智能温室大棚都由哪些系统结构?

2019-11-03 16:49:11 0

温室大棚的现场检测设备包括温度监测、湿度监测、土壤水分监测、CO2浓度等监测设备。这些装置相当于整个控制系统的眼睛,实时监测大棚的状况,以便实施控制。

如各湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温,补光,CO2 发生装置,照明控制装置等执行机构。这些装置相当于整个控制系统的手,自动控制系统的指令通过这些设备得到执行, 以达到远程或本地自动控制目标。

因为自动控制系统不能识别各种电信号,必须转换成标准的数字信号才能为计算机所识别,同样计算机发出的也是标准的数字信号。这些设备如同人的神经系统,把各个信号传递到大脑, 并把控制信号传递到各执行机构。

一、温度控制

降温功能:夏季采用自然和强制通风降温的方式进行降温。由控制器根据目标温度与实际室温的偏差以及室温的变化率进行模糊计算。首先开启顶开窗系统进行自然通风调整温室内的温度,经过时间判断后,如果温度值还不能降低,再开启侧窗系统。如自然通风不能降低温室内的温度值则由电脑关闭自然通风,采用强制通风的方式来控制室内温度。如果温度还下不来,则开启湿帘水泵,如温度还降不下来,则计算机会开启温度过高报警,提示用户需增加降温设备。自动升温功能:冬季采用暖气加温的方式,由控制器根据目标温度与实际室温的偏差以及室温的变化率进行模糊计算,通过调节暖气恒温阀的开合度来控制室内温度。温度控制范围及精度分别为 35-40 ℃± 1℃。

二、通风控制

由室内传感器采集室内部的上,中,下三部温度值来进行模糊计算出室内的温差值,如果温差值过大,则自动开启循环风机。同时采集室内的湿度值,如果湿度值偏差过大,也自动开启循环风机,以平衡室内的湿度偏差值。还可以根据二氧化碳浓度选择开启或者关闭循环风机。新风换气机可由电脑操作人员通过控制进人工操作,也可以进行定时通风来达到通风换气的目的。

三、光照控制

遮光控制功能:在光照较高时,计算机通过室外气象站系统采集的高灵敏度光照值, 与计算机设定的控制目标进行对比,如高于计算机设定目标值,则自动展开外遮阳, 进行遮光。如低于计算机设定目标值, 则自动收拢外遮阳。也可以由控制器定时进行遮阳, 或者由工作人员通过控制器操作。

补光控制功能:计算机通过室内数据采集器传回来的高灵敏度的光照值,与设定目标值进行对比, 如高于设定目标值, 则自动关闭补光灯。如低于设定目标值,则自动打开补光灯。同时,内部有一个光照累积时间的设置值,如累积时间不够的话,则补光灯会在选定时间打开补光灯, 进行补光。可通过 30 组定时器, 来设置不同时间,开启补光灯,开多长时间。

四、水分控制

自动控制:计算机内部有一套根据土壤湿度传感器采集的值, 与设定目标值进行对比, 如高于设定目标值, 则自动关闭灌溉阀门。如低于设定目标值,则自动打开灌溉阀门。

定时控制: 轮灌方式,可设定在某个时间段进行灌溉的方式,可每个小时灌溉一次,同时也可设定灌溉的次数。有效的保护了水泵,同时也使土壤更好的吸收水分。

五、湿度控制

自动控制:计算机内部有一套根据室内湿度传感器的值, 与设定目标值进行对比, 如高于设定目标值, 则自动关闭卷帘阀门。如低于设定目标值,则自动打开卷帘阀门,将其湿度调整到最佳状态。

定时控制:可设定在某个时间段,自动打开或关闭卷帘。

六、视频监控

该功能模块可用于探测农作物的生长情况, 病虫害情况, 并可以监管其他环境调控设备是否在正常执行命令等。其他控制模块该系统设计了多个节点, 以便随时可以添加所需的传感器和调控设备, 从而完成多种功能融合。

7、控制平台

作为数据信息的有效补充, 基于网络技术和视频信号传输技术, 对温室大棚内部作物生长状况进行全天候视频监控。该系统由网络型视频服务器、高分辨率摄像头组成, 网络型视频服务器主要用以提供视频信号的转换和传输,并实现远程的网络视频服务。在已有Internet 上,只要能够上网就可以根据用户权限进行远程的图像访问、实现多点、在线、便捷的监测方式。

8、室外气象观测站

用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度等九个气象要素进行全天候现场监测。将气象环境数据传输到中心计算机气象数据库中, 用于统计分析和处理。

9、远程监控

即使工作人员不在现场,也可以通过远程手机、PC等信息终端监控系统对温室内的设备参数进行监视和控制。 本系统利用成熟的网络技术,自主研发的lora控制逻辑,组网方便,传输/ 控制实时高效。

本方案主要有卷帘机、风机、外遮阳电机、内保温电机、电动窗、补光灯、喷淋、滴灌等。

本工程设有智能控制中心,对大棚实现温湿度等的智能控制,智能控制中心可实现以下功能:

利用棚内的温湿度检测数据,可以自动展开或关闭外遮阳、内保温;

利用大棚内的温湿度检测数据,可自动启动或关闭风机及侧窗电机;

利用大棚内的温湿度检测数据,自动启动或关闭加湿、喷雾系统等,自动启动或关闭水暖空调系统;

依据大棚内的光照检测系统,可自动启动或关闭补光系统;利用大棚内的CO2检测传感器,自动开启或关闭侧窗及天窗;

利用电脑或手机,可在园区机房或远端控制室控制棚内的外遮阳布、内保温布、天窗、侧窗、卷帘、风机的启动与关闭,亦可实时观测到上述设备的运行状态,而无需通过繁琐的数据转换来辨识其状态。

视频监控:基于网络技术和视频信号传输技术,对温室大棚内部作物生长状况。

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