關于智能溫室電氣工程設計論文
1智能溫室電氣工程現(xiàn)狀及問題
1.1智能溫室的現(xiàn)狀
我國處于急速發(fā)展的階段，由于改革開放，我國吸收來自外界很多先進的技術，促進我國科學技術的發(fā)展，從而促進我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國智能溫室電氣工程利用當代傳感器技術、電子技術、通訊技術、網(wǎng)絡技術和采集技術等多種電氣工程的先進技術共同構建智能溫室的各個系統(tǒng)。智能溫室的電氣工程與農(nóng)業(yè)種植技術相結合現(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。智能溫室為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，避免受到季節(jié)、溫度、濕度等客觀條件限制的同時，也避免多種化學污染。隨著自動化的不斷深化，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)濟效益；當代技術的加入，智能溫室通過信息采集系統(tǒng)反應的全面精確的數(shù)據(jù)信息，加深對智能溫室的控制力度和完善其管理體系。
1.2智能溫室的問題
我國近幾年的智能溫室技術主要引進國外的先進技術，由于市場的需求，我國對于智能溫室的功能正在不斷開發(fā)和研究中，不斷完善智能溫室的各項功能。我國目前智能溫室存在以下缺點：一是建立溫室結構標準體系。現(xiàn)今我國智能溫室結構沒有明確的國家標準，普遍遵循企業(yè)自身制定的標準，其結構往往各個不相同，從而導致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量沒有統(tǒng)一的標準；二是智能溫室監(jiān)控軟件的引用。我國目前沒有比較適合我國環(huán)境的溫室監(jiān)控系統(tǒng)，雖然引進的溫室監(jiān)控軟件、設備成本過高，不符合市場經(jīng)濟的盈利原則，還存在不適合我國溫室環(huán)境和季節(jié)氣候標準的測定。除此之外，大多數(shù)溫室監(jiān)控軟件不具備采集溫室環(huán)境各個因素相互影響之間的信息數(shù)據(jù)，實際上環(huán)境中各個因素之間是相互影響，相互的制約的關系，彼此之間呈現(xiàn)動態(tài)的變化趨勢，其造就的環(huán)境因素作用于溫室中的農(nóng)產(chǎn)品，鼓勵人們積極開發(fā)研究智能溫室的各個功效。
2智能溫室工程設計與實現(xiàn)
智能溫室系統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要分為氣候和營養(yǎng)液監(jiān)控系統(tǒng)兩部分組成。氣候監(jiān)控系統(tǒng)主要是對農(nóng)作物所處的外界環(huán)境進行監(jiān)控，例如溫室中的濕度、溫度、CO2含量、光照、風速等多種環(huán)境中會影響農(nóng)作物生長的外界因素進行全面的監(jiān)控，形成動態(tài)的數(shù)據(jù)圖，隨時將環(huán)境控制在對農(nóng)作物生長最有利的狀態(tài)；營養(yǎng)液的控制系統(tǒng)主要根據(jù)不同農(nóng)作物所需的奪中國營養(yǎng)元素的含量控制，為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，確保農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。控制系統(tǒng)的構件由五部分組成：
2.1上位機的設計與實現(xiàn)
上機位是以計算機為核心創(chuàng)建完善的監(jiān)控系統(tǒng)，在計算機屏幕上呈現(xiàn)相關的時間以及對應的測量值和其動態(tài)曲線圖，還要設計報警系統(tǒng)以及各個環(huán)結構件的.運行狀態(tài)，使其管理者隨時了解溫室中相關數(shù)據(jù)信息，保持溫室的最佳狀態(tài)。對于溫室中出現(xiàn)的故障、關鍵數(shù)據(jù)信息、報警系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，要定時對其進行儲存，并且將其打印成紙質(zhì)的形式，對其進行存檔，防止由于外界因素丟失數(shù)據(jù)，加強溫室的控制力度和便于檢修人員對數(shù)據(jù)信息的調(diào)用。設定操作人員的權限，允許其根據(jù)農(nóng)作的不同設定相關參數(shù)，并且有權在出現(xiàn)故障時強制停止。
2.2下位機系統(tǒng)
下位機是接受上位機中所顯示的數(shù)據(jù)信息，并且對其數(shù)據(jù)信息進行分析處理。下位機相對于上位機是一個相對獨立的個體，其操作人員同樣可以對溫室中的相關數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和調(diào)整。下位機通過多種精密科學數(shù)據(jù)的處理，并且通過傳輸機構將分析結果傳輸給上位機，通過復雜程序的設定，對下位機下達相關指令，下位機嚴格按照指令行運行，實現(xiàn)溫室中全面的監(jiān)控系統(tǒng)。
2.3通信通道的設計
通訊通道的設計是以穩(wěn)定、便捷為主旨，確保各項功能的有效實施和對溫室的控制力度。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的優(yōu)勢能夠穩(wěn)定、便捷傳輸。RS232接口其無論是穩(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機之間的鏈接，因此上位機和下位機之間的通訊方式根據(jù)其通信的方式特點選擇不同的通信方式，并且實現(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信號采集電路的設計
信號采集電路是根據(jù)各種傳感器對于溫室環(huán)境的測量和敏感度所獲取的信息數(shù)據(jù)傳輸給上位機并對溫室實施綜合性的監(jiān)控功能，既實現(xiàn)對于溫室環(huán)境和營養(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重要，同時其采集電路也要具有很強的抗干擾性和簡約的特點，既選擇數(shù)字型傳感器則符合以上要求，經(jīng)常被使用，同時為了保證各個數(shù)據(jù)信息之間不相互影響，從而設定為并聯(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)行部分的設計
智能溫室的電器工程是通過天窗和遮陽簾開、關和角度，的電機來控制溫室中農(nóng)作物的光照面積和程度；通風電機控制其通風狀況；加熱設備控制溫室的溫度；噴淋設備控制溫室內(nèi)的濕度；CO2開放閥控制室內(nèi)CO2的含量；營養(yǎng)液的施放閥和營養(yǎng)液的配方保證營養(yǎng)液的平衡等各項執(zhí)行部分為農(nóng)作物創(chuàng)建良好的生長環(huán)境，從而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
3結束語
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)、時間和環(huán)境各項的客觀因素，為農(nóng)作物創(chuàng)建最佳的生長環(huán)境。智能溫室是由各類電氣工程實現(xiàn)對室內(nèi)的溫度、濕度、光照、二氧化碳含量和營養(yǎng)液的釋放量和成分配置等功能。其技術的不斷完善推動農(nóng)業(yè)事業(yè)的不斷進步。
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