设施环境自动调控系统共21页文档
设施环境调控
第二节 设施光环境特征 一、与设施内环境相关的光、热辐射 1、电磁波谱 2、太阳辐射的光谱能量分布（教材P144~150） 3、常温物体的热辐射
g 射线
紫外线 可见光 X射线
红外线
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
太阳辐射 常温辐射
热射线
无线电波
104
106
波长( mm )
2500
辐射能（W/m2.mm）
光照 湿度
温度
CO2
水和肥 料
温室的环境调控应该实现以光照为主导因子的综合环境管理。
4、设施结构——环境——生物之间的相互关系
外界环境
设施环境
设施结构
生物活动状态和代谢过程
设施结构决定了其环境性能，所以在设施环境调控之前，首先 确定好的结构，才能做到环境调控的节能、低成本。
5、设施环境调控的原理和方法 （1）理论
2000 1500 1000
6000K黑体辐射 大气层外缘 地面
500
波长（nm）
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
380
760
紫外线
可见光
红外线
8.7%
43.0%
48.3%
40 辐射力
(W/m2mm) 30
20
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
10
波长(mm) 0
0
20
四、设施光环境特点 第三节 进入设施内的太阳辐射计算
一、室外地面上太阳辐射照度的计算 二、 进入设施内的太阳辐射计算 第四节 设施光环境的调节 一、温室内的人工补光 二、人工光照的配置计算 三、光质调节 四、日长调节
第四节-设施气体环境及其调控
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2、 土壤气体的调节
1、一般是施 用腐熟的有机 肥或用作物秸 秆改进土壤的 透气性。 2、中耕，经 常保持土壤疏 松通气状态。 3、采用地下 灌溉方法灌水， 保护良好团粒 结构。
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3、CO2施肥主要来源：
（1）酒精酿造副产品：。
（2）空气分离：ห้องสมุดไป่ตู้空气分离CO2，再经低温压缩成 液态CO2。
（3）化学分解：强酸（HCl）与碳酸盐（CaCO3） 反应放出CO2气。
（4）碳素或碳合化合物充分燃烧产生CO2气，如煤、 煤油、液化气、沼气等。
（5）利用微生物分解有机物放出CO2。
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⑥固体二氧化碳（干冰） 干冰应在低温下运输，应用时从容器 中取出，在常温下升华为CO2气体。该方法简单，用量易控制，适 宜小面积应用，但成本较高。
⑦燃烧煤和木炭 燃料来源容易，但产生的CO2不宜控制，在燃烧 过程中常有一氧化碳和二氧化硫有害气体伴随而出。
⑧气体肥料 山东省农业科学院原子能研究所研制的固气颗粒肥 ，作为设施CO2补充施肥效果良好。固气颗粒肥为直径1cm的扁圆 形颗粒，施入表土层后，在潮湿、适温条件下发生生理生化作用， 可持续释放CO2气体40d左右。供气浓度为500~1000mg/kg。使用量 每1000m2施60kg于1~2cm表土层。在蔬菜定植后施用一次，基本可 供一茬作物的需要。
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3、空气流动的时间：
空气流动的时间有两种：①夜间通风；②昼夜连续通风。
第1章 环控系统
射流风机装置 隧道通风机
1.1环控系统概述
2) 车站站厅、站台公共区的制冷空调及通风（兼排烟）系统，简称空调大 系统。 3)车站管理及设备用房空调通风（兼排烟）系统，简称空调小系统。
（2）车站空调水系统：指各车站为供给其大、小系统空调用水所设置的制
车站设备
• • • • • • • • • • • • 第一章 环控系统 第二章 机电设备监控系统 第三章 自动扶梯 第四章 低压配电及照明系统 第五章 站台屏蔽门系统 第六章 乘客信息和导向标识 第七章 自动灭火系统 第八章 火灾报警系统 第九章 给排水系统 第十章 出入口控制系统 第十一章 车站行车技术设备 第十二章 通信系统与设备
制室内同时显示行车实际情况，并自动记录行车实迹。（功能、构成、计算
机联锁）
第十二章 通信系统与设备： 城市轨道交通通信系统是构成城市轨道交通
各部门之间有机联系、实现运输集中统一指挥、行车调度自动化、列车运行 自动化、提高运输效率的必备工具与手段。城市轨道交通通信按其用途来分， 可分为地区自动通信、城市轨道交通专用通信、有限广播、闭路电视、无线 通信以及子母钟报时系统、会议系统、传真及计算机通信系统；按信息传输 的媒介可分为有线通信和无线通信，有线通信又可分为光缆和电缆通信。城 市轨道交通通信是既能传输语言，又能传输文字、数据、图像等各种信息的 综合数字通信网。（系统构成、传输媒介的分类等）
/排风系统，启动全新风风机向站厅送风，由站台层回/排风系统将烟雾经风井
直接排向地面。
1.1环控系统概述
5.车站设备房及管理用房空调及通风系统 车站设备房及管理用房包括站长室、站务室、车站控制室、公安人员室、站 台服务室等房间，管理人员较为集中。为提高各房间的空气调节效果，一般采用 分体式空调机组，同时另外设置机械送排风系统，提供新风和其它季节的通风换 气。 6.区间隧道通风及机械通风系统
基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统
基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统一、本文概述随着科技的发展和现代化农业的需求增长，温室大棚环境参数的自动控制已成为提高农业生产效率、保证农产品质量的重要手段。
本文将介绍一种基于单片机的温室大棚环境参数自动控制系统，该系统能够实时监测并调控温室内的温度、湿度、光照等关键环境参数，以实现最优化的作物生长环境。
本文将首先概述系统的整体架构和工作原理，然后详细介绍各个组成部分的设计和实现，包括传感器选择、单片机编程、执行机构控制等。
还将讨论系统的优点、实际应用情况以及可能存在的问题和改进方向。
通过本文的阐述，旨在为相关领域的研究人员和从业者提供有益的参考，推动温室大棚环境参数自动控制系统的发展和应用。
二、单片机技术概述单片机，全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。
单片机技术自20世纪70年代诞生以来，经历了从4位、8位、16位到32位等几大阶段的发展。
随着微处理器、半导体及超大规模集成电路技术的迅猛发展，单片机的技术也在不断进步。
目前，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
在温室大棚环境参数自动控制系统中，单片机作为核心控制单元，负责接收各种传感器采集的数据，并根据预设的控制算法对这些数据进行处理，从而控制温室内的环境参数，如温度、湿度、光照等。
单片机通过其强大的数据处理能力和灵活的I/O控制能力，实现了对温室环境的精确控制，提高了温室大棚的生产效率和产品品质。
单片机还具有高度的集成性和扩展性，可以通过添加不同的外设模块，实现对温室大棚内其他环境参数的监控和控制，如土壤湿度、二氧化碳浓度等。
环境控制系统PPT课件
测定温度。
18
• 热电阻
• 热电阻温度传感器是利用金属或半导体材料的阻值随 着温度变化来测量温度的。大多数金属热电阻的阻值随温 度增高而增大（当温度升高1℃时，其阻值约增加0.4%一 0.6％），称其具有正的温度系数；而半导体热敏电阻的 阻值一般随温度升高而减少（当温度升高1℃时，其阻值 约减小3％-6％），称其具有负的温度系数。又会引起本 身电阻的变化，因而可制成温度传感器。
电磁线圈 24v驱动
17
㈡检测装置
• 检测装置即传感器，是将非电量转换为电量的器件或装置， 它是检测系统和控制系统中获取信息的第一个环节，没有 精确、可靠的传感器，不可能实现精确可靠的自动检测和 自动控制。
• 1.温度传感器 • 温度传感器测量方法可分为接触式和非接触式两大类 。 • 接触式 • 传感器和被测物体直接接触，吸收被测物体能量进行测量，
（Different /D）。这三种控制规律可以组合成比
例（P)控制器，比例—积分（PI）控制器，比例一
积分一微分（PID）控制器等。其作用是将给定值
r(t)与被控参数的实际输出y (t)之差（即偏差）e（t)
＝r(t)—y (t)作为控制器的输入，控制器按偏差的比
例、或比例加积分、或比例加积分加微分形成控制
环境控制系统
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
一、自动控制系统的组成
• 由被控对象、 执行机构、检 测装置和控制 器等完成一定 任务的部件组 成。3• 系统的工作原理为：
室内环境智能控制系统 .ppt
第三章
3.7 RS232串口电路
51单片机的串行数据输出端口TXD连接到MAX232第 一组收发器的输入端口T1 IN，用于向PC发送数据。串行 数据输入端口RXD连接到MAX232第一组收发器的输出端 口R1 OUT，用于接收PC串行输入的数据。 PC的串行数据输入端口RXIN连接到MAX232第一组收发 器的输出端口T1 OUT,用于接收单片机发送的串行数据， PC的串行数据输出端口R1IN连接到MAX232第一组收发 器的输入端口R1 IN,用于向单片机发送串行数据。
毕业论文答辩
2010.12
第三章
3.1 硬件结构框图
室内环境智能控制系统的硬件选用STC89C52作为主控中心 。为实现对系统的处理，将温度传感器、湿度传感器采集 得到的值，与上限及下限值进行比较，系统根据比较结果 进行相应的控制操作。将结果送到LED显示。
系统硬件结构框图
毕业论文答辩
2010.12
综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度及测量湿 度范围的要求，但其只限于一定范围内使用时具有良好的 线性，可有效地利用其线性特性。而且还不具备在本设计 系统中对温度-30～50℃的要求，因此，我们选择方案二 来作为本设计的湿度传感器。
毕业论文答辩
2010.12
第二章
2.3 信号采集通道的选择
在本设计系统中，温度输入信号为8路的模拟信号，这就需 要多通道结构。 方案一、采用多路并行模拟量输入通道。 这种结构的模拟量通道特点为：可以根据各输入量测量的 饿要求选择不同性能档次的器件。总体成本可以作得较低 ，硬件复杂，故障率高系，统软硬件件结简构单框图，各通道可以独立编程 方案二、采用多路分时的模拟量输入通道，如图2-1所示。 这种结构的模拟量通道特点为：对ADC、S/H要求高，处 理速度慢，硬件简单，成本低。软件比较复杂。 综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统 对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二更具备硬件 简单的突出优点，所以选择方案二作为信号的输入通道。
设施农业中的智能环境控制系统
设施农业中的智能环境控制系统设施农业是现代农业的重要发展方向，它通过采用各种人工设施来改善农业生产环境，从而提高农作物的产量和质量。
在设施农业的众多技术要素中，智能环境控制系统起着至关重要的作用。
一、智能环境控制系统的基本构成智能环境控制系统主要由传感器、控制器、执行器等部分组成。
传感器就像是设施农业环境的“触角”，能够精准感知环境中的各种参数。
例如温度传感器，它可以实时检测设施内的温度状况。
无论是白天阳光直射下温度的急剧上升，还是夜晚温度的自然下降，温度传感器都能准确捕捉。
湿度传感器同样不可或缺，它能监测到空气中水汽的含量，这对于许多对湿度要求严格的农作物来说意义非凡。
还有光照传感器，它可以判断光照的强度、时长以及光谱分布等信息。
在一些高档的设施农业中，还会配备二氧化碳传感器，因为二氧化碳浓度对植物的光合作用有着直接的影响。
控制器则是整个系统的“大脑”。
它接收来自传感器的各种数据，并根据预设的程序和算法进行分析处理。
例如，当温度传感器传来的数据显示设施内温度过高时，控制器会迅速做出反应。
控制器内部储存着不同农作物在不同生长阶段适宜的温度范围等相关信息，这使得它能够准确判断当前温度是否对农作物生长不利。
执行器是系统的“手脚”，负责根据控制器的指令来对环境进行调节。
常见的执行器有通风设备、加热设备、灌溉设备和遮阳设备等。
当控制器判定温度过高时，通风设备可能会被启动，让新鲜的空气进入设施内，起到降温的作用；如果温度过低，加热设备则会开始工作，提高设施内的温度。
灌溉设备在湿度传感器的数据支持下，可以精确地控制浇水量，保证土壤湿度处于合适的水平。
遮阳设备则能够根据光照传感器的信号，在光照过强时自动展开，避免农作物受到过度光照的伤害。
二、智能环境控制系统对作物生长的影响智能环境控制系统为作物生长创造了近乎理想的环境条件。
在温度方面，它能够确保作物始终处于适宜的温度区间。
以草莓种植为例，草莓在开花期适宜的温度在15-20摄氏度之间。
设施环境的特点及调控PPT课件
光照均匀；大棚内光照在垂直方向上由高往低逐渐减弱，在水平方向上，两侧 光照较强（上午东侧强西侧弱，下午相反），中部光照较弱。
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一、设施内光照条件的特点
• 1、光照强度 • 2、光照分布 • 3、光照时数
减小贯流放热的有效途径是：降低覆盖物及 围护结构的导热系数。（P79表）
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2、换气放热（缝隙放热）
• 设施内的热量通过放风口、覆盖物及维护结构的缝隙、 门窗等，以对流的方式将热量传至室外，这种放热称 为缝隙放热。
• 由于园艺设施内外空气交换而导致的热量损失。 • 在设施密闭的条件下，缝隙放热只有贯流放热的
进入保护地的热量＝热量支出＋蓄热
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Qin
Q
Qou
t
Q=0
Qin Qout
Qout
Q
Qin
Qin＞Qout 室内蓄热
升温
Qin＝Qout 热量收支平衡
恒温
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Qin＜Qout 室内失热
降温
㈡ 园艺设施热支出途径
•1、贯流放热 •2、缝隙放热 •3、地中传热
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夜间不加温 的热平衡
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三种热支出方式总结P80
贯流放热（占75-80%）>地中传热（占13-15%)>缝隙放热（占5-6%）
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（三） 设施内温度的变化特征
• 气温日变化大，晴天昼夜温差明显低于外界。
• 气温季节性变化明显。
冬天天数明显缩短，夏天天数明显增长，保温性 能好的日光温室几乎不存在冬季。
设施环境调控技术
设施环境调控技术摘要在设施环境栽培中,温度、光照、水分、气体和土壤起到非常重要的作用。
分别论述了温度、光照、水分、气体、土壤等环境调控技术,以期在作物的不同生长阶段、时段,科学调控每个环境因子的参数指标,达到设施栽培的高产、高效、高创收的目标。
关键词设施环境调控;温度;光照;水分;气体;土壤设施园艺实现了可调控内部环境因子量值、改善内部作物生长环境的小型人造“温室效应”,打破地域、气候、环境差异,创造作物正常生长的环境载体。
通过配套设备或设施分别调控与控制各个环境因子(温度、光照、水分、气体、土壤、生物)的量值幅度与状态,给作物提供最佳的适宜生存环境,以达到市场供求及个别需求,实现经济收益。
1温度环境调控温度是影响作物生存和生长发育的主要环境因子之一。
作物从萌芽到成熟的各个生长发育阶段,体内一切生理生化过程,都有一定的“三基点”温度要求。
根据作物对温度的不同要求,分为耐寒性、半耐寒性、不耐寒性等3类作为温度管理的主要依据。
在设施栽培中,目前主要推广的是棚室四段变温管理,即把一昼夜24h分成4个阶段,上午、下午、前半夜和后半夜。
上午以促进作物的光合作用为目标,进行高温管理;下午和前半夜温度逐渐降低,以便把光合产物运送到各个器官;后半夜在保证作物正常生长的前提下,进行低温管理,防止消耗更多的养分。
1.1温室加温冬季,温室内部温度受到室外自然环境的影响而降低,可能降至作物生长温度最低基点以下,若不及时采取加温措施,将很难维持作物正常生长所要求的温度环境,因此需要加温。
一是空气加温。
常用的主要有热水供暖系统和热风供暖系统。
前者主要热媒为水,介质热容量较大,系统热稳定性较高,适应范围较广;后者热媒为空气,介质热容量较小,热稳定性较低,适用于短时间补充热量,用以短期维持室内空气温度保持相对稳定或提高。
二是土壤加温。
多采用土壤下埋入电热线和埋设酿热物。
前者又称电热温床,使电能转化成热能,实现土壤温度的自动调节,保温效果好,设备简单,用途广泛。
第四章 设施环境调控.ppt
第一节 光照条件及其调控
2019-10-21
谢谢你的关注
1
一 设施光照环境特点
二 光照条件对作物生长发育的影响
三 设施光照 环境调控
2019-10-21
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2
一 设施光照环境特点
光照度 光照时数 光质
1．光照度低于外界 2．光照度随时间的变化与自然光照同步， 但变化较外界平缓。 3．光照度在空间上分布不均匀
光照强度 光照时数
光质
类别
阳性植物
阴性植物 中性植物
2019-10-21
涵义
代表植物
蔬菜
花卉
对光照强度要求高，光饱和点在6～7 万lx。必须在完全的光照下生长，不能 忍受长期荫蔽环境，一般原产于热带 或高原阳面。
西、甜瓜 茄果类
2年生花卉 宿根花卉 球根花卉 木本花卉 仙人掌类
多数起源于森林的下面或阴湿地带， 不能忍受强烈的直射光线，多产于热 带雨林或阴坡。。对光照要求弱光饱 和点在2.5～4万lx，光补偿点也很低。
以块茎、鳞茎等贮藏器官休眠的花卉，如水仙、仙客来、郁金香、 小苍兰等，其贮藏器官的形成受光周期的诱导与调节。
果树生长周期长，对光照时数要求主要是年积累量。
2019-10-21
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9
二、光照对作物生长发育的影响
光照强度
光照时数
光质
类别
涵义
代表植物
长日植物
要求光照在12～14h以 上才能开花结实
三 设施光照环境的调节控制
㈠、影响光照环境的因素
结构、形状 骨架结构
透明覆盖物
方
位
农事操作
2019-10-21
偏西：抢阴
(完整word)养鸡场的智能控制系统
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education 毕业设计专业：应用电子技术教育班级学号: 应电0914 – 31学生姓名：曹烨玲指导教师：高凤友副教授二〇一四年六月天津职业技术师范大学本科生毕业论文养鸡场智能控制系统设计Design of Farms Intelligent Control System专业班级：应用电子技术教育学生姓名：曹烨玲指导教师：高凤友副教授学院：电子工程学院2014 年 6 月摘要随着社会的不断进步，科学技术的不断提高，智能化已经逐渐占领市场，比如智能家居、智能温室大棚、智能机器人等，自动化、机械化、智能化的设备已逐渐代替了传统的体力劳作成为新型的劳动力,这种劳动力使人们的生活更加便利,也在一定程度上减少了人们的工作量，节约了大量时间.所以养鸡场的智能控制就体现了智能化的优势，它通过控制、监测鸡场内环境的温湿度、明亮程度、以及水和料的有无，来帮助我们更好的管理鸡场,提高了生产效率,均衡了市场禽类的销售。
本设计以ARM芯片STM32作为系统的主控芯片，外围电路有包块温室度检测模块、AD采光模块、红外检测模块、报警模块、料袋检测模块、换气模块。
主要功能是通过检测场内的温湿度，看看是不是适合鸡成长,温度以及湿度过高时可以开通风口（打开换气风扇）对其进行降温排湿；养鸡场喂食和添水是一个量很大的工作，所以针对这种情况添加了半自动喂食饮水功能，水盆的水没有满时会自动加满，当料袋子没有料时报警提示，让主人换料袋(这种喂料方式不是适合所有形式的鸡场)；当然，小鸡作为一个活的动物,难以避免会飞出或者跳出所呆区域,当出现这种情况时，红外报警防护就开启了，提醒主人有鸡飞出，及时抓取放回原处.关键词：STM32；采光温湿度；红外检测；报警系统ABSTRACTWith the continuous progress of society，science and technology, continuous improvement and intelligent has gradually dominate the market, such as smart home , smart greenhouse, intelligent robots , automation, mechanization ， intelligent devices has gradually replaced the traditional manual labor to become the new labor ， this labor force to make people's lives more convenient ， but also reduces the workload of the people to some extent , saving a lot of time . So intelligent control chicken farm embodies an intelligent advantage by controlling ， monitoring the temperature and humidity within the farm environment , bright degree ， as well as the presence or absence of water and materials , to help us better manage farms to improve production efficiency ， balancing the sales market poultry 。
室内环境实时监测调控系统设计
室内环境实时监测调控系统设计目录一、内容概要 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 研究目的和意义 (5)1.3 系统设计原则 (6)二、系统需求分析 (7)2.1 功能需求 (8)2.1.1 室内环境参数监测 (10)2.1.2 实时数据展示 (11)2.1.3 数据分析与处理 (12)2.1.4 自动调节与控制 (13)2.2 性能需求 (14)2.3 界面需求 (15)2.3.1 用户界面设计 (16)2.3.2 设备操作便捷性 (17)三、系统架构设计 (18)3.1 系统总体架构 (20)3.1.1 硬件架构 (20)3.1.2 软件架构 (21)3.2 硬件选型与配置 (23)3.2.1 数据采集模块 (24)3.2.2 控制执行模块 (25)3.2.3 通信模块 (26)3.2.4 显示模块 (27)3.3 软件模块设计 (28)3.3.1 数据采集模块 (29)3.3.2 数据处理模块 (30)3.3.3 控制算法模块 (31)3.3.4 用户界面模块 (32)四、关键技术实现 (33)4.1 数据采集与传输技术 (35)4.1.1 传感器选型 (36)4.1.2 通信协议 (37)4.2 数据处理与分析技术 (39)4.2.1 数据滤波 (40)4.2.2 数据可视化 (41)4.3 控制算法研究 (42)4.3.1 控制策略 (43)4.3.2 控制算法优化 (45)五、系统实现与测试 (46)5.1 系统实现步骤 (47)5.1.1 硬件搭建 (48)5.1.2 软件开发 (49)5.1.3 系统集成 (51)5.2 系统测试 (52)5.2.1 单元测试 (53)5.2.2 系统测试 (54)5.2.3 性能测试 (56)六、系统应用与推广 (57)6.1 应用场景分析 (58)6.1.1 家庭环境 (59)6.1.2 商业环境 (60)6.1.3 工业环境 (61)6.2 推广策略 (63)6.2.1 市场分析 (64)6.2.2 营销策略 (66)七、结论 (66)7.1 研究成果总结 (67)7.2 研究不足与展望 (68)一、内容概要本文档旨在详细阐述室内环境实时监测调控系统的设计方案，首先，对室内环境实时监测调控系统的背景及意义进行阐述，分析当前室内环境监测调控技术的研究现状和发展趋势。