摘要:選取地?zé)豳Y源為研究對(duì)象,因地制宜,搭建蔬菜溫室,使用智能控制系統(tǒng),將巨浪收?qǐng)霰镜?a href="http://m.cityofbrews.com/t/地?zé)豳Y源.html" >地?zé)豳Y源應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中.智能控制系統(tǒng)主要由底層傳感器,單片機(jī)控制系統(tǒng)和上位機(jī)控制軟件組成.使用溫度傳感器實(shí)時(shí)采集蔬菜溫室內(nèi)溫度,將溫度信息傳遞至單片機(jī)控制系統(tǒng),單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)RS232串口將溫度信息傳遞至上位機(jī)軟件.將蔬菜的最佳生長(zhǎng)溫度范圍錄入到上位機(jī)控制軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)實(shí)時(shí)判斷將處理信號(hào)反饋給單片機(jī)控制系統(tǒng),通過(guò)單片機(jī)調(diào)節(jié)供熱管道開(kāi)關(guān)來(lái)控制溫室內(nèi)溫度,實(shí)現(xiàn)了溫度的智能控制和地?zé)?/a>資源的合理利用.

 

  關(guān)鍵詞蔬菜溫室;地?zé)?/a>資源;智能控制;單片機(jī).

 

  近年來(lái)濃業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)有了高速發(fā)展?jié)鈽I(yè)生產(chǎn)與高新技術(shù)結(jié)合地越來(lái)越緊密.設(shè)施農(nóng)業(yè)是依靠科技進(jìn)步形成的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大飛躍是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；?現(xiàn)代化的集中體現(xiàn)池是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)!優(yōu)質(zhì)的重要措施.溫室及其配套設(shè)施是當(dāng)代設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用的一個(gè)重要方面.

 

  傳統(tǒng)溫室的增溫主要依靠燃煤鍋爐產(chǎn)生熱量通過(guò)熱水管道熱輻射或者輸送熱風(fēng)來(lái)提高和保持溫室內(nèi)的溫度.燃煤不僅成本較高而且鍋爐一般就近建在溫室旁邊產(chǎn)生的廢氣和煤塵不利于溫室內(nèi)農(nóng)作物的生長(zhǎng).地?zé)峁┡?/a>提供了一種節(jié)能!環(huán)保的供暖方式同時(shí)將智能控制系統(tǒng)應(yīng)用到蔬菜溫室當(dāng)中提高了地?zé)豳Y源的利用效率.

 

  1供暖方案的確定.

 

  1.1供暖循環(huán)流程.

 

  巨浪牧場(chǎng)內(nèi)的地?zé)?/a>并為低溫地?zé)?/a>并,常年出口水溫40e一59e,以林熱1并為例出口水溫53e采用梯級(jí)利用方式.53e的地?zé)崴?/a>經(jīng)過(guò)板式換熱器1[]后將熱量傳遞給供熱水供熱水水溫升至45e左右后開(kāi)始為建筑供暖建筑供暖后的尾水水溫降至30e.

 

  溫室在陰天和夜間需要進(jìn)行溫室增溫需要增溫時(shí)打開(kāi)閥門(mén)30e的供暖尾水進(jìn)入溫室進(jìn)行增溫增溫結(jié)束后尾水水溫降至7e進(jìn)行回灌如不需要增溫,閥門(mén)關(guān)閉洪暖尾水直接回灌.

 

  1.2溫室供熱管道的合理分布.

 

  巨浪牧場(chǎng)內(nèi)的溫室為半坡溫室,承重骨架為保溫磚墻和鋼結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用并且牧場(chǎng)內(nèi)采用換熱器間接供暖的方式避免了地?zé)崴?/a>對(duì)管道的腐蝕,所以溫室內(nèi)采用吊裝供熱管道的方式進(jìn)行增溫,將換熱后的供暖水灌入供暖管道通過(guò)加熱管道外表面對(duì)流和熱輻射對(duì)溫室進(jìn)行增溫.牧場(chǎng)內(nèi)的溫室長(zhǎng)為25m寬為6m,以lm的間距吊裝管道,所以每間溫室需要吊裝的供暖管道數(shù)量為3x6=18根.

  溫室供暖智能控制系統(tǒng)是單變量輸入輸出系統(tǒng)主要用來(lái)調(diào)控溫室內(nèi)的溫度.常見(jiàn)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)主板都有RS232串口為RS232串口的普及提供了極大的方便,但是232串口的有效傳輸距離短,超過(guò)10m后信號(hào)衰減嚴(yán)重,所以通信總線(xiàn)采用RS485串口與下位機(jī)連接在計(jì)算機(jī)與通信總線(xiàn)之間加一串口轉(zhuǎn)換模塊即可.上位機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置參考作物知識(shí)庫(kù)對(duì)溫度參數(shù)進(jìn)行設(shè)定實(shí)時(shí)判斷溫室當(dāng)前溫度是否超過(guò)了設(shè)定的最佳范圍并向下位機(jī)發(fā)出控制信號(hào)同時(shí)可讀取存儲(chǔ)顯示和打印單片機(jī)測(cè)量的數(shù)據(jù).下位機(jī)接受各個(gè)溫度傳感器采集來(lái)的實(shí)時(shí)溫度信息上傳給上位機(jī)系統(tǒng)并且接受上位機(jī)的開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)控制供暖管道閥門(mén)的開(kāi)關(guān).單片機(jī)控制系統(tǒng)可以獨(dú)立于計(jì)算機(jī)工作,具有可靠性高及豐富的內(nèi)置集成功能,斷電時(shí)對(duì)內(nèi)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)和保存,擁有豐富的擴(kuò)展模塊.

 

  .22元器件的選取.

 

  溫度傳感器最常見(jiàn)的有熱電偶和熱敏電阻.熱電偶應(yīng)用廣泛,價(jià)格便宜而且耐用.但是其非線(xiàn)性!精度中等!靈敏度低!穩(wěn)定性低!

 

  通訊作者:劉桂陽(yáng).

 

  高溫下容易老化和有線(xiàn)性漂移并且測(cè)量需要參考量.熱敏電阻主要用于一200e到500e溫度范圍內(nèi)的溫度測(cè)量,其反應(yīng)速度快工藝好價(jià)格低但是溫度系數(shù)要大而且需要穩(wěn)定的溫度源不適合牧場(chǎng)溫室使用.本控制系統(tǒng)采用數(shù)字式傳感器選擇0518B20作為溫度測(cè)量元件.OS18B20傳感器在測(cè)量過(guò)程中可對(duì)溫度進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)淮確的測(cè)量溫度.產(chǎn)品互換性好相應(yīng)速度快航干擾性強(qiáng)不需要外部參考源和外部器件.

 

  在單片機(jī)的選擇上采用TSC89C58單片機(jī).此單片機(jī)是一款新型的51內(nèi)核的單片機(jī)啟內(nèi)部包含1.2KRAM超低功耗價(jià)格低,正常工作模式下功耗為4一7lT八空閑模式下小于21下八.它與傳統(tǒng)的51單片機(jī)相比具有超強(qiáng)的抗干擾能力能夠承受一40田5度的工作環(huán)境芯片內(nèi)置高抗靜電電路河輕松抗過(guò)Zooov的快速脈沖干擾,同時(shí)對(duì)單片機(jī)的電源!時(shí)鐘!復(fù)位電路都進(jìn)行了特殊處理避免被人為干擾.

 

  .23上位機(jī)系統(tǒng)與下位機(jī)系統(tǒng)的通信.

 

  溫室供暖智能控制系統(tǒng)團(tuán)主要是根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的溫度參數(shù)與當(dāng)前溫度做對(duì)比通過(guò)控制措施來(lái)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部的溫度創(chuàng)造出適合作物生長(zhǎng)的最佳溫度環(huán)境.根據(jù)作物不同生長(zhǎng)階段的需求輸入不同的溫度參數(shù)與溫室環(huán)境的實(shí)時(shí)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行比較后調(diào)整供暖管道開(kāi)關(guān).單片機(jī)與上位機(jī)和其它設(shè)備之間采用串口通訊節(jié)約了電纜數(shù)量,降低了布線(xiàn)難度網(wǎng)絡(luò)傳輸距離可達(dá)1200嘰計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊模塊以及I心接口與單片機(jī)相聯(lián)進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的交換,再經(jīng)過(guò)I心輸出接口控制繼電器以及與繼電器對(duì)應(yīng)的電磁閥等設(shè)備.

 

  3智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).

 

  整個(gè)智能控制系統(tǒng)包含參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)溫度報(bào)警遠(yuǎn)程控制退出系統(tǒng)及幫助菜單等選項(xiàng).在軟件編制過(guò)程中充分考慮了經(jīng)濟(jì)!節(jié)能!實(shí)用的特性.軟件的參數(shù)設(shè)置功能用來(lái)設(shè)置作物生長(zhǎng)的溫度上限和溫度下限.當(dāng)溫度低于下限或超過(guò)上限時(shí)會(huì)啟動(dòng)溫度報(bào)警功能,同時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出反應(yīng)溫度超過(guò)上限時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉供熱閥門(mén)打開(kāi)通風(fēng)窗口降溫溫度低于下限時(shí)系統(tǒng)打開(kāi)供熱閥門(mén)并關(guān)閉通風(fēng)窗口.單片機(jī)系統(tǒng)有完善的設(shè)備故障報(bào)警系統(tǒng)及傳感器數(shù)值校正功能并且各個(gè)傳感器獨(dú)立工作互不影響確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行.

 

  4結(jié)論.

 

  4.1地?zé)豳Y源作為一種新型能源越來(lái)越受到重視,本設(shè)計(jì)利用本地?zé)崮?/a>搭建溫室系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)供熱方式高耗能!有污染的問(wèn)題肩很高的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性.

  4.2將單片機(jī)與上位機(jī)結(jié)合使用實(shí)現(xiàn)了溫室供暖的自動(dòng)控制,合理利用了地?zé)?a href="http://m.cityofbrews.com/t/資源.html" >資源,同時(shí)為用戶(hù)提供了良好的控制界面操作簡(jiǎn)便便于推廣.