温室自动监控及低温预警系统的研究与设计文献综述
2020-04-28 20:28:01
1.1 选题意义及背景
随着社会的发展,各种园艺温室和农作物温室的数量在不断增加。这些温室有的也安装有各种加热、加湿、通风和降温的设备,但对于响应设备的操作大多还是由人工来完成,当温室的面积达到上千平米甚至更大时,操作人员的劳动强度会变得很大,并且光靠人工也已经无法完成温室内的温度和湿度的调节。
该课题研究的温室控制系统可完成对温室内温湿度的自动测量和调节,大大降低了操作人员的劳动强度,并且使温室达到了比较先进的管理水平。
在我国的发展过程中,我国的温湿度的自动调节及报警系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。在我国一些中小城市,就日光温室的现状来看,许多地方依然靠开关门窗来调节温度,这种方法不仅费时费力,效率低,准确度也不高,随机性大,当然也不够科学。因此,需要研制一种结构简单、价格低廉的测控系统来达到自动调节温湿度调节及报警的目的。
我国农业正处在从传统农业向以优质、高效、高产为目的的现代化农业转化的新阶段。农业环境控制工程作为农业生物速生、优质、高产手段是农业现代化的重要标志,农业设施的自动检测与控制是我国亟待发展的项目。我国目前大多数温室内的环境仍靠人工根据经验来管理,从某种程度上也影响了其效益和发展。同时微型计算机强大的软、硬件逻辑功能、高性能价格比、高可靠性,为温室自动管理提供了强有力的手段,也为实现温室的标准化、自动化奠定了基础环境控制对作物生产的重要作用已为国内外大量的科学实验和生产实践所证实。只有在适宜的环境条件下作物才能充分发挥其高产潜力。几十年来,有关作物生理和其生长环境的研究提供了依据和参数。但如何把这类系统用计算机来实现监控,从而为作物提供最佳的生长环境,一直是研究者一项重要的任务。
鉴于上述,本文提出了温室自动控制系统的设计,系统以89C51单片机为中心,编译出一套温室自动控制系统。
1.2 国内外研究的现状
随着科技的迅猛发展,我国逐渐实现日光温室系统管理智能化,但是智能化程度与普及率过低。虽然有时也引进了一些国外的计算机智能控制系统,如温室环境控制系统,也真正实现了数字化、智能化、自动化,但投资过大,系统故障维护不便,且经济效益过低,因此实现开发低价位实用型日光温室系统已迫在眉睫,对于推进我国日光智能化管理及最大限度减少仓库火灾进程具有极为重要的意义,同时也具有很大的市场商机。
国外对温室控制技术研究较早,始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的问世控制技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。像园艺强国荷兰,以先进的鲜花生产技术著称于世,其玻璃温室全部由计算机操作。日本研制的蔬菜塑料大棚在播种、间苗、运苗、灌水、喷药等作业的自动化和无人化方面都有应用。日本利用计算机控制温室环境因素的方法,主要是将各种作物不同生长发育阶段所需要的环境条件输入计算机程序,当某一环境因素发生改变时,其余因素自动做出相应修正或调整。一般以光照条件为始变因素,温度、湿度和CO2浓度为随变因素,使这四个主要环境因素随时处于最佳配合状态。美国和荷兰还利用差温管理技术,实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行控制,以满足生产和市场的需要。英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术,可以观测50km以外温室内的光、温、湿、气和水等环境情况,并进行遥控。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1 本论文的主要工作和内容