關(guān)于智能溫室電氣工程設(shè)計(jì)論文
1智能溫室電氣工程現(xiàn)狀及問(wèn)題
1.1智能溫室的現(xiàn)狀
我國(guó)處于急速發(fā)展的階段，由于改革開(kāi)放，我國(guó)吸收來(lái)自外界很多先進(jìn)的技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)智能溫室電氣工程利用當(dāng)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和采集技術(shù)等多種電氣工程的先進(jìn)技術(shù)共同構(gòu)建智能溫室的各個(gè)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(biāo)。智能溫室為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)建良好的生長(zhǎng)環(huán)境，避免受到季節(jié)、溫度、濕度等客觀條件限制的同時(shí)，也避免多種化學(xué)污染。隨著自動(dòng)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(jì)效益；當(dāng)代技術(shù)的加入，智能溫室通過(guò)信息采集系統(tǒng)反應(yīng)的全面精確的數(shù)據(jù)信息，加深對(duì)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(wèn)題
我國(guó)近幾年的智能溫室技術(shù)主要引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，由于市場(chǎng)的需求，我國(guó)對(duì)于智能溫室的功能正在不斷開(kāi)發(fā)和研究中，不斷完善智能溫室的各項(xiàng)功能。我國(guó)目前智能溫室存在以下缺點(diǎn)：一是建立溫室結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系。現(xiàn)今我國(guó)智能溫室結(jié)構(gòu)沒(méi)有明確的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，普遍遵循企業(yè)自身制定的標(biāo)準(zhǔn)，其結(jié)構(gòu)往往各個(gè)不相同，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；二是智能溫室監(jiān)控軟件的引用。我國(guó)目前沒(méi)有比較適合我國(guó)環(huán)境的溫室監(jiān)控系統(tǒng)，雖然引進(jìn)的溫室監(jiān)控軟件、設(shè)備成本過(guò)高，不符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的盈利原則，還存在不適合我國(guó)溫室環(huán)境和季節(jié)氣候標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)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(gè)因素相互影響之間的信息數(shù)據(jù)，實(shí)際上環(huán)境中各個(gè)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(dòng)態(tài)的變化趨勢(shì)，其造就的環(huán)境因素作用于溫室中的農(nóng)產(chǎn)品，鼓勵(lì)人們積極開(kāi)發(fā)研究智能溫室的各個(gè)功效。
2智能溫室工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
智能溫室系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要分為氣候和營(yíng)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(duì)農(nóng)作物所處的外界環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，例如溫室中的濕度、溫度、CO2含量、光照、風(fēng)速等多種環(huán)境中會(huì)影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的外界因素進(jìn)行全面的監(jiān)控，形成動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)圖，隨時(shí)將環(huán)境控制在對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)最有利的狀態(tài)；營(yíng)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(guó)營(yíng)養(yǎng)元素的含量控制，為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長(zhǎng)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(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
上機(jī)位是以計(jì)算機(jī)為核心創(chuàng)建完善的監(jiān)控系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)屏幕上呈現(xiàn)相關(guān)的時(shí)間以及對(duì)應(yīng)的測(cè)量值和其動(dòng)態(tài)曲線圖，還要設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)以及各個(gè)環(huán)結(jié)構(gòu)件的運(yùn)行狀態(tài)，使其管理者隨時(shí)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(duì)于溫室中出現(xiàn)的故障、關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息、報(bào)警系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，要定時(shí)對(duì)其進(jìn)行儲(chǔ)存，并且將其打印成紙質(zhì)的形式，對(duì)其進(jìn)行存檔，防止由于外界因素丟失數(shù)據(jù)，加強(qiáng)溫室的控制力度和便于檢修人員對(duì)數(shù)據(jù)信息的調(diào)用。設(shè)定操作人員的權(quán)限，允許其根據(jù)農(nóng)作的不同設(shè)定相關(guān)參數(shù)，并且有權(quán)在出現(xiàn)故障時(shí)強(qiáng)制停止。
2.2下位機(jī)系統(tǒng)
下位機(jī)是接受上位機(jī)中所顯示的數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理。下位機(jī)相對(duì)于上位機(jī)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體，其操作人員同樣可以對(duì)溫室中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。下位機(jī)通過(guò)多種精密科學(xué)數(shù)據(jù)的處理，并且通過(guò)傳輸機(jī)構(gòu)將分析結(jié)果傳輸給上位機(jī)，通過(guò)復(fù)雜程序的設(shè)定，對(duì)下位機(jī)下達(dá)相關(guān)指令，下位機(jī)嚴(yán)格按照指令行運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)溫室中全面的監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3通信通道的設(shè)計(jì)
通訊通道的設(shè)計(jì)是以穩(wěn)定、便捷為主旨，確保各項(xiàng)功能的有效實(shí)施和對(duì)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(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)能夠穩(wěn)定、便捷傳輸。RS232接口其無(wú)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(jī)之間的鏈接，因此上位機(jī)和下位機(jī)之間的通訊方式根據(jù)其通信的方式特點(diǎn)選擇不同的通信方式，并且實(shí)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(hào)采集電路的設(shè)計(jì)
信號(hào)采集電路是根據(jù)各種傳感器對(duì)于溫室環(huán)境的測(cè)量和敏感度所獲取的信息數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)并對(duì)溫室實(shí)施綜合性的監(jiān)控功能，既實(shí)現(xiàn)對(duì)于溫室環(huán)境和營(yíng)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(shí)其采集電路也要具有很強(qiáng)的抗干擾性和簡(jiǎn)約的特點(diǎn)，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(shí)為了保證各個(gè)數(shù)據(jù)信息之間不相互影響，從而設(shè)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(shè)計(jì)
智能溫室的電器工程是通過(guò)天窗和遮陽(yáng)簾開(kāi)、關(guān)和角度，的電機(jī)來(lái)控制溫室中農(nóng)作物的光照面積和程度；通風(fēng)電機(jī)控制其通風(fēng)狀況；加熱設(shè)備控制溫室的溫度；噴淋設(shè)備控制溫室內(nèi)的濕度；CO2開(kāi)放閥控制室內(nèi)CO2的含量；營(yíng)養(yǎng)液的施放閥和營(yíng)養(yǎng)液的配方保證營(yíng)養(yǎng)液的平衡等各項(xiàng)執(zhí)行部分為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長(zhǎng)環(huán)境，從而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
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(shí)間和環(huán)境各項(xiàng)的客觀因素，為農(nóng)作物創(chuàng)建最佳的生長(zhǎng)環(huán)境。智能溫室是由各類電氣工程實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳含量和營(yíng)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(dòng)農(nóng)業(yè)事業(yè)的不斷進(jìn)步。
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