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全自动缩管机在温室大棚中的作用和系统设计原则

2017-05-28 20:54:10
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温室大棚是一个相对封闭的环境,大棚内农作物的生长不仅仅取决于作物本身的遗传特性,全自动缩管机还和大棚内的环境因素息息相关。适宜的生长环境能够使农作物达到佳生长状态。温室大棚中环境参数主要包括空气温度、空气湿度、土壤湿度、光照强度和二氧化碳浓度。全自动缩管机通过对大棚内环境参数的调节,可以人工创造一个适合作物生长的环境条件,这是大棚与一般自然环境不同的地方。大棚智能控制系统的目的就是通过合理利用资源,采用合适的监控方式,创造满足作物生长的环境条件。

温室大棚环境控制涉及计算机技术、通信技术、控制技术、生物学和环境科学等诸多学科领域,是一项综合性的技术。要设计一个温室大棚智能控制系统,先要了解大棚内影响作物生长的环境参数,根据环境参数变化特点制定合适的控制策略,完成系统的总体设计。

1、空气温度

温度是作物生长发育过程中重要的因素之一,它影响作物一切生理活动。作物的发芽出苗、根系吸收水肥、光合作用和呼吸作用等都受到温度的直接影响。给出了大棚中常见的几种蔬菜不同生长周期对温度的要求。

虽然作物对大棚内温度的要求不尽相同,但是普遍来说,由于光合作用的缘故,作物白天需要的温度相对较高,晚上需要的温度相对较低。对于大部分果菜类作物来讲,适宜生长温度范围白天为23℃~30℃,夜间为10℃~18℃。当作物处于适宜温度范围时,作物生长发育快;低于或者超出该范围时,作物的生理代谢活动会变得不正常。北方的气候也决定了气温的年差比较大,大棚内夏季温度偏高,冬季温度偏低,不能满足作物生长需求。因此温度调控在大棚智能控制中尤为重要。

2、空气湿度

这里的湿度是指大棚内空气相对湿度,是作物为敏感的因子之一。适宜的湿度会减少作物蒸腾量,增强光合作用,促进作物生长发育。当空气湿度过大会导致作物茎叶过生长,影响产量,此外作物病虫害也与高湿度有关;过低的湿度会影响作物生长过程中会水分的吸收。温室大棚内空气相对湿度一般在50%-85%为宜。

3、光照强度

光照是作物生长必不可缺的条件之一,是作物生长发育过程中的能量来源。光照强度与作物产量是正相关的。光照强度和光照时间的合理调控对于促进作物生长发育有着重要的作用。

确保在较高的整体经济收益的基础上,降低资源消耗并且提高作物产量是智能控制系统的佳目标。全自动缩管机的终目的是要使经济效益得到大提高,因此全自动缩管机系统具有以下要求:

1、稳定性和性。要求整个系统能够在大棚内正常工作,传感器模块的精度要高、稳定性要好,能够适应大棚内复杂的环境状况,当采集到个别错误数据时,系统能够剔除错误的数据,确保决策的正确性。

2、可扩展性和模块化设计。随着大棚智能化程度的提高,大棚环境综合调控要求会不断提高,因此设计的系统有可扩展性。系统采取模块化设计,满足产品新换代的要求。

3、简单便捷的人机交互界面。用户操作界面要简单,设定参数、设备操作流程要简单易懂,符合农户的操作习惯。能够实时显示温室内各环境参数以及关联设备状态,同时有相应的语音提示。

4、低成本性。低成本是任何系统都要考虑的因素,全自动缩管机如何在不影响系统正常运行的前提下,尽量缩小系统运行的投入资本是本系统的要求之一。在满足功能前提下,选取实用低成本元器件;电路设计尽可能简单。


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