【導(dǎo)讀】智能傳感技術(shù)等高科技手段發(fā)展起來的。自上世紀(jì)90年代以來，我國農(nóng)。我國自己的智能溫室控制系統(tǒng)。儀等在內(nèi)各級領(lǐng)導(dǎo)的參觀。術(shù)體系研究與產(chǎn)業(yè)化示范”被列為國家重點科技攻關(guān)內(nèi)容并成功結(jié)題。因此，智能溫室環(huán)境控制技術(shù)有巨大的市場空間。院校示范基地，受到省市財政的大力支持。島藍(lán)天有限公司承建，并于2020年7月完成。裝、調(diào)試由本單位獨立完成，計劃2020年11月工程結(jié)束。但農(nóng)產(chǎn)品出口額達(dá)。溫室工程生產(chǎn)技術(shù)需加大力度進行國產(chǎn)化、自行化研究和推廣使用。免了監(jiān)測誤差和監(jiān)測滯后帶來的損失。因此，研究該課題具有深遠(yuǎn)的理論意義和重大的現(xiàn)實意義。數(shù)據(jù)定期發(fā)送到對環(huán)境氣候進行控制的PC機上。通風(fēng)、COZ施肥、營養(yǎng)液供給及pH值、EC值等。倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院研制的。為保證COZ氣體在溫室內(nèi)分布均勻，溫室中通常安裝通風(fēng)。建立的第一批商業(yè)示范農(nóng)場。

　　

【正文】 室中都安裝電度表以測量通風(fēng)機耗 電量。為了獲得準(zhǔn)確的氣候參數(shù)，在溫室的不同部位布置有 3個溫度計 和 3 個濕度計，數(shù)據(jù)采集由專人定點負(fù)責(zé)記錄。測試時間為 2020 年 9月 中旬至 2020 年 10 月中旬。 試驗方法 為了進行 2 種溫室通風(fēng)方式節(jié)能效果和溫室內(nèi)部氣候特征的對比， 2 個溫室的溫度設(shè)置飯一致，都設(shè)在 24 一 25OC，即室內(nèi)溫度等一于或高一于 25 ℃時風(fēng)機開始工作，等于或低于 24OC 時風(fēng)機停止工作。溫度在 24一 25 ℃之間時，溫室 B 中風(fēng)機在非變頻控制方式下運行，溫室 A 中的風(fēng)機 轉(zhuǎn)速由變頻驅(qū)動控制連續(xù)運行，其變頻驅(qū)動 PLC 采用 PID 參數(shù)自整定控 制算法來控制，該算法只考慮室室內(nèi)外溫度，風(fēng)機當(dāng)前轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速 之比為 : NB=(T 一 Ts)+ 式中廠一一室內(nèi)溫度， 介一一室內(nèi)溫度設(shè)定下限值，本試驗中設(shè)定為 24℃。 數(shù)據(jù)及分析 風(fēng)機在試驗臺上的性能測試 為了獲得所用風(fēng)機的運行特征，在室內(nèi)試驗臺 (按 ANS 工 AMCA21085 和 ANS 工 ASHRE51 一 1985 標(biāo)準(zhǔn)制造 )上測定了風(fēng)機在不同轉(zhuǎn)速、不同風(fēng)壓時 的通風(fēng)量 Q、主軸功率 P。風(fēng)機效率和風(fēng)機單位耗電量可通過其定義計算 得到。試驗中分別測定了風(fēng)機在 5 3 248r/min 和 O、 1 30pa 時 的通風(fēng)量、主軸功率。表 5一 1所示數(shù)據(jù)說明 : ①在同一風(fēng)壓時，通風(fēng)量與轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系，而軸功率隨轉(zhuǎn)速的降 低速度比通風(fēng)量大，符合風(fēng)機的一般規(guī)律。 ②在同一轉(zhuǎn)速條件下，軸功率隨風(fēng)機風(fēng)壓增加而增加，而通風(fēng)量隨 風(fēng)壓增加而減少。風(fēng)機風(fēng)壓越大單位耗電量也越大，其最大值在最高轉(zhuǎn) 速的最大風(fēng)壓時出現(xiàn)。 ③在小風(fēng)壓情況下 (O、 15Pa)，風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低時，其單位耗電量也 相應(yīng)降低，但值得注意的是 :在高風(fēng)壓情況下 (如 30Pa)轉(zhuǎn)速從額定 轉(zhuǎn)速降到 32Or/min 時，單位耗電量雖有降低，但繼續(xù)從 80%降到 60% 時，其單位耗電量未見 降低。 這預(yù)示著在實際溫室中當(dāng)風(fēng)阻較小時，風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低后的節(jié)電效果 明顯，但在溫室通風(fēng)路徑上風(fēng)阻增加后，如果在通風(fēng)口使用防蟲網(wǎng)等風(fēng) 機系統(tǒng)的節(jié)電效果可能會降低。 耗電量比較 溫室運行試驗在 9 一 10 月份進行，表 5一 2 和表 5一 3 給出了在濕簾不 工作和濕簾工作兩種情況下每個試驗日室外氣候情況和能耗數(shù)據(jù)。表中 的氣候參數(shù)值都為當(dāng)天 7時到 17 時的平均值，耗電量為相同時間間隔 的累計值。 通過表 5一 2和表 5一 3的數(shù)據(jù)說明 : ①在室外環(huán)境平均溫度為 21一 24OC 時，變頻運行模式與非變頻運行 模式之間并沒有多大的差別。 ②而室外環(huán)境平均溫度在 25℃以上時，變頻運行模式 t 匕非變頻運行 模式有顯著的節(jié)能效果。 ③濕簾不工作 8 天中室外環(huán)境平均溫度為 ℃，變 頻驅(qū)動日平 均耗電量為 ，非變頻驅(qū)動日平均耗電量 ，兩者之比 約為 %。 ④濕簾工作的 8 天中室外環(huán)境平均溫度的總平均為 ℃，變頻運 行模式日平均耗電量為 ，非變頻運行模式日平均耗電量 kw/h，兩者之 之比 約為 %。 可以看到 :由于濕簾使溫室進風(fēng)口的空氣干球溫度接近環(huán)境空氣的 濕球溫度，結(jié)果使通風(fēng)所需的耗能得到明顯降低，同時在濕簾工作的情 況下，變頻運行模式的節(jié)能效果比濕簾不工作時好。 試驗結(jié)論 降溫排濕風(fēng)機降低轉(zhuǎn)速后其通風(fēng)量相應(yīng) 減少，但風(fēng)機主軸功率更顯 著地減少。在風(fēng)機壓力小的情況下，單位通風(fēng)率所耗軸功率隨轉(zhuǎn)速降低 顯著減少，而在風(fēng)機風(fēng)壓增加后，單位通風(fēng)率所耗軸功率隨轉(zhuǎn)速降低減 少的趨勢減弱。這說明在溫室中通風(fēng)阻力的增加不利于通過降低風(fēng)機轉(zhuǎn) 速來實現(xiàn)節(jié)能。 由于在變頻運行模式下風(fēng)機的工作狀態(tài)是連續(xù)的，所以溫室中的溫 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 度、相對濕度的突變幅度明顯小于非變頻運行模式。經(jīng)過一個月的數(shù)據(jù) 采集和對 2 種控制方式下累計耗電量的對比得出 :在所做試驗的自然氣 候環(huán)境條件下，變頻運行比非變頻運行有明顯的節(jié)能效果，在不使用濕 簾的 情況下變頻運行模式的耗電量是非變頻運行模式的 %，在使用 濕簾時，此比值約為 %。同時從單日的耗能數(shù)據(jù)可以看出，單日的 節(jié)能效果因外部不同的氣候條件而不同。 結(jié)束語 經(jīng)過一年多的不斷研究和學(xué)習(xí)，對智能溫室控制系統(tǒng)做了大量的工 作。 總結(jié)本文研究的成果，得出以下主要結(jié)論 : 本文根據(jù)溫室環(huán)境的特點，運用 PLC 技術(shù)完成了溫室環(huán)境控制 系統(tǒng)的硬件設(shè)計。 實現(xiàn)了對溫室內(nèi)部溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照度等參數(shù) 的檢測與采集。 采用 PID 控制的方法建立了溫室內(nèi)溫度控制模型，經(jīng) MATLAB 仿 真，達(dá)到了控制要求。 采用組態(tài)王 開發(fā)了監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了溫室實時數(shù)據(jù)與歷史 數(shù)據(jù)的顯示，實時控制參數(shù)的在線修改，完成了溫室內(nèi)的實時監(jiān)控。 對控制系統(tǒng)進行了安裝與調(diào)試，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。并做出了 溫室降溫排濕節(jié)能效果試驗。 當(dāng)然，由于條件的原因，在系統(tǒng)的設(shè)計過程中也存在著許多不足， 還有一些問題需要解決 : 為了更好的進行溫室的節(jié)能運行，應(yīng)該考慮到濕簾、室外因素、 內(nèi)外遮陽網(wǎng)對溫度的影響，實現(xiàn)濕簾、環(huán)流風(fēng)機、風(fēng)扇的最優(yōu)控制。 溫度 PID 控制定，雖然進行了 MATLAB 軟件仿真，還有待在實 際 應(yīng)用中進一步檢驗。 由于作者水平有限，沒有對溫室控制進行模糊控制、專家控制 等智能控制的研究。 引文出處及參考文獻 鄧璐娟，張侃諭，龔幼民，智能控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用， 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)， 2020 年 12 期 (總 293 期 ):pl 一 p3.(核心期刊 ) 申茂向等，荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)的考察與中國工廠化農(nóng)業(yè)建設(shè)的思考， 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報， (5)， 2020 鄭光華，美 M設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展概述 [J」，世界農(nóng)業(yè)， 1999， (3):13 一 16 崔世安，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與農(nóng)業(yè)工程技術(shù)。農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 (l)， 2020 羅中嶺，美國花卉溫室現(xiàn)狀及溫室環(huán)境調(diào)節(jié)最新進展，農(nóng)業(yè)工 程學(xué)報， (4).1993 ， TemPoralKnowledgeModellinginPlaguesControl in(寧 reenhouses， ::367 一 :374， 199() 方瑞華，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向巨 J」，江蘇理工大學(xué)學(xué) 報， (4):53 一 58 鄭為鍵，花卉栽培用微噴灌智能溫室控制系統(tǒng)的研制，節(jié)水灌 溉， 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關(guān)于通信線 根據(jù) RS485 規(guī)范，通信線應(yīng)采用截面為 的雙絞線，上圖中 是采用非屏蔽的雙絞線的連接方法，對于干擾較嚴(yán)重的場合，應(yīng)采用帶 屏蔽層的雙絞線，將各段線路的屏蔽層接到 FG 端子上，在最后一點接大 地。并用另外一條低阻值 (截面約 lmmZ)的導(dǎo)線將各個 RS485 節(jié)點的 信號地 SG連接起來以使各個節(jié)點的地電位相等，如下圖所示。