【正文】 以下功能： （ 1）實時數(shù)據(jù)測控及數(shù)據(jù)處理：完成溫室內(nèi)、外環(huán)境參數(shù)的測量及對溫室內(nèi)設備的控制運行，在主機上完成對系統(tǒng)的自動控制操作及數(shù)據(jù)處理。通道內(nèi)控制柜，控制外遮陽，北側(cè)墻開窗及室內(nèi)照明等。室內(nèi)設置排水系統(tǒng)，并與外部排水系統(tǒng)聯(lián)通。11 排水系統(tǒng) 溫室四周外側(cè)采用瓷磚進行 裝飾，內(nèi)側(cè)采用水泥抹面；在溫室四周設有混凝土散水，寬度、厚度符合相關(guān)標準，散水外設置排水溝 (加蓋 )。要求在冬季最冷時，室內(nèi)最低溫度不低于 15℃。其中，部分的自然通風窗體可用作機械通風的進風口。對于亞熱帶季風氣候類型，其四季分明，春秋季節(jié)時間長，夏季有持續(xù)的高溫期，有時一天中的氣候變化輻度也很大。自然通風根據(jù)窗體開度劃分為通風等級；機械通風根據(jù)風機的數(shù)量，劃分 一級強制通風與二級強制通風。國外的研究也十分關(guān)注加強自然通風問題，如近來出現(xiàn)的可收放的全開型屋頂通風溫室等。 機電 082 05 號 李進 傳感器在智能溫室中的應用 13 5 溫室 側(cè) 部開窗系統(tǒng) 采用分區(qū)獨立控制，窗戶大小為 ，寬每跨設置 12 個；共為該溫室設置 5 套驅(qū)動系統(tǒng)，均采用手動 /自動啟閉，與計算機自動控制系統(tǒng)連接。級差排序則在校驗過程中為可能出現(xiàn)的偏差進行模式調(diào)整時提供最接近的組合方案。組合降溫是目前最好的解決措施，該系統(tǒng)由降溫膜、外遮陽、自然通風、機械通風、濕簾風機和地下水管道循環(huán)等多種方式組合降溫系統(tǒng)組合流程圖如 1 所示。 3 風機 濕簾降溫系統(tǒng) 濕簾采用鋁合金框架，濕簾高度 適宜 ，共設置 4 套供水系統(tǒng)，即每個分區(qū) 1套，均為單獨控制，并可與計算機自動控制系統(tǒng)連接。系統(tǒng)驅(qū)動采用齒輪齒條驅(qū)動系統(tǒng)。系統(tǒng)驅(qū)動采用齒輪齒條驅(qū)動系統(tǒng)。應根據(jù)不同的作物和不同的生長發(fā)育時期以及天氣條件等來調(diào)整二氧化碳的施放濃度。 CO2施肥在國外己由試驗發(fā)展到實際應用階段。人們在選擇人工光源時，一般根據(jù)光源的光譜性能、發(fā)光效率、壽命和價格等方面來考慮。夏天，中午前后光照強度大，室外空曠地可達 8~10 萬 lx，室內(nèi)也有 5~8 萬 lx，超過了一般葉菜類作物的光飽和點。而光的影響沒有這樣明顯，一時的缺光，還不致于死亡。在溫室中應用滲灌灌水均勻，能提高地溫，保持土壤疏松，降低室內(nèi)濕度，減輕病害發(fā)生，生育期提前。空氣濕度用空氣的相對濕度而不用絕對濕度來表示，因為相對濕度更能反應事實。但是，當土壤含水量逐漸減少時，植物根部呼吸的水分減少，從而影響植物的水分代謝，阻滯植物的生長或者使植物出現(xiàn)嚴重的萎蔫。在溫室環(huán)境的自動控制系統(tǒng)中應該考慮到溫室的這種變化情況。影響作物生長發(fā)育的主要環(huán)境條件包括 ： 溫度 (空氣溫度及土壤溫度 )，光照(光的組成，光強度和光周期 )，水分 (空氣濕度和土壤濕度 )，土壤 (土壤肥力，化學組成，物理性質(zhì)及土壤溶液的反應 )，空氣 (大氣及土壤中空氣的特性， CO2 的含量，有毒氣體的含量 )，生物條件 (土壤微生物，雜草及病蟲害 )等。分布式控制方式具有價格低、控制靈活、可靠性高等優(yōu)點，將在以后很長一個時期內(nèi)廣泛應用于溫室環(huán)境控制系統(tǒng)中。 智能溫室的發(fā)展趨勢 近年來，神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、模糊理論等人工智能方法在國外溫室環(huán)境控制技術(shù)中得到重視并逐步發(fā)展，其中神經(jīng)網(wǎng)絡方法應用較廣。 國內(nèi)智能溫室的發(fā)展現(xiàn)狀 在我國將計算機應用于溫室控制開始于 20 世紀 70 年代中期，自 70 年代末起，我國陸續(xù)從以色列、美國、日本、荷蘭等國引進了許多先進的現(xiàn)代化溫室，在吸收國外發(fā)達國家高科技溫室生產(chǎn)技術(shù)的基礎上，我國科研工作人員進行了溫室內(nèi)部溫度、濕度、光照、 CO2 濃度等環(huán)境因子 控制技術(shù)的綜合研究?？杀O(jiān)測溫度、濕度、風速、風向、光照、 CO雨量等數(shù)據(jù) 。日本和荷蘭還研究了一系列用于植物組織增殖、嫁接、育苗、采收等的機器人，大大提高了勞動效率。因此，無線傳感器網(wǎng)絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網(wǎng)絡，需要各種技術(shù)支撐。 建筑安全：通過布置于建筑物內(nèi)的圖像、聲音、氣體檢測、溫度、壓力、輻射等傳感器，發(fā)現(xiàn)異常事件及時報警，自動啟動應急措施。這些應用實例包括：對海島鳥類生活規(guī)律的觀測；氣象現(xiàn)象的觀測和天氣預報；森林火警；生物群落的微觀觀測等 洪災的預警：通過在水壩、山區(qū)中關(guān)鍵地點合理地布置一些水壓、土壤濕度等傳感器，可以在洪災到來之前發(fā)布預警信息，從而及時排除險情或者減少損失。 核能、生物、化學攻擊的偵察：借助于傳感器網(wǎng)絡可以及早發(fā)現(xiàn)己方陣地上的生、化污染，提供快速反應時間從而減少損失。通過在敵方陣地部署各種傳感器，可以了解敵方武器部署情況，為己方確定進攻目標和進攻路線提供 機電 082 05 號 李進 傳感器在智能溫室中的應用 7 依據(jù)。以下簡要介紹傳感器網(wǎng)絡的一些應用。這些節(jié)點可以感受溫度的高低、濕度的變化、壓力的增減、噪聲的升降。傳感器對我們來說也不陌生，比如溫度傳感器、壓力 傳感器，還有比較新穎的氣味傳感器。 從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，最熱門的研究領(lǐng)域也許是各種類型的仿生傳感器了，而且在感觸、刺激以及視聽辨別等方面已有最新研究成果問世。隨著傳感器技術(shù)和微機技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出來將若干種敏感元件綜裝在同一種材料或單獨一塊芯片上的一體化多功能傳感器。 在今后的發(fā)展中，智能化傳感器無疑將會進一步擴展到化學、電磁、光學和核物理等研究領(lǐng)域。一些國際性標準化研究機構(gòu)目前正在積極研究推出相關(guān)的通用現(xiàn)場總線數(shù)字信號傳輸標準；不過，在眼下過渡階段仍大多采用遠距離總線尋址傳感器（ HART）協(xié)議，即Highway Addressable Remote Transducer。此類傳感器系統(tǒng)一經(jīng)問世即刻受到科研界的普遍重視，尤其在探測器應用領(lǐng)域，如分布式實時探測、網(wǎng)絡探測和多信號探測方面一直頗受歡迎，產(chǎn)生的影響較大。短距離無線通信中，基于 Zigbee 技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡，也開始受到廣泛的關(guān)注。所以在容積大的溫室系統(tǒng)中，各測控點分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠，因此鋪設電纜難度大，布線困難。智能化溫室是基于農(nóng)業(yè)科技與計算機自動控制技術(shù)于一體的新型農(nóng)業(yè)，它是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎。從宏觀上看，隨著網(wǎng)絡通訊技術(shù)的發(fā)展，地區(qū)之間甚至跨國之間可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行遠程控制或診斷。它是 90 年代最具活力、發(fā)展速度最快的高新技術(shù)。因此，網(wǎng)絡和分布式 系統(tǒng)之間的區(qū)別更多的在于高層軟件 (特別是操作系統(tǒng) )，而不是硬件?，F(xiàn)代溫室自動化發(fā)展的目標是“以高新技術(shù)為核心，以信息電子化為手段，提高工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品附加值”。 我國溫室控制技術(shù)雖然發(fā)展歷史悠久，并也創(chuàng)造出很多科技成果，但由于我國國土遼闊，地區(qū)貧富差異不均，導致大部分溫室仍然靠人工 手動管理。 90 年代中期，江蘇理工大學毛罕平等研制開發(fā)了溫室軟硬件控制系統(tǒng)，能對溫室內(nèi)溫度、濕度等環(huán)境因子進行自動調(diào)控，是國內(nèi)溫室控 制系統(tǒng)的經(jīng)典之作。通過安裝傳感器安裝于作物附近用來檢測水、肥的狀況，利用中 心計算機對田間的控制器進行遙控灌溉和施肥，使水肥的利用率達到 80%90%。至 2020 年底，荷蘭擁有溫室約為 萬 hm2，其中使用計算機進行栽培的約占 85%。 機電 082 05 號 李進 傳感器在智能溫室中的應用 3 第二章 我國傳感器在智能溫室控制中的應用現(xiàn)狀 國內(nèi)外溫室控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 溫室環(huán)境控制技術(shù)決定現(xiàn)代溫室優(yōu)劣的重要因數(shù)之一，它隨著自動檢測技術(shù)、過程控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。 本文就我國傳感器在 智能溫室控制中的應用現(xiàn)狀、傳感器國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況 ,綜合 國內(nèi)外溫室測控技術(shù) ，分析了傳感器在智能溫室中的應用。因此，傳感器的合理利用對智能溫室起著決定性作用。其中 傳感器 是溫室生產(chǎn)中重要的一環(huán)。 溫室現(xiàn)代化主要體現(xiàn)在對溫室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)控上，環(huán)境控制是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，因此對溫室環(huán)境進行自動檢測，進而實行自動控制是非常必要的。近些年來，智能溫室的研究已經(jīng)成為我國科學技術(shù)人員的一個重要課題。 系統(tǒng)移植性強，只需改變前端測量用的傳感器類型，可在此基礎上修改為其它非電量參數(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)。作為監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠?qū)崿F(xiàn)對以上因子的數(shù)據(jù)采集與分析處理，以便進行相應的控制，使智能溫室為農(nóng)作物的生長提供一個良好的環(huán)境。 ～ 翔實相關(guān)論點、論據(jù)， 準備畢業(yè)設計的答辯 。 III 四、設計（論文）進度安排： 時間（迄止日期） 工 作 內(nèi) 容 ～ 選題，熟悉課題，明確任務要求，查找、收集、分析資料。傳感器在智能溫室控制中的應用 可使農(nóng)業(yè) 從傳統(tǒng) 型 向以優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化 。 學生畢業(yè)設計（論文）報告 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機電一體化 班 號： 機電 082 I 畢業(yè)設計（論文）任務書 一、課題名稱 ： 傳感器在智能溫室控制中的應用 二、課題應達到的要求 ： 1． 傳感器 技術(shù) 介紹 2． 傳感器在智能溫室控制中的應用 現(xiàn)狀 3． 傳感器在智能溫室控制中應用 的 發(fā)展前景 三、主要工作內(nèi)容 ： 1．通過網(wǎng)絡和圖書館等渠道查閱資料， 了解 機電一體化技術(shù) 2． 分析 傳感器在智能溫室控制中的應 用 現(xiàn)狀 3． 展望 傳感器在智能溫室控制中應用 的 發(fā)展前景 四 、 主要參考文獻 ： 1． 章浩 ,張西良 ,周士沖 .機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應用 [J].農(nóng)機化研究 ,2020(7) 2． 梁俊彥 ,李玉翔 .機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應用 [J].科技資訊 ,2020(9) 3. 孫 程光 .基于智能溫室的多參數(shù)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的研究與設計 [D]. 河北工業(yè)大學 .2020 4. 范薇薇 . 基于無線傳感器網(wǎng)絡的溫室控制系統(tǒng)研究 [D].沈陽工業(yè)大學 .2020（ 01） 5. 王建 . 用于設施農(nóng)業(yè)的智能傳感器網(wǎng)絡化模塊設計與實現(xiàn) [D].浙江大學 .2020 6. 王國美 . 溫室自動控制系統(tǒng)的設計 [D]. 西北農(nóng)林科技大學 .2020（ 05） 學 生 （簽名） 年 月 日 指 導 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 II 畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 傳感器在 智能溫室 控制中 的應用 一、 選題的背景和意義 ： 智能化 溫室可向人們提供健康、營養(yǎng)、無公害、無污染的有機食品。 利用 傳感器 可準確采集 溫室 內(nèi)室溫、地溫、濕度、土壤含水