首页分享蔬菜大棚智能自动控制新版系统的信息标准管理系统的专业系统设计.doc

蔬菜大棚智能自动控制新版系统的信息标准管理系统的专业系统设计.doc

来源：花匠小妙招时间：2025-01-18 04:24

第1章绪论 1.1 选题目标和意义中国农业发展必需走现代化农业这条道路，伴随国民经济快速增加，农业研究和应用技术越来越受到重视，尤其是温室大棚已经成为高效农业一个关键组成部分。现代化农业生产中关键步骤就是对农业生产环境部分关键参数进行检测和控制。比如:空气温度、湿度、二氧化碳含量、土壤含水量等。在农业种植问题中，温室环境和生物生长、发育、能量交换亲密相关，进行对监测数据分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达成优质、高产、高效栽培目标。以蔬菜大棚为代表现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大作用。大棚内温度、湿度和二氧化碳含量等参量，直接关系到蔬菜和水果生长。国外温室设施已经发展到比较完备程度，并形成了一定标准，不过价格很昂贵，缺乏和中国气候特点相适应测试软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量检测和控制全部采取人工管理，这么不可避免有测控精度低、劳动强度大及因为测控不立即等弊端，轻易造成不可填补损失，结果不仅大大增加了成本，浪费了人力资源，而且极难达成预期效果。所以，为了实现高效农业生产科学化并提升农业研究正确性，推进中国农业发展，必需大力发展农业设施和对应农业工程，科学合理地调整大棚内温度、湿度和二氧化碳含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效能关键步骤。现在，伴随蔬菜大棚快速增多，大家对其性能要求也越来越高，尤其是为了提升生产效率，对大棚自动化程度要求也越来越高。所以急需一个高效实时监控设备，能实现大棚实时监控，快速了解大棚内环境状态。 1.2 中国外相关研究综述 1.2.1 国外情况世界发达国家如荷兰、美国、以色列等大力发展集约化温室产业，温室内温度、光照、水、气、肥实现了计算机调控，从品种选择、栽培管理到采集收包装形成了一整套规范化技术体系。美国是最早发明计算机国家，也将计算机应用于温室控制和管理最早、最多国家之一。美国有发达设施栽培技术，综合环境控制技术水平很高。环境控制计算机关键用来对温室环境（气象环境和栽培环境）进行监测和控制。以花卉温室为例，温室内监测项目包含室内气温、水温、土壤温度、锅炉温度、管道温度、相对空气湿度、保温幕情况、通风情况，泵工作情况、二氧化碳浓度、Ec调整池和回流管数值，pH调整池和回流管数值；室外监测控制项目包含大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等。温室教授系统应用给种植者带来了一定经济效益，提升了决议水平，减轻了技术管理工作量，同时也为种植带来了很大方便。以园艺业著称荷兰从20世纪80年代以来就开始全方面开发温室计算机自动控制系统，并不停地开发模拟控制软件。现在，荷兰自动化智能玻璃温室制造水平处于世界优异水平，拥有玻璃温室1.2万多平方米，占世界四分之一以上，有85﹪温室用户使用计算机控制温室环境。荷兰开发温室计算机控制系统是经过人机交互界面进行参数设置和必需信息显示，可绘制出设计参数曲线、修正值曲线和测量数据曲线，能够从数据库内调出设定时间段参数方便于必需数据查询，并能直接对计算机串行口进行操作，完成上位机和下位机之间通讯。上位机软件集参数设置、信息显示、控制等功效于一体，同时还能够很好地完成温室浇灌和气候控制盒管理。另外，国外温室业正致力于向高科技方向发展。遥测技术、网络技术、控制局域网已逐步应用于温室管理和控制中。控制要求能在远离温室计算机控制室就能完成，即远程控制。另外该网络还连接有多个通讯平台，用户能够在遥远地方经过形象、直观图形化界面和这种分布式控制系统对话，就像在现场操作一样，给人以身临其境之感。 1.2.2 中国情况中国农业计算机应用开始于20世纪70年代，80年代开始应用于温室控制和管理领域。20世纪90年代早期，中国农业科学院农业气象研究所和作物花卉研究所，研制开发了温室控制和管理系统，并开发了基于windows操作系统控制软件；90年代中后期，中国科学家研制开发了温室软硬件控制系统，能对营养液系统、温度、光照、二氧化碳、施肥等进行综合控制，是现在国产化温室计算机控制系统较为经典研究结果。在此期间，中国科学院石家庄现代化研究所、中国农业大学、中国科学院上海植物生理研究所等单位也全部侧重不一样领域，研究温室设施计算机控制和管理技术。“九五”期间，国家科技攻关项目和国家自然科学基金均首次增设了工厂化农业研究项目，而且在项目中加大了计算机应用研究力度，其中“九五”国家重大科技产业工程“工厂化高效农业示范工程”中，直接设置了“智能型连栋塑料温室结构及调控优化设计及实施”专题。 1.2.3 中国温室存在关键问题 ① 科技含量和总体发展水平较低。中国设施栽培起步晚、基础差，没将其作为整体工程问题研究。从设施设备到栽培技术生产管理不配套，生产不规范，难以形成大规模商品生产。 ② 中国现有