分布式温室控制系统
农业大棚环境监控系统的监测内容及应用解决方案

农业⼤棚环境监控系统的监测内容及应⽤解决⽅案农业⼤棚环境监控系统的监测内容及应⽤解决⽅案1.前⾔1.1国内外农业温室⼤棚系统的现状我国是⼀个农业⼤国,⽬前在⼴⼤农村,农业温室⽐⽐皆是。
近年来,随着我国农业和农村经济的发展,农业⽣产⽅式逐步由传统的粗放经营式向现代集约型经营⽅式转变,农业科技⽰范园,作为现代集约型农业和⾼新科技应⽤的⽰范窗⼝,应运⽽⽣。
随着科学技术的进步,温室的结构档次在逐步的提⾼,建设⼀种可提⾼温室内作物产量和质量,降低⽣产成本,减轻⼯作⼈员劳动强度的农业温室⼤棚智能监控系统,是⼴⼤温室作物⽣产⼈员的迫切需求。
⽬前,虽然也有不少单位或个⼈引进了⼀些国外的计算机智能监控系统,如温室环境监控系统,施肥灌溉监控系统,⼯⼚化育苗智能监控系统等,这些系统真正实现了温室控制的智能化和⾃动化,但往往存在投资过⼤.系统维护不⽅便等各种发展制约瓶颈,再者就是要求温室的管理操作⼈员本⾝有较⾼的⽂化素质和较丰富的⼯程技术经验,⽬前我国⼴⼤农民还不具备,这也限制了国外同类产品在国内的推⼴应⽤。
开发低价位、实⽤型的农业温室⼤棚智能监控系统对于推进我国农业⾃动化、智能化进程具有重要的意义,同时也具有很⼤的市场潜⼒。
据调查,⽬前市场上迫切需要的是⼀种低成本、操作使⽤简便的实⽤农业温室⼤棚智能监控系统。
针对这⼀要求及我国⽇光温室量⼤、⾯⼴的特点,研究⼀种既符合我国农业⽔平实际⼜适合农民经济承受能⼒、技术上不低于国外同类产品的农业温室智能集成监控系统是⾮常必要的。
智能化农业温室⼤棚是集农业科技上的⾼、精、尖技术和计算机⾃动控制技术于⼀体的先进的农业⽣产设施,是现代农业科技向产业转化的物质基础。
它能营造相对独⽴的作物⽣长环境,彻底摆脱传统农业对⾃然环境的依赖性。
⽬前,计算机监控在农业温室⼤棚种植中得到了越来越⼴泛的应⽤,并正在成为农业温室⼤棚监控的核⼼。
智能化农业温室⼤棚研究是当今兴起的⼀门横跨⽣物学、计算机科学、电⼦科学、机械设计和环境控制等⼏⼤学科的综合了多种⾼新技术的边缘学科。
温室环境智能控制系统的设计

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1 6. 0
维普资讯
20 0 6年 8月
农 机 化 研 究
第 8期
所 以 ,笔 者 在 模 糊 控 制 理 论 的基 础 上 ,研 究 了模 糊 控 制 技 术 ,建 立 模 糊 控 制 器 。 该 控 制 器 以 各 个 环 境 参 数 为 输 入 ,进 行 模 糊 处 理后 , 向执 行 电机 发 送 控
收 藕 日期 : 2 0 —1 - 6 0 5 2 0
2 客 户 端 计 算 机 节 点 的 设 计
客 户 端 计 算 机 是 整 个 系 统 与 生 产 管 理 人 员 的 交 互 工 具 。生 产 管 理 人 员 利 用 计 算 机 查 询 系 统 内各 个 节 点 的 状 态 ,获 取 各 路 传 感 器 的信 号 , 以便 做 出
相 结 合 , 以增 加 稳 态 控 制 性 能 。
式 智 能 控 制 系统 。 CN 总 线 的优 点 是 支 持 多 种 方 式 A 工 作 , 系统 中 任 意 节 点 均 可 在 任 意 时 刻 主动 地 与 其 它 节 点 互 通 信 息 ,支 持 点 对 点 、一 点 对 多点 和 全 局 广播方 式接收/ 发送 数 据 。 采 用 总线 仲裁 技 术 , 它 根 据 节 点 的 优 先 级 来 避 免 总线 冲 突 。 由总 线 上 的 智 能
现 温 室 环 境 参 数 控 制 过 程 的智 能 化 。 关 键 词 : 园艺 学 ;温 室 环 境 控 制 系统 ;设 计 ;CN总 线 ;模 糊 控 制 ;P D 制 A I控 中 图分 类 号 :¥ 2 .;S 2 6 53 1 6 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 :1 0  ̄ 1 8 (0 60 - 0 0 — 0 0 3 8 X 2 0 )8 1 6 3
我国几种温室环境控制系统的架构方案

20 0 6年 5月
农 机 化 研 究
第 5期
我 国 几 种 温 室 环 境 控 制 系 统 的 架 构 方 案
白春 雨 ,时 玲 ,张 亚 静 ,何 根 旺 ,
(. 1 云南 农 业 大学 工程 技术 学 院 ,昆 明 6 0 0 ;2 太 原 理 工 大学 机 械 工程 学 院 ,太 原 521 . 002) 3 0 4
图 2所 示 。这 种 系 统 所 有 性 能 都 集 中 在 单 片机 上 ,
1 温 室 环 境 控 制 系 统 模 式
1 1 基 于 P C 的 温 室控 制 系 统 . L 基 于 P C 可 编 程 逻 辑 控 制 器 ) 温 室 控 制 系 统 L( 的
单 片 机 系统 一 旦 出现 故 障 ,整 个 系 统 都 会 失控 ,植
可 选方案 。
温 室 的 网络 化 分 布 式 控 制 。其 上 位 机 的功 能是 :介 人 互 联 网 、P C 采 集 数据 上 传 的 管 理 、设 定 点 的 下 L 载 、控 制 算 法 的优 化 与生 成 等 。 其 缺 点 是 投 资 大 , 基本都在万元 以上, 业用户难 以接受 。 农
通 过 先 进 的 现场 总线 技术 ,可 实 现 多 台 P C L 、多 个
收稿 日期 :2 0- 40 0 5 0— 6 作 者 简 介 : 白 春 雨(1 8 -)男 , 西 朔 州 人 , 士 研 究 生 。 E m i ) 91 , 山 硕 (— a l
s bc @1 .C B。 x y 26 O
线 复 杂 ,可 靠 性 差 ,故 障率 高 ;且 信 号 的 输 人 、输
出一 般 为模 拟 量 或 开 关 量 , 自动 化 程 度低 。 由于 温 室 控 制 环 境 噪声 大 、环 境 恶 劣 。单 一 的 C U控 制 系 P 统 难 以达 到 预 期 的控 制 效果 。 现 在 已 很 器 卜— 执行 机 构 .
priva温室控制原理

Priva温室控制系统是一种用于实现温室环境控制的先进技术。
其控制原理可以概括为以下几个方面:
1. 传感器数据采集:Priva温室控制系统通过安装在温室内的多种传感器来监测环境参数,如温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度等。
这些传感器会实时采集环境数据。
2. 数据分析与决策:温室控制系统使用采集到的数据进行分析和处理。
通过算法和模型,将环境数据与预设的目标值进行比较,确定是否需要采取控制措施来调整温室内的条件。
3. 控制执行:根据数据分析的结果,Priva控制系统会通过自动化设备来执行相应的控制操作。
这些设备包括加热装置、通风设备、灌溉系统、光照调节器等,它们可以向温室提供合适的热量、湿度、CO2浓度和光照等。
4. 反馈和调整:温室控制系统通过再次监测环境数据,收集控制操作后的反馈信息。
如果环境参数仍然偏离预设目标,系统将进行自动调整,并不断优化控制策略,以使温室环境保持在理想的状态。
总的来说,Priva温室控制系统通过传感器数据采集、数据分
析、控制执行以及反馈调整的过程,实现对温室环境的精确监测和自动化调控,以提供最佳的种植环境和最大限度地优化植物生长条件。
温室大棚控制系统设计

本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻,以及四位八段数码管等元器件,设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路,实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统,解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大,且费时费力、效率低等问题。
该系统运行可靠,成本低。
系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集,并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节,达到了温室大棚自动控制的目的。
促进了农作物的生长,从而提高温室大棚的产量,带来很好的经济效益和社会效益。
关键词: STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测第1章绪论§1.1选题背景§1.2选题的现实意义第2章系统硬件电路的设计§2.1系统硬件电路构成系统整体框图§2.1.2系统整体电路图§2.1.3系统工作原理§2.2温度传感器的选择§2.2.1 DS18B20简介§2.2.2 DS18B20的性能特点§2.2.3 DS18B20的管脚排列§2.2.4 DS18B20的内部结构§2.2.5 DS18B20的控制方法§2.2.6 DS18B20的测温原理§2.2.7 DS18B20的时序§2.2.8 DS18B20使用中的注意事项§2.3单片机的选择§2.3.1单片机概述§2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能§2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图§2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明§2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计§2.4.1串行通信的分类§2.4.2串行通信的制式§2.4.3串行通信的总线接口标准§2.4.4 RS-485的硬件设计§2.5小结第3章系统软件的设计§3.1系统主程序§3.2系统部分子程序§3.2.1 DS18B20初始化子程序§3.2.2 DS18B20读子程序§3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序§3.2.5 DS18B20温度转换子程序§3.3 DS18B20的流程图第4章总结参考文献致谢附录第一章绪论1.1选题背景在人类的生活环境中,温湿度扮演着极其重要的角色。
基于PLC系统下的大棚温湿自动智能控制系统毕业设计论文

基于plc大棚温湿自动控制系统摘要:讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法,详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。
分布式的控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。
系统成本低廉,性能稳定,通用性好,符合中国国情,具有广泛的应用前景。
关键词:温室大棚;PLC;集散控制;温湿控制Title Design the agriculture temperature and humidity glasshouse control system with the programmable logic controllerAbstract:The method of distributed control system composed by PLC technology in glasshouse control is introduced in this paper. It gives a detailed introduction to the characteristics, constitutes,software and hardware design , real - time dynamic surveillance and communication of the system.The distributed control structure makes all sub - systems independent relatively , separates the management and control function , and easy to realize the swarm control management , greatly improves the reliability and expandable of the system. It has the characacters of low cost , stable function , wide adoptability , etc , which matches the conditions of China and has charming application foreground.Keywords:Glasshouse agriculture; PLC; Distributed control system;Swarm control management目录引言 (1)一研究背景 (1)1.2研究的目的及意义 (2)2 系统概述 (2)2.1系统设计任务 (2)2.2系统总体设计 (2)2.3 系统工作原理 (7)2.4 温湿度传感器 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1 PLC简介 (9)3.2 总线简介 (9)3.3电磁阀的简介与安装 (10)3.4湿度传感器 (13)3.5温度传感器 (14)3.6 喷灌系统的设计 (15)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)图1 (25)1 引言1.1 研究背景我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。
智能温室大棚控制系统介绍

智能温室大棚控制系统介绍
智能温室大棚控制系统介绍
智能农业大棚控制系统是根据外界环境的温度、湿度、二氧化碳含量、光照以及风速、风向、雨量等气候因素,来控制温室内的温度、湿度、通风、光照,创造出适合作物生长的最佳环境,同时对影响作物生长的各种营养元素进行动态的配方管理。
托莱斯智能温室大棚智能控制系统由三部分组成:
一是信息采集信号输入部分,它包括室内、室外温度、湿度、CO2浓度及光照等;
二是信息转换与处理部分,主要功能是将采集的信息转换成计算机可识别的标准量信息进行处理,输出决策的指令;
三是输出及控制部分,控制风机、喷雾系统、遮阳系统及窗的开关等系统,使作物的生长实现车间化的生产控制过程。
托莱斯智能温室大棚智能控制系统优点:
A:实时监控:分为自动监控、手动监控、视频监控、监控采集设置
B:信息管理:历史数据查询、历史数据对比分析、报警信息查询等。
C:设备管理:可以远程设定风机、天窗、湿帘等农业电气设施的工作状态。
D:系统设置:可设定各传感器参数报警区间阀值
E:专家系统:为种植户提供植物生理、病虫防治,水肥浇灌等方面科学种植的指导
F:用户管理:可查看所有系统登录账户的情况及登录记录以及新增不同权限用户。
托莱斯智能温室大棚智能控制系统采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度等环境参数与预设值作比较,有不相符合的情况则启动相关设备调节温室温度。
智能温室大棚智能控制系统的应用,真正实现了农业生产自动化、管理智能化,使温室大棚种植管理智能化
调温、精细化施肥,可达到提高产量、改善品质、节省人力、降低人工误差、提高经济效益的目的,实现温室种植的高效和精准化管理。
温室中光照度的实时检测及自动控制系统之欧阳治创编

2015届毕业生毕业论文题目:温室中光照度的实时检测及自动控制系统院系名称:电气工程学院专业班级:电气F1101学生姓名:学号:指导教师:教师职称:讲师年月日摘要温室大棚技术是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术,在现代农业生产中已得到广泛的应用,对现代农业生产具有重要的作用。
它突破了传统农业种植受地域、季节、气候、自然环境等因素的限制,为农作物提供了适宜的生长环境。
而光照作为植物生长的三大要素之一,是农作物制造养分的必要条件,也是形成温室小气候的主导因素。
因此,使用光照度计对温室大棚里的光照度进行测量是十分重要的。
针对这一问题,本论文采用PWM调光技术,完成了温室中光照度的实时检测及控制系统的硬件电路和软件程序的设计,并用Proteus软件进行了模拟仿真,并做出了实物模型。
通过对本设计系统进行检测,测试结果表明,该系统运行稳定,测量精度高,不仅实现了温室大棚中光照度的测量的需求,还能对温室内光照进行有效的监控。
关键词:温室光照度检测光照度控制 STC89C52 PWM目录摘要I1 绪论11.1 课题研究的背景及意义1 1.2 国外研究现状21.3 国内研究现状31.4 本设计主要内容42 方案分析62.1 光照传感器的方案分析62.2 调光方式的方案分析73 硬件设计93.1 硬件选型及电路设计93.2 版图设计154 软件设计164.1 软件流程图164.2 程序调试174.3 仿真分析18结论23致谢24参考文献25附录:程序代码281 绪论1.1 课题研究的背景及意义农业是国家重要的支柱产业之一,我国作为世界第一农业大国,农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。
良好的气候与生态环境条件是农业发展的重要保障,而我国幅员辽阔,气候和生态环境条件相对恶劣,制约了农业的发展。
温室技术的出现为农作物的生长提供了适宜的生长环境,提高了农作物的产量,促进了农业的高效持续发展。
基于ZigBee的温室温度控制系统

2叭4年4月 农机化研究 第4期 基于ZigBee的温室温度控制系统 张文道 ,马 娜 ,王陈陈 ,马明建 ,申瑞霞 (1.山东理工大学农业工程与食品科学学院,山东淄博255049;2.山东科技职业学院,山东潍坊 261053) 摘要:为解决温室灰色预测模糊PID控制算法控制适应性差的问题,在灰色预测模糊PID控制算法的基础 上,加入依据室外温度变化的模式控制算法,构建了由温度采集节点、中心节点、温度控制节点与Pc机组成的 ZigBee无线网络温度控制系统。在IAR Embedded Workbench IED和Visual C++6.0环境下,开发了ZigBee节点程 序和上位机算法程序。对灰色预测模糊PID算法和改进控制算法进行了对比控制试验,并依据Harris理论对两 种算法的控制精度进行了评价。试验结果表明:改进控制算法比灰色预测模糊PID算法控制精度提高了0.2 oC。 关键词:温室;温度控制;模式控制算法;ZigBee;灰色预测步长 中图分类号:TP272;S625.5 1 文献标识码:A 文章编号:1003-188X(2014)04-0075-04
0 引言 现代温室对温度控制的要求越来越高,但温室系 统普遍具有大滞后性、时变性和非线性的特征,传统 PID控制方式效果不佳,难以实现高效、节能的目标。 针对PID控制方式存在的缺陷,有学者提出一种 灰色预测模糊PID控制算法…:根据系统的状态采用 模糊控制,实时在线调整PID的控制参数,减少调节 时间 ;针对PID“事后控制”的行为特征,采用灰色 预测理论提前预测系统未来的行为,达到超前控制的 效果。 灰色预测模糊PID控温算法存在比较明显的缺 陷:当室外环境温度变化比较快时,会因为控制算法 中灰色预测的步长h相对变小,造成灰色预测精度下 降 j,影响系统温度控制效果。为了提高灰色预测模 糊PID控制算法的灵活性,本文提出一种依据室外温 度变化自动改变系统工作模式的方法,来提高系统的 控制精度。同时,在ZigBee硬件平台上,构建了分布 式无线网络温室控制系统。
毕业论文文献综述 温室环境自动控制系统研究综述

本科生毕业论文(设计)文献综述温室环境自动控制系统研究综述摘要:基于对现代温室环境自动控制技术的研究与应用,本文简述了国内外的发展现状,并就该系统从其组成部分三方面做了概述与总结,指出其中存在的问题与困难。
最后对温室环境的智能控制系统作研究应用的前景展望。
关键词:温室环境自动控制系统引言传统农业由于极度依赖于自然气候条件,约束了作物的生长环境,只能靠天吃饭的根本缺点也极大地限制了农产品的输出产量和时间。
随着科学技术的进步和生活水平的提高,人们对农产品的需求量越来越大,各种技术发展应用于作物生长,设施农业和现代农业加快了发展的脚步。
温室的出现,使作物对外界环境的依赖性得以降低,营造了一个比较适宜作物生长的小环境,在一定程度上实现了人们对蔬菜水果一年四季需求的梦想。
但是温室这个相对较小的封闭环境的自我调节能力是有限的,经常会出现一个或多个环境因子超过作物的最适界限,影响温室作物的栽培效益的现象。
为适应我国农业向优质、高效、高产为目的的现代化农业转变的目标,农业环境控制工程作为一种良好的实现手段,也是农业现代化的重要标志,受到了农业工程领域研究学者的高度关注和倾力研究。
同时,与国外先进的智能温室环境控制系统相比,我国温室的发展速度比较慢,环境控制水平低,作物在产量和质量上都还有很大的提高空间,因此,农业设施的自动检测与控制是我国亟待发展的项目。
利用温室的自动控制技术,可以为作物生长创造适宜的光照、温度、湿度、水份、土壤、空气、养份等环境条件,适应不同的生长需求和成熟的上市时间,能够实现高产出、高品质的目标。
但是,实际中温室作物环境的控制远比一般的工业环境控制要复杂的多。
温室环境是一个多输入、多输出、非线性、很复杂的控制系统。
温室外部环境多变,内部植物生长作机理复杂,而作物生长、繁育都要求一定的环境条件,而这些同时随着作物种类的不同而改变。
同时温室各个环境因子之间的关系错综复杂、相互制约:如温度的变化会引起湿度的变化;湿度的改变会引起温度的变化;温、湿、光、气等因子之间相互耦合,相互影响。
基于PLC的温室控制系统的设计开题报告

温室内的温度调节和控制包括保温、加温和降温。温度的调节和控制是通过温度传感器来检测温室内的温度参数, 传感器检测的信号转化成数字信号送入到PLC, 通过与PLC内部设定的参数进行比较后转化为电信号来控制遮阴帘, 改变温室内的温度, 是温室内温度保持在设定的范围内。
温室内的温度调节和控制包括保温、加温和降温。温度的调节和控制是通过温度传感器来检测温室内的温度参数,传感器检测的信号转化成数字信号送入到PLC,通过与PLC内部设定的参数进行比较后转化为电信号来控制遮阴帘,改变温室内的温度,是温室内温度保持在设定的范围内。
郑州科技学院毕业设计(论文)开题报告
课题名称
基于PLC的温室控制系统的设计
课题来源
课题类型
指导教师
学生姓名
学号
专业
一、选题背景及依据(简述题目的技术背景和设计依据,说明选题目的、意义,列出主要参考文献)
1.温室控制的背景
随着农业的现代化发展, 一些问世的温湿度监测与控制也越来越趋强与自动化、智能化的方向发展。而我国的现代化温室是在引进国外技术与自我开发的基础上发展起来的。实现温室的温度智能控制, 自动的调节温度以满足温湿度需要, 是本课题研究的重点。以往的一些温室都是靠温度计监测, 人工读取, 再由人来调节温度。这种方式不但浪费了大量人力物力, 控制的精度也很难保证。
.温室大棚智能控制系统流程主/控制电路图的设计及选型。
3.控制系统拟采取的总体方案
温室大棚自动控制系统是利用PLC对温室大棚内的温度参数的变化做出相应的控制。本设计针对且前国内对温室自动控制水平的要求及自动控制系统的需求情况, 采用中央控制计算机与PLC智能控制器的主从式体系结构, 实时多任务操作系统, 研制了这一套智能型温室控制系统。温室自动控制系统应是一种具有良好控制精度、较好的动态品质和良好稳定性的系统。按照系统的控制目的, 温室控制系统主要由温度监测传感器、PLC及上位机组成。能够实时、准确可靠的运行。
基于PLC的大棚温室控制系统的设计

基于P L C的大棚温室控制系统的设计精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-基于PLC的温室控制系统的设计摘要随着人们生活水平的提高,由温室大棚种植的反季节蔬菜成为人们越来越离不开的食物,所以温室大棚技术越来越重要,而温度控制是最为重要的一环。
考虑到PLC具有灵活性、操作简单等优点,所以设计出了基于PLC的温度控制系统。
该论文介绍了温室控制系统的构成,包括信息采集部分、智能控制部分以及最后的执行部分。
由于温度的变化因素很多,包括光照、湿度、通风等因素,所以本次设计的系统中包括了升降温系统、补光系统、遮阳系统、加湿系统、CO2系统、通风系统,来综合调整温度的变化保证温度的准确度。
根据设计需要和经济综合因素的考虑选用了西门子S7-200型PLC的控制,这样既能够满足输入与输出控制,又有比较高的性价比。
在设计中给出了控制系统的软硬件设计,并用STEP7软件进行对梯形图的输入、调试与仿真,能够完全符合设计需求。
关键词传感器 PLC 模糊控制器 MCGS组态软件电机Greenhouse Control System Based on PLCABSTRACTWith the improvement of people's living standard anti season vegetables become people are increasingly inseparable from the food, so the greenhouse technology is more and more important, and the temperature control has become the most important part, so the PLC control system of greenhouse based on. Temperature sensor and PLC are the core of the greenhouse control system, they have a direct impact on the working status of the system. Its working process is the when the temperature sensor to collect the signal is transmitted to the fuzzy controller, the fuzzy controller by the signal conversion andcomparative analysis, then the signal transformation output signal to the MCGS configuration software is used to judge the and the signal is transmitted to the PLC, PLC receives the signal and control motor working temperature control. MCGS configuration software where the computer is also a platform for human-computer interaction.Key words Temperature Sensor PLC Fuzzy ControllerMCGS Configuration Software Electric Machinery目录第1章绪论课题背景时代在进步社会在发展人民的生活水平也在不断地提高,而反季节蔬菜已经成为人们餐桌上必不可少的食物,所以以大棚温室为主的农业种植面积不断增大,温室大棚主要就是为植物的生长创造合适的温度环境,但是如何创造合适的温度环境成为摆在人们面前一大难题。
智能温室控制系统(详细介绍)

在不适宜植物生长的季节,温室能提供生育期和增加产量。
但是,传统的温室在环境控制方面存在较多问题,比如管控效果受限、管理成本高等。
在传统的普通温室环境控制过程中,控制决策大部分依靠农艺师或种植者的经验和感性认知,存在粗放、宽泛、不确定的属性。
即使配置了卷帘电机、轴流风机、湿帘系统等机械化控制设备,为环境控制提供了必要的条件,但是这些设备的运行控制仍然依赖于人的决策,且耗费大量的时间成本。
尤其是在规模化设施栽培中,如何高效精准地实现环境控制是亟需解决的问题。
应用智能温室控制系统,这些问题便可迎刃而解。
应用智能温室控制系统可为每个温室配置一系列的传感器来采集数据,包括空气温湿度、土壤温湿度、太阳辐照度、CO2浓度和土壤pH等环境因子。
这些都是影响温室内作物生长的基本要素,同时也可进一步获取叶片温湿度、叶面积、茎秆和果实的微变参数等,从中读取更深层次环境与作物生长的关系,给温室环境的智能控制提供更精准的决策依据。
托普物联网系统通过云平台或手机APP可实现对温室环境的远程实时控制,可节约大量的人力成本,实现设备控制的统一和标准化管理。
在智能连栋温室环境调控中需要风机、遮阳帘、加温设备、湿帘等设备的联合运行来确保温度在设定的范围内,这种控制就需要多个设备的联合、高频动作,设备运行的先后顺序、运行时间、运行强度包括能效指标都需要被考量,运用智能温室控制系统便能自动执行、智能运行,从而达成环境控制目的。
智能温室控制系统也叫智能温室大棚控制系统、温室智能控制系统、智能大棚控制系统,是在物联网应用逐渐广泛的情况下提出来的,特别是托普农业物联网的出现,温室智能控制系统是基于此而研制出的一套用于温室灌溉环境监测的控制管理系统。
由浙江托普农业物联网研制的温室大棚智能控制系统可实现对温室灌溉设备的监视、控制、环境数据的不间断采集、整理、统计、制图。
它有着与WINDOWS相一致的界面风格,完善的内存管理和友善直观的操作方式。
基于物联网技术的智能温室大棚控制系统

基于物联网技术的智能温室大棚控制系统随着人们生活水平的提高和环境污染的加重,在农业生产环境中,使用无公害的技术已经成为了国内外的趋势。
智能温室大棚控制系统是一种完全自动化的,集照明、空气调节、温度调节、湿度调节、二氧化碳调节、水分配等多种功能于一体的智能化设备。
该系统主要是通过物联网技术实现管理,不仅能够优化温室大棚的耕种环境,还能够有效地节约人力、物力、财力等资源,提高农产品生产的效率和质量,从而实现高效、智能和无公害农业生产的目标。
一、设计思想1.1开放性智能化的温室大棚控制系统应该是开放的,不仅可以与其他系统进行数据共享,而且可以通过数据来不断升级自身的功能,更好地服务于温室大棚的耕种环境。
1.2可靠性智能化的温室大棚控制系统需要具有高可靠性,系统的任何一个部分出现故障都会对农产品的生产造成严重的影响,因此系统需要具有自我诊断、自我维护等功能,能够及时发现、排除故障,保证温室大棚的正常运行。
智能化的温室大棚控制系统应该是可扩展的,能够根据用户的需求和市场的变化进行升级和扩展,增加新的功能和模块,适应不同的耕种环境。
二、系统结构智能化的温室大棚控制系统采用客户端/服务器结构,客户端主要采用单片机或嵌入式系统来实现,服务器端采用云端或大规模数据库来实现。
系统的整体结构如图1所示:三、系统功能智能化的温室大棚控制系统具有以下功能:3.1 温室大棚环境参数实时监测温室大棚内部环境参数的实时监测是系统的核心功能之一,温室大棚内部的环境参数包括光照强度、温度、湿度、二氧化碳浓度等多个方面。
系统需要通过传感器和控制器来实现这些参数的实时监测,并将监测到的数据上传到服务器端,进行进一步的处理和分析。
温室大棚安全设施的实时监控是系统的一个重要功能,因为温室大棚内部会使用较多的电器和设备,如果这些设备发生故障或出现其他问题,可能会对温室大棚内部的环境造成损坏或危害农民的生命安全。
系统需要通过安装不同类型的传感器来实现对温室大棚内部环境的实时监控,包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、二氧化碳传感器等等,如出现故障或异常行为,在第一时间进行报警或通知农民。
基于多传感器数据融合技术的分布式温度控制系统 中文.

附件1:外文资料翻译译文基于多传感器数据融合技术的分布式温度控制系统摘要在过去的几十年里,温度控制系统已被广泛应用。
本文提出的分布式温度控制系统的总体架构是基于多传感器数据融合和CAN总线。
基于参数估计的多传感器数据融合的新思想,分布式温度控制系统被提出了。
该系统的主要特点是它的普及性,这适用于大规模温度控制的许多领域。
实验表明,该系统具有较高的准确性,可靠性,良好的实时性和广阔的应用前景。
关键词:分布式控制系统,CAN总线,智能CAN节点,多传感器数据融合1 简介分布式温度控制系统,已被广泛的应用在在我们的日常生活和生产中,包括智能建筑,温室,恒温车间,大中型粮仓,油库等,这种系统应确保环境温度保持a 在两个预定义的限制之间。
在传统的温度测量系统中,我们在温度传感器基础上使用一个单芯片的计量系统,再通过RS - 485总线搭建网络。
在网络的帮助下,我们可以进行集中监控和控制。
然而,当监测区域变的更广泛或者传输距离变得更远时,RS - 485总线的弊端就越来越明显。
当监测区域变的更广泛或者传输距离变得更远时,总线传输和响应速度变低,抗干扰能力变得更糟。
因此,我们必须寻求一个新的通信方法来解决RS - 485总线无法解决的问题。
在所有的通信方式中,面向工业控制的现场总线技术,可以确保我们突破传统的点对点的通信模式,并建立一个真正的分布式控制和集中管理的系统[2]。
由于串行通信协议支持分布式实时控制,CAN总线拥有比RS-485更多的优点,如更好的纠错能力,更好的实时能力,更低的成本等。
目前,它已被广泛用于分布式测量和控制领域。
随着传感技术的发展,越来越多的系统开始采用多传感器数据融合技术,以提高它们的性能。
多传感器数据技术是一个把来自多个来源的数据整合成新的信[1] 息的范例,采用这种整合技术所得的结果要比以前所有零散部分加起来更好[3][4][5]。
此外在当代那些有着低成本的分布式网络,资源受限的传感器的系统中,这种技术举足轻重,甚至在未来也是未来[6][7][8]。
智能温室系统介绍

智能温室系统介绍2022年中央一号文件明确指出“加快发展设施农业”,我国引进与推广了一系列新型温室设施装备技术系统,现介绍如下。
一、温室控制系统温室控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。
温室控制系统可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素,根据温室植物生长要求,自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备,自动调控温室内环境,为植物生长提供最佳环境。
计算机环境测量和控制系统是创造适宜温室小气候生态环境不可缺少的重要手段和设施。
通过采用综合环境控制法,使用先进的控制技术和控制策略,充分考虑各控制过程间的关系,真正起到自动化和节能作用。
计算机控制系统由一个或多个模块化的“智能”控制单元或控制器组成,控制器内安装相应的应用控制程序,系统通过各种传感器实时采集程序所需的数据,如温室内部的温度等环境参数及温室外部的温度、光照、风、雨等气候条件,并反映到中心计算机上。
通过综合程序对各种环境参数加以处理后,反馈到相关设备的控制器上,实现设备的开启或关闭,达到作物生长所需的最佳室内环境条件。
二、温室通风系统温室是一个半封闭系统,依靠覆盖材料形成与外界相对隔离的室内空间。
通过调节和控制通风系统可在温室中创造出适于植物生长并优于室外自然环境的条件,如通过降温、降湿、调节气流和二氧化碳浓度等,对室内产生的高温、高湿和低二氧化碳浓度等不利于植物生长的环境加以调节。
齿轮齿条通风系统是现代温室中普遍采用的机械装置,一套机械可多处使用。
该机械由齿轮齿条、限位构件和摆杆组成,齿轮绕轴作逆时针转动时,带动齿条作平面运动,齿条通过铰接轴推动窗体开启,齿轮顺时针转动时,则带动窗体闭合。
该机构可实现近似线性运动,定位准确,易于采用自动控制。
三、温室灌溉系统温室灌溉系统用于温室内蔬菜或花卉的水分和肥料养分供应,可根据温室作物的水肥需求规律及其栽培基质的灌水特性,定时定量地供应水分和养分。
DCS在农业领域中的应用与精准农业

DCS在农业领域中的应用与精准农业农业作为人类最重要的生产活动之一,一直以来都面临着诸多挑战。
然而,随着科技的快速发展,新的技术手段也逐渐改变着农业的面貌。
其中,DCS(分布式控制系统)作为一种先进的自动化控制系统,在农业领域中广泛应用,引领着农业进入了精准农业时代。
一、DCS技术的基本概念分布式控制系统,即DCS,是一种基于计算机网络和先进控制技术相结合的智能控制系统。
它通过将整个农业生产过程分成多个不同的控制区域,利用现代自动化技术对每个区域进行精细化管理和控制,实现对农业生产过程的自动化控制与监测。
二、DCS在农业领域中的应用1. 水产养殖在水产养殖中,DCS技术可以帮助农民实现对水质、水温、水位等参数的实时监测和控制,保持水产养殖环境的稳定性和优良性,以提高养殖产量和质量。
此外,DCS还可以结合图像识别技术,实现对鱼类的自动喂食和分拣,提高养殖效率和减少人力成本。
2. 温室农业温室农业作为一种在受控环境下的农业生产方式,对温度、湿度、光照等环境因素的准确控制要求较高。
DCS技术可以实时监测温室内的各项参数,并通过自动控制系统调整温度、湿度和光照,以确保作物在最适宜的环境条件下生长。
此外,DCS还可以与远程监控系统相结合,实现对温室内环境的远程监控和管理。
3. 粮食储存粮食储存过程中,温度、湿度和气体浓度等参数的控制对保持粮食质量具有重要意义。
DCS技术可以实时监测储存仓内的温湿度和气体浓度,并通过自动控制系统进行调整,保持储存环境的稳定性和优良性,以防止粮食霉变、虫蛀等问题的发生,提高粮食的保鲜程度和储存品质。
4. 农业机械控制在现代农业生产中,大量的农业机械设备被广泛应用,如拖拉机、播种机、收割机等。
DCS技术可以实现对农业机械设备的自动控制,如自动导航、自动喷洒等功能,提高农机作业的效率和准确性,减少人力成本和资源浪费。
三、DCS技术在精准农业中的优势与前景1. 优势DCS技术可以对农业生产过程中的各个环节进行全面自动化控制和监测,提高生产效率和质量。
基于WSN的现代大棚智能控制系统

系统设计
4、控制算法:采用PID(比例-积分-微分)控制算法,对大棚内的温度进行 精确控制。该算法可以根据设定值和实际值的差异,自动调节加热设备和通风设 备的运行,以实现对温度的精确控制。
系统设计
5、数据采集和数据处理:通过温度传感器采集大棚内的温度数据,并将其传 输给PLC进行处理。PLC可以对采集到的数据进行处理和分析,进而优化控制算法 的运行。
结论
然而,本研究仍存在一些不足之处。例如,实验对象仅为单一类型的温室大 棚,未来研究可以考虑对不同类型和规模的温室大棚进行实验验证;此外,还可 以进一步优化控制算法,提高系统的智能化程度。展望未来,温室大棚智能控制 系统将成为现代农业发展的重要研究方向,为实现农业生产的自动化和智能化具 有重要意义。
关键词:STM32单片机、农业大棚、智能控制系统
通过以上任务,STM32单片机在农业大棚智能控制系统中发挥着重要的作用。 在实际应用中,STM32单片机还需要考虑一些问题,如传感器的选择和布置、执 行器的类型和控制精度、系统的稳定性和可靠性等。此外,为了方便用户使用, 还需要设计友好的人机界面,让用户可以轻松地设置环境参数和控制系统的运行。
引言
引言
蔬菜大棚种植作为一种现代化的农业生产方式,已经在全球范围内得到了广 泛应用。大棚种植能够为蔬菜提供适宜的生长环境,提高产量和质量,满足人们 的饮食需求。然而,蔬菜大棚的温度控制一直是种植过程中的一个重要问题。温 度过高或过低都会对蔬菜的生长产生不利影响。因此,本次演示将介绍一种蔬菜 大棚智能温度控制系统,旨在提高大棚温度控制的精度和效率。
关键词:STM32单片机、农业大棚、智能控制系统
在农业大棚智能控制系统中,STM32单片机需要完成以下几个任务: 1、采集传感器数据:通过连接多种传感器,STM32单片机可以实时采集大棚 内的环境参数,如温度、湿度、光照强度等。
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分布式温室控制系统————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:分布式温室控制系统摘要针对农业环境自动化控制的需要,研制了“分布式智能型温室计算机控制系统”。
该系统体系结构为中心计算机和单片机智能控制仪的主从式结构,系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的人工智能技术,对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节,为农作物创造最优化的生长条件。
实时多任务系统使系统的通信,环境参数采集,控制可以同时进行:由于现场情况的复杂性和多变性,依靠精确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题,因此,本系统采用存储大量现场经验和知识的专家系统来达到控制的目的。
采用专家系统从理论上去验证和分析系统,保证了系统运行的稳定性和可扩展性,降低了开发难度。
系统硬件主要由环境因子实时监测模块、智能决策模块组成。
软件部分采用COM组态方式实现,包括数据库管理模块、人工控制模块等几部分构成,具有操作简便,可靠性高,便于升级扩充等特点,已实现产品化。
本系统软件采用组态方式实现,文中介绍了如何利用COM来实现用于工业控制系统的组态软件。
传统的面向对象的设计思想已经难以适应现在的分布式软件模型的要求,组件化的程序设计思想是为了提高软件的可重用洼,可扩展性而出现的。
组态软件则是为了满足控制系统现场情况的多变性而出现的。
为了提高软件的可重用性.减少控制软件设计中的重复劳动,所以控制软件设计成为组态方式成为一种趋势。
利用COM的思想,采取模块包装的方式来实现组态软件使得这样的软件能够直用于不同的控制系统。
关键词:温室专家系统人工智能组态软件单片机1绪论二十一世纪是生命科学的世纪。
加强以现代农业生物技术为主体的农业高科技的研究与开发,是下个世纪我国农业领域能否掌握科技进步主动权的关键。
发展农业高科技产业是促进我国农业高科技研究开发及其与经济建设紧密结合的重要途径。
温室设旌的自动检测和控制技术能为作物创造良好的生长环境,同时温室内的高温、高湿作业环境,又需要作业的自动化技术。
随着温室面积的扩大以及自动化装备的应用,如何进行温室的群管理,以降低运行成本、提高效率、实现环境的精确控制成为目前研究的关键问题。
针对温室环境的自动控制技术、智能管理技术、温室群管理技术正在逐步得到应用,并正向无人化方向发展。
.从计算机局域网到互联网,已形成了世界范围的计算机网络。
由于信启.资源量大、更新传递速度快、遍及世界各地等特点,近年来它的应用取得了飞速的进展,同时在农业领域的应用也越来越广泛。
近几年来,随着低价格、高性能计算机的普及应用以及计算机网络的低价格和高速度,人们在寻求将温室的计算机检测控制信息形成网络化,利用网络的优势来实现温室群的高效率栽培管理,环境控制的精确化、节能化以及设备成本的降低。
本文主要介绍并分析远程分布式控制系统设计技术在温室环境控制上的应用。
国外研究现状温室设施使用基于internet的远程控制技术可实现设施环境检测和控制,即在远离温室现场的场所,通过网络进行温室设施的温度、湿度等设施环境的确认.也可以变更加温器等环境控制没各的设定值。
在发生异常情况时.可以自动通报到牛产者的电话或者传呼机上,远程进行紧急处置。
使用该技术主要有以下的优点:1)可以利用网络的高效率管理,实现分敞控制功能,使坏境均匀化、节能.实现精确控制。
2)降低设备成本,节省人力。
3)实现温室的群管理。
日本的四国电力集团丌发了“OPENPLANET(简称OP)”这一适合于双方向的远程监视控制系统。
陔系统主要由检测控制用LAN、信息采集单元、数据记录单元、分散控制器、OP服务器计算机等组成。
由软件编程做成的模拟实物机器的“虚拟机VM”,可以在网络间任意传送。
用PC机或PDA及移动电话可以把这个“虚拟机”呼出来进行操作。
OPENPLANET技术让“无论何地,分昼夜,只要机网相联,便能遥控自如”的构想变为方便易行的现实。
该系统可以实现温室的群管理。
结合人工智能及其专家系统领域的研究优势.采用中央控制计算机与单片机智能控制器的主从式体系结构,实时多任务操作系统和农业温室专家系统,研制了了这套分布式智能型温室控制系统。
系统对温度,湿度.光照等环境因子实行实时控制.多任务的控制方式提高了温室系统的灵活性,高精度传感器保证了控制精度;分布式体系结构使得控制部分与温室部分可以分离丌宋,两者通过一根总线进行多讥通信,降低了通信成本,使得系统能够很方便的实现远程自动控制或昔手动控制。
1.系统软件采用组态化设计。
由于控制方式的多样性以及温室数目,温室设备种类的变化,对温室控制软件有着更好的要求,即要求它能根据不同的场合进行软P旧l态。
组件化程序设计方法强调真正的软件重用和高度的互操作性.它侧重于组件的产生和装配,这样使得系统能够满足不同的现场状况,可以根据不同的项目束预制软件,大大提高了软件开发的重用性。
2.温室控制系统的特点及结构2.1智能温室控制系统的特点智能温室控制主要是根据外界环境的温度、湿度、光照以及胍速、风向、雨量等气候因子,基于温室专家系统和用户参数设定,通过一些控制措施米调节温室内的温度、湿度、通风、光照等环境因子,创造出适合作物生长的合适温室生态环境(该环境是按不同作物生长的要求进行统筹优化后制定的),即根据作物不同生长阶段的需求制定出检测标准,通过对温室环境的实时检测,将测得参数进行比较后自动调整温室各个控制设各状态,以使各项环境因子符合既定要求。
目前对温室环境控制主要采用两种方式:单因子控制和多因子综合控制。
(1)单因子控制是相对简单的控制技术,在控制过程中只对某一要素进行控制,不考虑其它要素的影响和变化(2)多因子综合控制也称复合控制,可不同程度弥补单因子控制的缺陷。
该种控制方法根据作物对备种环境要素的配合关系,当某一种要素发生变化刑,其它要素自动做出相应改变和调整,能更好地优化环境组合条件.是温室控制技术的主要发展方向。
由于控制方式的多样性以及温室数目,温室设备种类的变化.对温室控制软件有着更好的要求,即要求它能根据不同的场合进行软件组态。
能够把大部分的开发工作集中在用户提出项目需求之前进行,这样可以保证用户提出需求或者调整需求后迅速生成或者改动系统。
通过组态系统的实现.可以降低项目承接后的软件开发工作量,可以利用更多的时间对系统的稳定性进行测试以及软件的易用性进行改进。
2.2温室控制系统的总体架构及各部分功能按照系统要达到的控制目的,温室控制系统是由四个部分组成:1)信号采集输入部分:包括温度、湿度、光照、风速、风向、雨量等环境因子的捡测:2)信号转换与处理部分:将采集的信号转换为计算机和操作人员可识别的量,并由汁算机进行相关处理;3)输出及控制部分:控截风机湿帘、遮阳网、窗的丌关等系统。
4)灌溉控制:包括定时灌溉,时间由控制室调整制定.并可根据实际情况.在温室内进行手动控制灌溉系统的各个部分功能和关系如下:1)计算机为管理机,完成参数设置、数据存储、处理及管理功能。
2)每个温室具有灌溉控制和气侯控制2个从机。
3)从机为控制机,采用单片机系统,直接实现各个模块的控制功能,并能在主机关机的条件下实现所有的控制功能。
4)串行通信采用RS一485接口实现一对多通信,主要是主机向从机发送控制参数,从机将现场采集数据传给主机。
5)数据采集实现对传感器及运行设备的检测。
6)控制器及其设备根据系统输出的信号对现场设备进行控制。
输入输出部分包括输入模块和输出模块,输入模块将采集的信号转换后输入到从机.输出模块将系统的控制信号输出到控制器及其设备部分。
系统组成及硬件实现过去温室计算机控制系统基本上采用了主机一终端模式(Host—TerminalMode),该模式通过一个主机作为控制中心,负责对其它各子系统进行控制管理,该种模式不灵活,且投入较大。
我们的温室控制系统由中心计算机和单片机控制仪组成,一台计算机与多台单片机进行实时通汛,用户通过上位机对温室进行监控以及控制。
计算机与控制仪之间采用RS485总线连接方式,这种连接方式使得数据传输准确,快速。
目前分布式系统是计算机控制系统的主要发展方向,该控制系统采用了所i胃服务器一客户模式。
所谓分布式系统是指在整个系统中不存在一个所谓的中心处理系统,而是由许多分布在各温室中的可编程控制器组成,每一个控制器连接到中心监控计算机上。
由每个子处理器处理所采集的资料并进行实时控制,而由主处理器存储和显示子处理器传送来的资料,主处理器可以向每个子处理器发送控制设定值和其它控制参数。
本系统采用了分布式的体系结构,采用一台计算机控制多台控制仪,系统之间通过串口总线进行通信。
计算机通过与控制仪通信获取温室环境数据,通过计算机软件里面预制的专家系统对温室进行实时多任务控制。
专家系统包含了温室模糊控制算法,PID调节算法,经验系数等数据。
每一个控制仪控制一个温室,控制仪主要负责数据采集和现场调节等功能。
控制仪包含了采集,控制等电路,采用微控制器实现,而且外扩的键盘和LCD使得可以在现场直接观测系统运行状况,并且做出适当的调节。
控制仪外扩存储器,可以储存运行参数及保存历史数据,使得控制仪可以独立于计算机工作以及针对历史数据进’亍相应的系统调整,数据查错等处理。
总结本文采用了实时多任务操作系统和温室专家系统人工智能技术。
实时多任务操作系统使得系统的多个决策可以并行的运行,提高了系统的运行效率和反应速度;存储大量现场经验和知识的温室专家系统的采用保证了系统运行的实用性,可靠性;软件组态的方式可以让软件适用于各种不同的温室系统中,减少了重复编码工作,提高了软件开发的效率。
温室控制系统使用了一台微机作监控服务器,多台由单片机为核心的温室智能控制器分别控制多个温室。
使用语言开发了控制器C5I软件和通信程序,监控服务器监控软件是在Windowsxp环境下、VisualC.+6.0平台上开发的,通信程序使用Ms comm控件编写,最终灵活地实现了周期性数据采集和非周期性人工干预两种通信方式的完美结合,通信效果相当理想,整个控制系统的控制效果也达到了预期效果。
建议1)分布式系统是一个开放式的系统,必须随着技术的发展不断前进,即系统模型需要演进;2)智能传感器的改进:目前系统使用的传感器已经能够满足设计温室控制的需要,为了能够对温室进行更加精确的控制,进一步提高传感器的精度和稳定性是很有必要的了;3)丰富上位机的管理功能:由于实际应用的要求,目前的管理软件的功能主要是数据的采集,同济以及温度管理等与温湿度环境参数控制,随着控制设备的增多,还需鉴根据用户的要求进一步完善;4)不断完善控制策略,不断将专家的管理经验加入到控制策略中来。