温室灌溉系统中营养液的计算机控制

0　引言农业生物环境是农业生物成长所赖以生存的环境 ,它维系着生物生产、物质循环、能量流动和生态平衡 ,并直接决定着农作物的产量与质量[1] 。温室工程就是在自然环境条件下 ,加以建筑工程技术和自动化技术 ,为农业生物的生长创造一个良好的人工生态环境。一个完整的现代化温室应由下列系统组成 :温室框架结构 ,覆盖材料 ,通风系统 ,灌溉施肥系统 ,二氧化碳控制系统 ,室内喷雾、屋顶喷淋和湿帘风机降温系统 ,遮阳 /保温系统 ,加热系统 ,计算机控制系统[2 ] 。其中计算机控制系统负责数据采集、控制量计算、信号输出等 ,是整个温室的大脑…     

温室环境因子智能化控制系统的设计

植物生长需要特定的环境,特别是温度和湿度因子对植物的影响;当环境温度降低至某一低温或超过某一高温时,植物将停止生长,甚至腐烂、死亡;温室智能化控制系统中采用数字温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器HS1101和STC89C54RD+单片机技术设计,自动检测温室内植物生长环境因子,通过执行单元驱动通风机、加热器、喷淋水泵、光照调节、CO2施放机构等设备,改变了传统温室依靠人工操作的缺点,实现了对植物生长环境的智能化控制.     

基于单片机的温室自动控制系统设计

温度、湿度和CO2浓度等是影响作物生长的重要环境因子,为有效进行作物生长的环境控制,针对日光温室的特点,以模糊控制理论为基础,计算机控制技术为平台,设计了一个基于模糊控制技术的计算机温室控制系统;介绍了以PC机为上位计算机,MCS一51单片机为核心的智能仪表为下位机的智能温室分布式测控系统的工作原理及主要功能;详细阐述了该系统的软、硬件实现方法;该套控制系统符合我国现阶段的国情且能很好地满足生产要求,成本低,运行可靠,便于推广应用.     

温室环境因子无线自适应系统

现代温室的环境因子（包括温度、湿度等环境参数）测控系统中,传统的有线通信受到监测环境、数据传输距离和成本的制约,限制了温室进一步大规模的发展．因此,本文通过建立无线传感器网络,实现测控环境中不同区域的温湿度信息无线实时采集与监测;同时根据植物生长环境需求,通过无线传感器网络中的控制节点控制温室中的机电设备,启动或者关闭相应的执行器（天窗、湿帘、遮阳帘、风机等）,实现对温室环境因子的无线自适应控制．因此,设计温室环境因子的无线自适应控制系统是解决现代农业温室测控领域中因有线通信而受限的有效途径之一．     

基于需水模型的精细灌溉控制系统软件设计

针对农业生产过程中的水资源浪费问题,为提高用水效率,设计实现温室精细灌溉控制系统.以温室黄瓜为研究对象,分析其在不同生长阶段、不同气象状况下的需水模型,确立灌溉控制策略,现场控制器采集气象信息(包括空气温湿度,土壤温湿度,管网水流量等)并通过RS-485网络发送控制命令,以空气湿度、空气温度等作为输入量,作物的需灌溉水量作为输出量,实现对温室作物的实时精准灌溉.实验结果表明,该系统控制精细度高、通信稳定可靠,适于在中小型温室灌区推广.     

基于组态思想的温室控制系统

温室设施已经在世界范围内得到广泛地应用。针对农业温室的全自动化控制的要求．作者研制了带有组态思想的温室自动控制系统。该系统以工控机或PC机为上住机．以嵌入式工控系统为下位机，可以全面控制温室内的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度以及灌溉中的PH值和EC值等。这个系统的设计中考虑了组态的思想．可以应用于大多数的常规温室。     

基于单片机的多功能测量系统的设计

针对温室大棚的环境智能监测研究,本文设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心的多功能测量系统。通过对系统的单片机和PC机进行联调,实现了对温室内光照度、温度和湿度等重要环境因子的监测及实时显示以及对声光报警电路的控制,温度的偏差控制在±0.5℃,湿度的偏差控制在±5%RH,光照度的偏差控制在±1lx。     

光热感应温室自动控制系统设计

针对精细化养殖和栽培的需要,设计了温室自动控制系统,建立了温度、湿度和光照度满足生物生长所需条件的人造环境。温室自动控制系统以STC89C52RC微控制器为核心控制器,选用DS18B20数字式温度传感器、HIH3610湿度传感器和GY-30数字式光照度模块作为温室参数测量器件,配置加热器、通风机、雾化喷湿装置、遮光帘以及补光灯作为系统的执行机构。当参数偏离设定值时,控制器通过对执行机构的控制,实现温室系统光热湿参数的自动控制。不同于传统的位式控制,湿度和光照度的控制采用比例积分微分(PID)控制算法,通过改变喷水阀的开度和遮光帘百叶窗的倾角,连续调节喷水量和遮光量,有效提高了湿度和光照度控制的稳定性和准确性。根据实际需要,对系统参数期望值进行设定。该系统具有很强的控制灵活性,可满足多种生物对不同培育环境的要求。该系统造价低、参数控制精度高,对温室其他参数的控制有借鉴和参考价值。     

基于ZigBee技术的温室大棚智能监控系统

在农业生产中,温度、湿度、光照强度、土壤温湿度以及二氧化碳浓度等环境因素对农作物生长起着至关重要的作用。本文利用Zigbee技术,开发出了一套温室大棚智能监控系统,能够实时地对温室大棚环境进行远程监控。     

基于改进BP神经网络PID控制器温室温湿度控制研究

温室环境是一种复杂多变的多因素控制对象,传统BP神经网络PID控制器对温室因素控制时的权值不够精确,对温室内温湿度控制欠缺.现设计了一种采用遗传—粒子群算法来优化传统的BP神经网络算法的PID控制器,用来更精准地测控温室内的温度湿度.该系统采用COMFAST嵌入式智能网关作为整个控制系统的控制核心,经过BME280温湿度传感器组成的气象台搜索温室内外温度湿度等数据信息,通过RS485串口通讯传递给网关,网关根据设定的范围控制执行装备,从而对温室的温度湿度进行精准控制,提高温室蔬菜的产值增值.试验结果表明:改进后的BP神经网络PID控制器比传统的BP神经网络PID控制器对温室内蔬菜温度湿度控制效果更接近蔬菜最佳生长的温湿度.