摘要:選取地?zé)豳Y源為研究對象,因地制宜,搭建蔬菜溫室,使用智能控制系統(tǒng),將巨浪收場本地地?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.將蔬菜的最佳生長溫度范圍錄入到上位機(jī)控制軟件數(shù)據(jù)庫中,通過實(shí)時(shí)判斷將處理信號(hào)反饋給單片機(jī)控制系統(tǒng),通過單片機(jī)調(diào)節(jié)供熱管道開關(guān)來控制溫室內(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)模化!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)生熱量通過熱水管道熱輻射或者輸送熱風(fēng)來提高和保持溫室內(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.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)打開閥門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)固耐用并且牧場內(nèi)采用換熱器間接供暖的方式避免了地?zé)崴?/a>對管道的腐蝕,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加熱管道外表面對流和熱輻射對溫室進(jìn)行增溫.牧場內(nèi)的溫室長為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)主要用來調(diào)控溫室內(nèi)的溫度.常見的臺(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10m后信號(hào)衰減嚴(yán)重,所以通信總線采用RS485串口與下位機(jī)連接在計(jì)算機(jī)與通信總線之間加一串口轉(zhuǎn)換模塊即可.上位機(jī)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置參考作物知識(shí)庫對溫度參數(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)測量的數(shù)據(jù).下位機(jī)接受各個(gè)溫度傳感器采集來的實(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)的開關(guān)信號(hào)來控制供暖管道閥門的開關(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.但是其非線性!精度中等!靈敏度低!穩(wěn)定性低!

 

  通訊作者:劉桂陽.

 

  高溫下容易老化和有線性漂移并且測量需要參考量.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作為溫度測量元件.OS18B20傳感器在測量過程中可對溫度進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)淮確的測量溫度.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Zooov的快速脈沖干擾,同時(shí)對單片機(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)用戶設(shè)定的溫度參數(shù)與當(dāng)前溫度做對比通過控制措施來調(diào)節(jié)溫室內(nèi)部的溫度創(chuàng)造出適合作物生長的最佳溫度環(huán)境.根據(jù)作物不同生長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)檢測參數(shù)進(jìn)行比較后調(diào)整供暖管道開關(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,降低了布線難度網(wǎng)絡(luò)傳輸距離可達(dá)1200嘰計(jì)算機(jī)通過通訊模塊以及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I心輸出接口控制繼電器以及與繼電器對應(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)置功能用來設(shè)置作物生長的溫度上限和溫度下限.當(dāng)溫度低于下限或超過上限時(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)溫度超過上限時(shí)系統(tǒng)關(guān)閉供熱閥門打開通風(fēng)窗口降溫溫度低于下限時(shí)系統(tǒng)打開供熱閥門并關(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://lichunhm.cn/t/資源.html" >資源,同時(shí)為用戶提供了良好的控制界面操作簡便便于推廣.