關(guān)于智能溫室電氣工程設計論文
1智能溫室電氣工程現(xiàn)狀及問題
1.1智能溫室的現(xiàn)狀
我國處于急速發(fā)展的階段，由于改革開放，我國吸收來自外界很多先進的技術(shù)，促進我國科學技術(shù)的發(fā)展，從而促進我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國智能溫室電氣工程利用當代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和采集技術(shù)等多種電氣工程的先進技術(shù)共同構(gòu)建智能溫室的各個系統(tǒng)。智能溫室的電氣工程與農(nóng)業(yè)種植技術(shù)相結(jié)合現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品連續(xù)生產(chǎn)并且高產(chǎn)量高品質(zhì)的目標。智能溫室為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，避免受到季節(jié)、溫度、濕度等客觀條件限制的同時，也避免多種化學污染。隨著自動化的不斷深化，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的成本不斷降低，從而整體提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的經(jīng)濟效益；當代技術(shù)的加入，智能溫室通過信息采集系統(tǒng)反應的全面精確的數(shù)據(jù)信息，加深對智能溫室的控制力度和完善其管理體系。
1.2智能溫室的問題
我國近幾年的智能溫室技術(shù)主要引進國外的先進技術(shù)，由于市場的需求，我國對于智能溫室的功能正在不斷開發(fā)和研究中，不斷完善智能溫室的各項功能。我國目前智能溫室存在以下缺點：一是建立溫室結(jié)構(gòu)標準體系。現(xiàn)今我國智能溫室結(jié)構(gòu)沒有明確的國家標準，普遍遵循企業(yè)自身制定的標準，其結(jié)構(gòu)往往各個不相同，從而導致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量沒有統(tǒng)一的標準；二是智能溫室監(jiān)控軟件的引用。我國目前沒有比較適合我國環(huán)境的溫室監(jiān)控系統(tǒng)，雖然引進的溫室監(jiān)控軟件、設備成本過高，不符合市場經(jīng)濟的盈利原則，還存在不適合我國溫室環(huán)境和季節(jié)氣候標準的測定。除此之外，大多數(shù)溫室監(jiān)控軟件不具備采集溫室環(huán)境各個因素相互影響之間的信息數(shù)據(jù)，實際上環(huán)境中各個因素之間是相互影響，相互的制約的關(guān)系，彼此之間呈現(xiàn)動態(tài)的變化趨勢，其造就的環(huán)境因素作用于溫室中的農(nóng)產(chǎn)品，鼓勵人們積極開發(fā)研究智能溫室的各個功效。
2智能溫室工程設計與實現(xiàn)
智能溫室系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要分為氣候和營養(yǎng)液監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成。氣候監(jiān)控系統(tǒng)主要是對農(nóng)作物所處的外界環(huán)境進行監(jiān)控，例如溫室中的濕度、溫度、CO2含量、光照、風速等多種環(huán)境中會影響農(nóng)作物生長的外界因素進行全面的監(jiān)控，形成動態(tài)的數(shù)據(jù)圖，隨時將環(huán)境控制在對農(nóng)作物生長最有利的狀態(tài)；營養(yǎng)液的控制系統(tǒng)主要根據(jù)不同農(nóng)作物所需的奪中國營養(yǎng)元素的含量控制，為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，確保農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。控制系統(tǒng)的構(gòu)件由五部分組成：
2.1上位機的設計與實現(xiàn)
上機位是以計算機為核心創(chuàng)建完善的監(jiān)控系統(tǒng)，在計算機屏幕上呈現(xiàn)相關(guān)的時間以及對應的測量值和其動態(tài)曲線圖，還要設計報警系統(tǒng)以及各個環(huán)結(jié)構(gòu)件的.運行狀態(tài)，使其管理者隨時了解溫室中相關(guān)數(shù)據(jù)信息，保持溫室的最佳狀態(tài)。對于溫室中出現(xiàn)的故障、關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息、報警系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，要定時對其進行儲存，并且將其打印成紙質(zhì)的形式，對其進行存檔，防止由于外界因素丟失數(shù)據(jù)，加強溫室的控制力度和便于檢修人員對數(shù)據(jù)信息的調(diào)用。設定操作人員的權(quán)限，允許其根據(jù)農(nóng)作的不同設定相關(guān)參數(shù)，并且有權(quán)在出現(xiàn)故障時強制停止。
2.2下位機系統(tǒng)
下位機是接受上位機中所顯示的數(shù)據(jù)信息，并且對其數(shù)據(jù)信息進行分析處理。下位機相對于上位機是一個相對獨立的個體，其操作人員同樣可以對溫室中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和調(diào)整。下位機通過多種精密科學數(shù)據(jù)的處理，并且通過傳輸機構(gòu)將分析結(jié)果傳輸給上位機，通過復雜程序的設定，對下位機下達相關(guān)指令，下位機嚴格按照指令行運行，實現(xiàn)溫室中全面的監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3通信通道的設計
通訊通道的設計是以穩(wěn)定、便捷為主旨，確保各項功能的有效實施和對溫室的控制力度。系統(tǒng)中通信通道采取RS485接口連接，該接口由于雙接口、抗干擾功能和傳輸距離長的優(yōu)勢能夠穩(wěn)定、便捷傳輸。RS232接口其無論是穩(wěn)定性、傳輸距離還是快捷方式都不及RS485，這類非平衡的傳輸方式適用于PC機之間的鏈接，因此上位機和下位機之間的通訊方式根據(jù)其通信的方式特點選擇不同的通信方式，并且實現(xiàn)兩種通信方式之間的相互轉(zhuǎn)換，保證信息之間的穩(wěn)定、便捷的傳輸效率。
2.4信號采集電路的設計
信號采集電路是根據(jù)各種傳感器對于溫室環(huán)境的測量和敏感度所獲取的信息數(shù)據(jù)傳輸給上位機并對溫室實施綜合性的監(jiān)控功能，既實現(xiàn)對于溫室環(huán)境和營養(yǎng)液的監(jiān)控功能。為了保證數(shù)據(jù)信息的精確性和高效性，傳感器靈敏程度至關(guān)重要，同時其采集電路也要具有很強的抗干擾性和簡約的特點，既選擇數(shù)字型傳感器則符合以上要求，經(jīng)常被使用，同時為了保證各個數(shù)據(jù)信息之間不相互影響，從而設定為并聯(lián)電路和各種信息的模擬轉(zhuǎn)換器，保證數(shù)據(jù)信息的順利傳輸。
2.5執(zhí)行部分的設計
智能溫室的電器工程是通過天窗和遮陽簾開、關(guān)和角度，的電機來控制溫室中農(nóng)作物的光照面積和程度；通風電機控制其通風狀況；加熱設備控制溫室的溫度；噴淋設備控制溫室內(nèi)的濕度；CO2開放閥控制室內(nèi)CO2的含量；營養(yǎng)液的施放閥和營養(yǎng)液的配方保證營養(yǎng)液的平衡等各項執(zhí)行部分為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，從而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3結(jié)束語
綜上所述，智能溫室是提升農(nóng)業(yè)事業(yè)的有效手段，其打破季節(jié)、時間和環(huán)境各項的客觀因素，為農(nóng)作物創(chuàng)建最佳的生長環(huán)境。智能溫室是由各類電氣工程實現(xiàn)對室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳含量和營養(yǎng)液的釋放量和成分配置等功能。其技術(shù)的不斷完善推動農(nóng)業(yè)事業(yè)的不斷進步。
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