淺析中控系統(tǒng)在規(guī)模化溫室中的應(yīng)用

任嘉華

淺析中控系統(tǒng)在規(guī)模化溫室中的應(yīng)用

任嘉華

溫室內(nèi)的溫度、濕度，光照強(qiáng)度，以及土壤的溫度、濕度等因素，對(duì)溫室內(nèi)作物生長起著關(guān)鍵性的作用。對(duì)于規(guī)模化溫室而言，如果借助人工調(diào)控室內(nèi)的環(huán)境條件，需要大量的人手和時(shí)間，而且存在難以避免的人工誤差。

溫室中控系統(tǒng)可以全自動(dòng)的控制作物生長環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)，從而減少人工成本，提高了生產(chǎn)效率。通過精準(zhǔn)的控制與調(diào)整，優(yōu)化農(nóng)作物的生長環(huán)境，可以創(chuàng)造適合作物生長的最佳環(huán)境，從而大大提高了作物的品質(zhì)。

溫室中控系統(tǒng)是將各種感知技術(shù)，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)的集成應(yīng)用。中控系統(tǒng)由信息采集系統(tǒng)，中心計(jì)算機(jī)，控制系統(tǒng)三部分組成。信息采集系統(tǒng)包括溫、濕度采集器，光照傳感器，PH值傳感器，CO2傳感器，土壤水分采集儀等儀器。控制系統(tǒng)包括電加熱系統(tǒng)，通風(fēng)降溫系統(tǒng)，噴滴灌系統(tǒng)，采光遮陽系統(tǒng)，CO2發(fā)生器系統(tǒng)等自動(dòng)化設(shè)施。中心計(jì)算機(jī)安裝專門的控制軟件，接收并處理信息采集采集系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)，對(duì)控制系統(tǒng)中的自動(dòng)設(shè)施進(jìn)行控制。中控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。

溫室中控系統(tǒng)是以PLC為核心，運(yùn)用溫、濕度采集器，光照傳感器，CO2傳感器，pH值傳感器，土壤水分采集儀采集的溫室環(huán)境中的溫度、濕度，光照強(qiáng)度，CO2濃度，pH值，土壤水分等參數(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給中心計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將采樣數(shù)據(jù)以圖表格式顯示并儲(chǔ)存，然后將其與設(shè)定的報(bào)警值比較。若檢測值超過設(shè)定值會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通知溫室管理人員采取相應(yīng)的措施。同時(shí)計(jì)算機(jī)也可以向現(xiàn)場控制器發(fā)出指令，自動(dòng)啟閉電加熱器，通風(fēng)降溫機(jī)，水泵，遮陽拉幕機(jī)，CO2發(fā)生器等自動(dòng)設(shè)施。不同作物環(huán)境因子不同，計(jì)算機(jī)操作人員根據(jù)各種作物所需求的數(shù)據(jù)及控制參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)。通過控制系統(tǒng)可以全面控制作物的生長環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)，做到精準(zhǔn)控制與調(diào)整。溫室中控系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測、調(diào)節(jié)，室溫時(shí)環(huán)境接近人工設(shè)定的理想值，以滿足溫室作物生長需求。控制系統(tǒng)設(shè)有手／自動(dòng)切換開關(guān)，必要時(shí)可以進(jìn)行手工操作。

如果種植的作物在生長過程中出現(xiàn)了一些問題，工作人員可通過查看計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的作物生長條件歷史數(shù)據(jù)，分析該作物是不是澆水過于頻繁了，是不是溫室溫度過低了，是不是土壤水分偏大了等等。做到提早發(fā)現(xiàn)問題提早解決。用戶可以通過手機(jī)APP隨時(shí)接受各種實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，還可以通過控制溫室內(nèi)的攝像傳感器，觀察溫室的全面情況。

中控系統(tǒng)在規(guī)模溫室種植中起著重要作用，不僅減少了人工勞作，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且減少了水、肥、藥的用量，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化，提升了種植作物的品質(zhì)。是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要發(fā)展方向，具有很大的推廣價(jià)值。

（作者單位：石家莊市第十七中學(xué)）