溫室大棚中溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)(參考版)
2024-10-29 10:39本頁(yè)面
【正文】 。不同控制水平的自動(dòng)化，能夠不同程度地幫助種植者從簡(jiǎn)單的設(shè)備控制，到綜合的氣候調(diào)節(jié)，再到持續(xù)的環(huán)境監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)高效增產(chǎn)、低耗環(huán)保的生產(chǎn)需要。 不同溫室自動(dòng)化基于不同控制水平，用戶可選擇單一方面作為自己的控制重點(diǎn)，也可以集上述三個(gè)方面于一身，真正 提供可以稱為“溫室設(shè)備綜合控制的藝術(shù)”的管理，從而降低不良?xì)夂驐l件影響，為作物提供優(yōu)化種植環(huán)境，同時(shí)降低能源與資源的消耗。自動(dòng)化系統(tǒng)在了解了設(shè)備的反應(yīng)速度后，能夠根據(jù)溫室內(nèi)外不間斷的氣候數(shù)據(jù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)盡可能緩慢的調(diào)整效果。 ，自動(dòng)化系統(tǒng)僅僅掌握溫室內(nèi)各種設(shè)備的功能是不夠的，還需要考慮各種設(shè)備的反應(yīng)速度。不同設(shè)備使相應(yīng)的因子變化，其他因子也將“聯(lián)動(dòng)”。 。自動(dòng)化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面： ，需要時(shí)刻關(guān)注、控制和調(diào)整，采用人工方法是無(wú)法及時(shí)做到的。 什么是溫室自動(dòng)化？溫室自動(dòng)化是一種溫室管理工具。合理操作這些設(shè)備和正確處理設(shè)備間的相互關(guān)系對(duì)種植者而言非常重要。 溫室管理技術(shù)。溫室種植的目的在于通過(guò)控制環(huán)境，優(yōu)化作物生長(zhǎng)過(guò)程。種植者需要清楚了解影響溫室環(huán)境的每個(gè)單獨(dú)氣候因子，以及不同氣候因子之間的關(guān)系 ，包括：光照 /輻照、溫度、濕度、二氧化碳、空氣流動(dòng)。如果種植者希望最大限度地發(fā)揮這些設(shè)備的作用，優(yōu)化溫室環(huán)境，就需要了解三個(gè)方面的知識(shí) ——— 物理學(xué)、植物生理學(xué)、溫室管理技術(shù)。 目前，專業(yè)溫室如雨后春筍般建成并投入使用。盡管這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)種植者的溫室認(rèn)知和管 理水平提出了更高的要求，但是它促進(jìn)了自動(dòng)化的應(yīng)用與發(fā)展。 為此，溫室產(chǎn)業(yè)需要不斷調(diào)整自身策略來(lái)適應(yīng)。 型號(hào)的組成及其代表意義 G—— 傳感器 R—— 二氧化碳 G—— 工作原理：光學(xué) 5—— 測(cè)量范圍： %CO2 ～ %CO2 H—— 紅外 使用環(huán)境條件 （ 1）工作溫度： 0℃～ 40℃ （ 2）濕度：≦ 98% （ 3）大氣壓力：（ 80116） KPa （ 4）風(fēng)速： 0～ 8m/s （ 5）機(jī)械環(huán)境：無(wú)顯著振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合 （ 6）貯存溫度：（ 40～ 60）℃ 如今溫室產(chǎn)業(yè)面臨著這樣的現(xiàn)狀：一方面，能源、勞動(dòng)力成本增加；另一方面，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)。 （ 6）傳感器具有故障自檢功能，使用、維護(hù)方便。 （ 4）傳感器除可連續(xù)檢測(cè)瓦斯，還具有聲光報(bào)警、斷電信號(hào)輸出，故障自檢等功能。 （ 2）傳感器在設(shè)計(jì)上采用高性能單片微機(jī)和高集成數(shù)字化電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、調(diào)試、維護(hù)方便。本傳感器還具有報(bào)警點(diǎn)、斷電點(diǎn)任意設(shè)置，超限聲光報(bào)警，故障自檢等功能。 CD28CT 型二氧化碳傳感器 CD28CT 型紅外二氧化碳傳感器 （以下簡(jiǎn)稱傳感器）是一種專門用以監(jiān)測(cè)煤礦井下二氧化碳?xì)怏w的 本職安全型檢測(cè)儀表。紅外探測(cè)器為薄膜電容，吸收了紅外能量后，氣體溫度升高，導(dǎo)致室內(nèi)壓力增大，電容兩級(jí)間的距離就要改變，電容值隨之改變。在氣室中，二氧化碳吸收光源發(fā)出特定波長(zhǎng)的光，經(jīng)探測(cè)器檢測(cè)則可顯示出二氧化碳對(duì)紅外線的吸收情況。是由紅外光源、測(cè)量氣室、可調(diào)干涉濾光鏡、光探測(cè)器、光調(diào)制電路、放大系統(tǒng)等組成。對(duì)上式（ 3）進(jìn)行變換得： 通過(guò)檢測(cè)相關(guān)數(shù)據(jù)就可以得知?dú)怏w的濃度。因此通過(guò)檢測(cè)氣體對(duì)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度的影響，便可以確定氣體的濃度。不同氣體分子化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收程度就不同，因此，不同波長(zhǎng)的紅外輻射依次照射到樣品物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的輻射能被樣品物質(zhì)選擇吸收而變?nèi)酰a(chǎn)生紅外吸收光譜，當(dāng)知道某種物質(zhì)的紅外吸收光譜時(shí)，便能從中獲得該物質(zhì)在紅外區(qū)的吸收峰。假定溫室面積為 As（㎡），空間容積為 V（ m3），則其室內(nèi) CO2的濃度對(duì)時(shí)間的變化率可用下式表示： 式中： —— 計(jì)算 CO2施用量， g/h； CN—— 設(shè)定的 CO2目標(biāo)濃度， g/ m3， 在常溫常壓下， 1 g/ m3 相當(dāng)于 531ml /m3 Cw—— 室外空氣 CO2 濃度， g/ m3， n—— 換氣次數(shù)，次 /h Pn—— 凈光合作用強(qiáng)度，一般 18g/（㎡ .h） 基于 CO2濃度對(duì)時(shí)間的變化率，設(shè)計(jì)了紅外吸收型二氧化碳傳感器來(lái)檢測(cè)溫室內(nèi)的 CO2濃度。一般來(lái)說(shuō)， 白天溫室內(nèi)綠色植物光合作用旺盛， CO2 濃度急劇下降；夜間光合作用停止，作物呼吸作用釋放 CO2 ， CO2室內(nèi)濃度主見升高。傳輸方式，主要適合于異地城市之間數(shù)據(jù)的收發(fā)。 7% （ 6） 工作環(huán)境溫濕度： 0～ 40℃、 0～ 70%RH （ 7） 儲(chǔ)存環(huán)境溫濕度： 10～ +50℃， 0～ 80% RH （ 8） 大氣壓力： 80～ 110KPa 3 安裝與使用 該傳感器應(yīng)安裝在四周空曠，感應(yīng)面以上沒有任何障礙物的地方（感應(yīng)面應(yīng)保持清潔），然后將其牢牢固定，再將傳感器輸出電纜與記錄儀表相連接，即可觀測(cè)。 GZD100V2 光照傳感器 1 原理 采用先進(jìn)光電轉(zhuǎn)換模塊，將光照強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為電壓值，再經(jīng)調(diào)理電路將此電壓值轉(zhuǎn)化為 0~2V 或 4~20mA。光照強(qiáng)度不同光明傳感器的組織不同，當(dāng)光照強(qiáng)度很強(qiáng)時(shí)，光敏傳感器的阻值很??；當(dāng)光照強(qiáng)度弱時(shí)，光敏傳感器的組織很大；當(dāng)光照強(qiáng)度適宜時(shí)光敏傳感器的阻值介于強(qiáng)光和弱 光的阻值之間。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐量級(jí)，亮電阻值在幾千歐以下。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。廣泛應(yīng)用于各種控制電路（如自動(dòng)照明燈控制電路、自動(dòng)報(bào)警電路等）、家用電器（如電視機(jī)中的高度自動(dòng)調(diào)節(jié)，照相機(jī)中的自動(dòng)曝光控制等）及各種測(cè)量?jī)x器中。 光敏電阻器是利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種特殊電阻器，對(duì)光線十分敏感，他的電阻值能隨著外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化。光照傳感器的不只局限于對(duì)光的探測(cè)，它還可以作為探測(cè)元件組成其他傳感器，對(duì)許多非電量進(jìn)行檢測(cè)，只要將這些非電量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化即可。 適用范圍 適用于節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、溫度大鵬蔬菜、花卉園藝、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。 （ 5）測(cè)量精度高 ，性能可靠，確保正常工作。 （ 3）外部以環(huán)氧樹脂純膠體封裝，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蝕。 3% （ 7）工作溫度范圍： 40℃ ~85℃ （ 8）工作電壓： 7~24V（電壓型； 7~24V 電流型） （ 9）測(cè)量主頻： 100MHZ （ 10）輸出信號(hào)：電壓型 0~ DC；電流型 0~20mA 直流
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