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              溫濕度監控系統的發展方向

              溫濕度監控系統的發展方向

              分類:
              行業新聞
              來源:
              2015/07/30 01:46
              瀏覽量
                設施農業被看作是本世紀具有活力的新農村產業,它代表了世界現代農業的發展方向,設施農業是當今我國農業發展的重要支柱,但設施農業是一項投入高、產出也高的產業,它的高投入不光是體現在成套設備的建設過程中,它的高能耗是我們完成設施農業更重要的一方面。據不完全統計,大型加溫溫室的能源成本占整個設施運行成本的35%~65%(且不含夏季對溫室進行降溫所需能耗)。荷蘭溫室的耗電量占全國天然氣總消耗電的10%,溫室采暖設所需施費用占溫室總投資的26%左右;在日本,每生產10kg黃瓜需要消耗5升石油,比糧食生產的能耗高50~60倍。然而在我們中國,能耗費用甚至要占總生產費用的50%以上。全世界一年農業生產中的耗能有30%用于溫室的加溫,光是能源消耗的費用就占溫室作物生產總費用的14%~40%。
               
                總體看來,隨著數字智能化農業生產在我國的的大力推廣,環境調控已成為增加生產、提高作物種植效益的重要手段,提高溫室環境監控的有效性,降低溫室能源耗消耗費用,是溫室研究的一個主要重要方向。成都鑫芯電子科技有限公司設計的智能大棚溫濕度監控系統可使同時期的溫度從20.0℃升到21.0℃,并且可以讓使總能量消耗減少34%。
               
                1 溫室環境監控系統的設計
               
                最近幾年來,由于溫室能源消耗占成本的比例很大,大多數的公司在研究設計大棚溫濕度控制系統的時候都能很好的從節省溫室能源消耗這個方面出發,對已經設計好的溫室進行改進。改進控制系統的性能也成為重要的研究領域,他們在設計大棚溫濕度控制系統的時候嵌入了許多新型的控制算法,也取得了很好的效果。這些系統的設計越來越以植物生長的適宜環境為中心,進行整體的設計。
               
                2 溫室環境控制的算法方面
               
                從早期使用的PID算法,能使溫度控制精度達到±0.2℃左右,到綜合考慮溫室內溫度、濕度、光照度、CO2濃度等生長環境綜合作用的多變量綜合控制法,再到融入一些新算法的控制器,如溫室內溫度的模糊控制,模糊控制最大動偏差為1.5,加熱系統的靜差為0.5℃。隨后又引用了遺傳優化模糊控制器,它能根據溫室結構和作物生長情況的變化來自動修正控制算法,效果明顯提高。這些所被我們運用的算法,如模糊控制算法、遺傳算法、神經網絡控制算法、農業專家系統控制算法等,這些算法都能有效的提高控制系統的精度和效率。
               
                3 溫室環境控制硬件方面
               
                早期大棚溫濕度控制系統使用的是單純的單片機控制系統,如果系統的某一個環節一旦出現故障,整個系統就不再會工作。中期大棚溫濕度控制系統使用的是基于工業控制機(IPC)的溫室控制系統,這種系統的所有輸入、輸出功能都由IPC集中控制,它的設備重心過于集中,一旦大腦——工控機發生故障將會使整個系統處于癱瘓狀態。后期開發了基于PLC的溫室控制系統,可實現多臺PLC、多個溫室環境參數的分布式控制——即分布式控制系統。近幾年來我們所開發的嵌入式Linux系統,可提高溫室系統性能,降低系統開發難度,滿足溫室計算機控制系統日益復雜化的需要,是溫室控制系統發展的主要方向。
               
                
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