中国幅员辽阔,但人均占有耕地面积少。对于合理利用土地资源,提高农业劳动生产率,推进城市化和中国农业的现代化,工厂型农业设施已经从实验阶段走向了实际应用。通过计算机控制系统,我们可以人为控制作物生长的环境条件,使作物生长不受自然气候的影响,做到常年工厂化生产,并进行高效率、高产值和高效益的生产。新疆地区日照时间长、土地面积广,非常适应发展工厂化农业。这里介绍新疆某地使用世纪星组态软件建立的温室控制系统。 对温室环境的控制是工厂化生产农产品的核心内容,根据具体作物品种的理想生长模型来控制温室环境,使温室环境在达到或接近农作物生长需要的环境和节约能源之间达到平衡。控制系统的实用性关系到温室产量、病虫害发生、管理风险和能耗成本等。 温室的智能化控制系统由安装有世纪星软件的中心监控计算机及现场控制机、PLC、系列传感器、执行机构、栽培环境四季工况、局部数字通讯组成。 现场控制计算机连接该温室的传感器及控制器等,并通过网络把数据传到中心监控计算机上。由于技术中心远离温室现场,而技术人员需要实时监控生产参数,并修改最佳的生产参数,这里使用世纪星组态软件的WEB功能,技术人员通过浏览器远程登录到世纪星中心服务器,可以查看所有温室环境的实时数据,并能更具权限修改生产参数。如硬件系统图。
硬件系统图
系统主要对温度、湿度和光照等指标进行控制。以葡萄温室为例,休眠期温室的温度保持在5℃,休眠期后白天控制在25~30℃ , 夜间温度控制在15~18℃。当温度低于控制范围时,加热炉的风机启动,使其热风在温室内均匀散布来增温;当温室内温度达到作物适合温度时,加热炉风机自动停止。湿度控制在50%~75%,当温室内湿度超出控制范围时轴流风机启动,抽出温室内湿度较高的空气,使湿度下降;当湿度降回到正常范围时,轴流风机自动停止工作。温室的光照度控制在(45~55)×103lx,当温室内的光照度达不到设定指标时,温室内的补光灯自动打开进行人工补光;当温室的光照度水平达到设定指标时,补光灯自动熄灭,以节约能源。臭氧病害防治机的使用应结合作物的具体情况来选择性的进行定期或不定期消毒灭菌。二氧化碳发生器的操作相对麻烦一些,需到温室内按步骤操作,监控系统可监视二氧化碳浓度,当浓度达到有害程度时系统发出报警,提醒监视人员注意。其他温室的控制方案与之类似,主要差别在于各参数的控制指标不同。 温室环境的内容非常广泛,但通常所说的温室环境主要指空气与土壤的温湿度、光照及