傳統日光溫室自動化控制技術應用與思考

王建春+陳良富

摘 要：該文介紹了新疆兵團第十三師農業科學研究所在傳統設施溫室中應用遵義群建塑膠制品有限公司設計的自動控制系統進行生產，該系統通過軟硬件設備合理設計，實現了實時溫室環境參數采集、自動和人工控制灌溉作業等功能。同時對該自動控制系統在生產出現的問題進行總結思考。

關鍵詞：日光溫室；自動化；應用；思考

中圖分類號 S625 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）15-57-02

Application of Automatic Control Technology in Traditional Greenhouse

Wang Jianchun1 et al.

（1Agricultural Research Institute of the 13th Division，the Xinjiang Production and Construction Corps，Hami 839001，China）

Abstract：The paper introduced the automatic control system of traditional greenhouse in Agricultural Research Institute of the 13th Division，the Xinjiang Production and Construction Corps，which was designed by Zunyi Qunjian plastic products Co.，Ltd. Through reasonable design of software and hardware equipment，the system realized the real-time greenhouse environment parameter acquisition，automatic and manual control irrigation assignments and other functions. Problems of the automatic control system in production were summarized.

Key words：Greenhouse；Automation；Application；Thinking

20世紀70年代末開始，我國陸續從以色列、美國、日本、荷蘭等國引進了許多先進的現代化溫室。在吸收國外高科技溫室自動監控技術基礎上，我國科研人員對溫室控制技術和設備進行了研究，取得了一定的成果。但是由于日光溫室存在著單棟面積小、管理形式多樣，而且總體投資能力較差等問題，適用于日光溫室群集中的分散管理、操作簡便、價格低廉的溫室環境控制系統一直是農業科研人員努力的方向。兵團第十三師農業科學研究所和遵義群建塑膠制品有限公司聯合開發出一套系統日光溫室自動化監控系統并在生產上應用。

1 日光溫室自動化監控系統總體思路

應用計算機技術開發自動化監控應用軟件，在傳統日光溫室內安裝各類感應探頭，對日光溫室內的土壤濕度、空氣干濕度、空氣溫度相關數據采集，通過無線電信號遠程傳輸數據，計算機數據處理，實現遠程的閥門控制、水泵控制，泵站監控、閥門檢測、無線模塊管理、發送數據排序等功能。能對溫度、光照、CO2濃度、營養液和施肥等進行綜合自動控制，具體結構如圖1。

2 系統軟件組成

系統軟件選用工控組態軟件或VB軟件它為用戶提供了從數據采集到數據處理、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出、曲線顯示等解決實際工程問題的各種方案與實施工具，用戶可避開復雜的計算機軟硬件問題，只需根據工程作業的需要和特點，進行方案設計與組態配置，即可生成相應的應用。系統主要由上位機、無線通訊接口、控制器等部分組成，通過串行通訊接口及無線網格網絡協議來實現上位機與多臺控制設備之間信息傳輸，并完成對各種控制器的控制。本系統控制芯片，負責通訊調度及控制器各種功能的實現，完成無線控制器數據傳輸，實現控制系統的數據交流。其中無線模塊通過串行通訊接口的數據發送到空中，在線的無線控制器都會接收到該數據。控制器進行數據匹配執行相應操作，進行數據處理、通訊、系統控制、實時顯示及修改各種控制數據、曲線，記錄每天的各種采集數據。

3 控制、操作系統

3.1 數據采集系統 數據采集系統主要有溫濕度傳感器、土壤濕度傳感器、光照強度、二氧化碳濃度監控器，各傳感器可定時采集溫室內的實時數據，也可隨時探測溫室室內的實時數據，定時記錄數據，計算機軟件可根據預先設定的預警值進行報警。

3.2 機械控制系統 機械控制系統包括卷簾機、放風減速單機、水泵控制器、電磁閥、換氣扇控制電機，各電機的開啟和運行都是通過無線電信號控制，計算機通過自檢系統進行對各電機運行狀況進行監控，

4 傳統日光溫室配套設備

傳統日光溫室的設計和建設時很多沒有設計自動控制輔助設備，因此必須添加溫室放風口減速電機、溫室專用換氣扇、卷簾機、溫室滴灌系統、供水系統及相應設備配套電路和感應器。

5 討論

（1）傳統日光溫室的建造結構不規范，在設計和安裝自動化控制設備時需要按實際情況調整，各控制參數也要相應調整。

（2）傳統日光溫室自動化控制設備能夠按預定指標進行工作，但是常常因為溫室內作物不同和外界天氣原因需要人工進行遠程監控操作。

（3）傳統日光溫室多為分散農戶經營，自動化控制的規?；荒艹浞煮w現，公司化規模較大經營日光溫室應用效果更好。

參考文獻

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