任嘉華
淺析中控系統在規模化溫室中的應用
任嘉華
溫室內的溫度、濕度,光照強度,以及土壤的溫度、濕度等因素,對溫室內作物生長起著關鍵性的作用。對于規模化溫室而言,如果借助人工調控室內的環境條件,需要大量的人手和時間,而且存在難以避免的人工誤差。
溫室中控系統可以全自動的控制作物生長環境的各項指標,從而減少人工成本,提高了生產效率。通過精準的控制與調整,優化農作物的生長環境,可以創造適合作物生長的最佳環境,從而大大提高了作物的品質。
溫室中控系統是將各種感知技術,現代網絡和人工智能與自動化技術的集成應用。中控系統由信息采集系統,中心計算機,控制系統三部分組成。信息采集系統包括溫、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。控制系統包括電加熱系統,通風降溫系統,噴滴灌系統,采光遮陽系統,CO2發生器系統等自動化設施。中心計算機安裝專門的控制軟件,接收并處理信息采集采集系統傳來的數據,對控制系統中的自動設施進行控制。中控系統結構如圖所示。

溫室中控系統是以PLC為核心,運用溫、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境中的溫度、濕度,光照強度,CO2濃度,pH值,土壤水分等參數,通過網絡傳輸給中心計算機。計算機將采樣數據以圖表格式顯示并儲存,然后將其與設定的報警值比較。若檢測值超過設定值會自動報警,通知溫室管理人員采取相應的措施。同時計算機也可以向現場控制器發出指令,自動啟閉電加熱器,通風降溫機,水泵,遮陽拉幕機,CO2發生器等自動設施。不同作物環境因子不同,計算機操作人員根據各種作物所需求的數據及控制參數輸入計算機。通過控制系統可以全面控制作物的生長環境的各項指標,做到精準控制與調整。溫室中控系統可以進行實時自動監測、調節,室溫時環境接近人工設定的理想值,以滿足溫室作物生長需求。控制系統設有手/自動切換開關,必要時可以進行手工操作。
如果種植的作物在生長過程中出現了一些問題,工作人員可通過查看計算機存儲的作物生長條件歷史數據,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。做到提早發現問題提早解決。用戶可以通過手機APP隨時接受各種實時采集的數據,還可以通過控制溫室內的攝像傳感器,觀察溫室的全面情況。
中控系統在規模溫室種植中起著重要作用,不僅減少了人工勞作,大大提高了經濟效益,而且減少了水、肥、藥的用量,實現了農業生產的精準化,提升了種植作物的品質。是我國農業現代化重要發展方向,具有很大的推廣價值。
(作者單位:石家莊市第十七中學)