传感器、接触器等都可作为对象。

4.综合环境调控:所谓综合环境调节,就是以实现作物的增产稳产为目标,把影响作物生长的多种环境参数,如光照、温度、湿度、CO2浓度等,都保持在适宜作物生长的状态,并尽可能使用最少量的环境调节装置,既省时又节能,还能使劳动者愉快地从事生产劳动。

5.变动的环境控制系统:在该系统中并不设置一个固定的温度值,温室中的温度在最高和最低温度范围内可进行变动,以求在一个较长的时间段内达到理想的平均温度。这样计算机可以根据室外的气候,在使用最低能耗、最佳利用温室中的现有的设备的情况下自由进行调节。可变动的环境控制系统目前主要侧重于温度、光照、相对湿度、CO2浓度等方面的研究,在温室作物产量上已表现出比较满意的效果。

二、温室内重要参数

1、温度的调节与控制

与其他环境因子比较,温度是设施栽培中相对容易调节控制的环境因子。温室内温度的调节和控制包括保温、加温和降温3种。温度调控要求达到能维持适宜于作物生育的设定温度。温度的空间分布均匀,时间变化平缓。

(1)保温,为了提高大棚的保温能力,常采用各种保温覆盖。具体方法就是增加保温覆盖的层数,采用隔热性能好的保温覆盖材料,以提高设施的气密性。

(2)加温,我国传统的单屋面温室,大多采用炉灶煤火加温,近年来也有采用锅炉水暖加温或地热水暖加温的。大型连栋温室和花卉温室,则多采用集中供暖方式的水暖加温,也有部分采用热风机或地源热泵的采暖方式。

(3)降温,保护设施内降温最简单的途径是通风,但在温度过高,依靠自然通风不能满足作物生育要求时,必须进行人工降温。降温包括遮光降温法、屋面流水降温法、蒸发冷却法及强制通风法。遮光降温法是一种在室外与温室屋顶部相距40cm处张挂遮光幕,对温室降温很有效。另一种在室内挂遮光幕,降温效果比挂在室外差;屋面流水降温法采用时须考虑安装成本,清除玻璃表面的水垢污染问题;蒸发冷却法使空气先经过水的蒸发冷却降温后再送入室内,达到降温目的。蒸发冷却法有湿帘——风机降温法、细雾降温法、屋顶喷雾法。

2、 湿度的调节与控制

土壤湿度要与空气相对湿度协调一致才能达到温室湿度的有效控制,湿度调控范围一般在60%RH-80%RH,精度为士5%。湿度的调控影响温度,要求湿度与温度的调控需按按一定的程序进行。常用的湿度调节方式是加湿和去湿。

(1)加湿,一般常用的方法是水喷雾法和蒸汽加湿。水喷雾法采用双位或多位控制来实现;蒸汽加湿则采用电极加湿器或浇蒸加湿器实现。

(2)去湿,在温室中去湿常用以下三种方式:加热控制法、吸附法-化学除湿器、排湿换气。在湿度的调节系统中,温室内的加湿和去湿则由温室内的调节部件完成,这些部件有天窗、侧窗、湿帘、风机等。

3、智能温控系统的组成

智能温控系统由智能控制器、室外气象站、温湿度传感器、控制软件、联想打印机、电脑等系统组成。