智能溫室配套的控制系統(tǒng)是如何工作的?


智能溫室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)集傳感器、自動化控制、通訊、計算等技術與專家系統(tǒng)于一體,通過預裝多種作物生長所需的適宜環(huán)境參數(shù),搭建溫室智能化軟硬件平臺,實現(xiàn)對溫室中溫度、濕度、光照、二氧化碳等因子的自動監(jiān)測和控制。

不僅可以模擬基本的生態(tài)環(huán)境因子,如溫度、濕度、光照、C02濃度等,以適應不同生物生長繁育的需要,它由智能監(jiān)控單元組成,按照預設參數(shù),精確的測量溫室的氣候、土壤參數(shù)等,并利用手動、自動兩種方式啟動或關閉不同的執(zhí)行結構(遮陽幕、加熱器、濕簾水泵及風機、通風系統(tǒng)等),程序所需的數(shù)據(jù)都是通過各類傳感器實時采集的。

該系統(tǒng)的使用,可以為植物提供一個理想的生長環(huán)境,并能起到減輕人的勞動強度、提高設備利用率、改善溫室氣候、減少病蟲害、增加作物產(chǎn)量等作用。
簡單的說溫室控制系統(tǒng)就是依據(jù)溫室內(nèi)外裝設的溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器、室外氣象站等采集或觀測的信息,通過控制設備(如控制箱、控制器、計算機等)控制驅動/執(zhí)行機構(如風機系統(tǒng)、開窗系統(tǒng)、灌溉施肥系統(tǒng)等),對溫室內(nèi)的環(huán)境氣候(如溫度、濕度、光照、CO2等)和灌溉施肥進行調(diào)節(jié)控制以達到栽培作物的生長發(fā)育需要。溫室自動控制系統(tǒng)分為數(shù)字式控制儀控制系統(tǒng)、控制器控制系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。

1、數(shù)字式控制儀控制系統(tǒng)這種控制系統(tǒng)往往只對溫室的某一環(huán)境因子進行控制??刂苾x用傳感器監(jiān)測溫室內(nèi)的某一環(huán)境因子,并對其設定上限值和下限值,然后控制儀自動對驅動設備進行開啟或關閉,從而使溫室的該環(huán)境因子控制在設定的范圍內(nèi)。如溫控儀可通過風機、濕簾降溫等手段來調(diào)節(jié)溫室的溫度。這種系統(tǒng)由于成本較低,對運行要求不高的溫室來說很適用。
2、控制器控制系統(tǒng)數(shù)字式控制儀采用單因子控制,在控制過程中只對某一要素進行控制,不考慮其他要素的影響和變化,局限性非常大。實際上影響作物生長的眾多環(huán)境因素之間是相互制約、相互配合的,當某一環(huán)境要素發(fā)生變化時,相關的其他要素也要相應改變才能達到環(huán)境要素的優(yōu)化組合??刂破骺刂葡到y(tǒng)就是采用了綜合環(huán)境控制。這種控制方法根據(jù)作物對各種環(huán)境要素的配合關系,當某一要素發(fā)生變化時,其他要素自動做出相應改變和調(diào)整,能更好地優(yōu)化環(huán)境組合條件。控制器控制系統(tǒng)由單片機系統(tǒng)或可編程控制器與輸入輸出設備及驅動/執(zhí)行機構組成。
3、計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)有兩類,一類由控制器控制系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)構成,這類系統(tǒng)的控制器可以獨立控制,將控制系統(tǒng)的大腦設置在計算機的主機中,計算機只需完成監(jiān)視和數(shù)據(jù)處理工作,溫室管理者可以利用微機進行文字處理及其他工作;另一類計算機作為專用的計算機,它是控制系統(tǒng)的大腦,不能用它從事其他工作。/4、溫室控制系統(tǒng)根據(jù)驅動/執(zhí)行機構的不同,可細分為開窗控制系統(tǒng)、風機控制系統(tǒng)、拉幕控制系統(tǒng)、風機濕簾水泵控制系統(tǒng)、補光控制系統(tǒng)、灌溉施肥控制系統(tǒng)、CO2施肥控制系統(tǒng)、充氣泵控制系統(tǒng)(雙層充氣膜溫室專用)等。
5、農(nóng)場內(nèi)主要通過這些節(jié)點實時采集環(huán)境參數(shù),這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡傳到控制柜,進行自動灌溉等控制作業(yè),通過軟件也可以實現(xiàn)異地查看和控制并帶手機報警功能。
6、采用分布式控制結構,依據(jù)分散采集數(shù)據(jù)。集中操作管理,相對獨立的設計思想,綜合運用計算機網(wǎng)絡通信和模糊控制技術,實現(xiàn)了單個溫室的智能控制以及多個溫室的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控??刂葡到y(tǒng)可根據(jù)溫室內(nèi)溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強度等參數(shù)的變化,按照預先設定的條件對風機、水泵、卷簾機、開窗機、加熱、灌溉、二氧化碳發(fā)生器等設備進行全自動控制,也可以根據(jù)需要實現(xiàn)手動控制。系統(tǒng)具有功能強大、性能優(yōu)越、配置靈活、安全可靠等優(yōu)點。
