溫室計算機控制

詳細說明

　　溫室計算機控制系統敘述

　　“溫室計算機控制系統”由全進口氣象站”+“溫室內部環境傳感器”+“溫室控制器”、+“大屏幕LED屏”+溫室攝像組件+“PC機”組成。

　　氣象站：用于采集室外環境參數（室外溫度、室外濕度、室外光照輻射、風速、風向、雨雪信號）

　　室內環境傳感器：包括：環境溫度、環境濕度、室內光照亮度、室內CO2、土壤溫度、土壤濕度等。

　　室控制器：控制的溫室設備為：左、右通風窗電機、側通風窗電機、多組外遮陽幕、內遮陽幕、內保溫幕、多級風扇、濕簾、濕簾外翻窗、微霧降溫加濕系統、環流風扇、補光燈、空調、多級燃油（氣、電）熱風機、CO2補氣、6支灌溉閥、6臺定比例施肥器、1臺灌溉水泵。對溫室進行高溫報警、低溫報警、高濕報警、低濕報警等，同時對溫室的環境數據進行采集、記錄并自動生成數據報表和曲線圖。溫室控制系統同時采用逼真的三維動畫方式將溫室設備的運行狀態一同顯示在“大屏幕液晶電視”上，對于“教學示范、同行參觀學習、領導視察”，該功能具有極強的展示能力.

　　大屏幕LED屏：采用“大屏幕LED屏”，能將園區所有溫室的環境參數傳到值班室的“大屏幕數據屏”一同顯示，同時，在計算機上也能同步顯示。

　　字顯示屏：“數字顯示屏”懸掛在溫室里，能醒目的顯示溫室實時的“溫度、濕度、光照”，同時，在出現“高溫、低溫、高濕、低濕”時，進行“警燈閃爍報警”。

　　手機短信應急報警模組：此控制器系統與溫室控制器電腦相連接，無論任何一個溫室出現高溫、低溫，高濕、低濕以及其他報警時，短信報警系統會迅速將報警信息以短信方式發送給園區管理人員以及溫室監管員等相關人員。實現溫室真正意義的“自動控制、無人值守、應急報警、有人干預”的控制原則。

　　“傳感器"：

　　1. 溫度傳感器：采用日本Hayashi溫度傳感器

　　特性：一致性好，精度高，密封性好。

　　技術參數：

　　測量精度：±0.5℃

　　分辨率：0.1℃

　　測量范圍：-40℃ -- 100℃

　　2. 濕度傳感器：采用美國Humier公司產品Humier-15。該傳感器采用管狀結構，不受水凝結的影響。同時采用固態聚合物專利技術，在傳感層鍍有起保護作用的亞硝酸鹽鈍化層。對科研型溫室內“硫磺熏蒸”、“藥物消毒”、“復合肥釋放的H2S”等氣體污染具有很好的自我保護作用。

　　技術參數：

　　測量精度：±3%

　　分辨率：0.5%

　　測量范圍：5%-100%

　　3. 百葉窗式溫、濕度傳感器防護罩：

　　“百葉窗護罩”能使氣流均勻平行流過傳感頭，并且能遮蔽直射光以減少對溫度的測量影響，同時，可防止冷凝水或霧噴系統從任何角度射來的水流的浸入。

　　4. 風速風向傳感器：

　　“風速風向傳感器”選用美國Davis（戴維斯）公司產品（Davis7911）?！帮L速風向傳感器”內部裝有精密旋轉運動部件，這些機械部件的穩定性非常好，能在惡劣環境下保持傳感器的測量精度。，外殼高強度特殊工程塑料具有極好的抗紫外老化作用。

　　5. 光照傳感器：它能檢測（300-770nm波長）引起光合作用的光譜外。

　　測量精度：+-15%

　　光譜范圍：300-770nm

　　測量范圍：500-150000LUX

　　6. 土壤溫度傳感器：

　　采用日本Hayashi-100溫度傳感器，外套“密封不銹鋼鎧甲”。

　　特性：一致性好，精度高，密封性好。

　　技術參數：

　　測量精度：±0.5℃

　　分辨率：0.1℃

　　測量范圍：-40℃ -- 100℃

　　7.土壤濕度傳感器：

　　采用Nlcx-FDR傳感器，該傳感器采用“頻域反射原理”，樹脂密封，適用于測量任何類型土壤的體積含水量，測量精確，性能穩定可靠。

　　技術參數：

　　測量范圍：0-100%

　　標準電纜：1米

　　材質：環氧樹脂

　　7.CO2傳感器：

　　采用瑞典Telaire傳感器，該傳感器采用“紅外反射原理”，測量精確，性能穩定可靠。

　　技術參數：

　　測量范圍：0-2000PPM

　　測量精度：±20PPM

　　Nlcx-500 溫室控制器：

　　“Nlcx-500 溫室控制器”具有大屏幕漢字液晶屏和輕觸鍵。操作極為方便。“Nlcx-500 溫室控制器”借鑒與《加拿大Argus溫室計算機控制系統》先進的控制理念。結合國內知名農業大專院校老師的經驗研發的產品。

　　操作導航功能:對于較多溫室構成的溫室群，可以很方便的在各溫室間切換。只需將本項目的“溫室群平面圖”轉成BMP格式圖片，拷入到軟件的目錄下，系統的操作就能針對本項目進行了。

　　控制器具有環境數據儲存功能：

　　Nlcx-500 溫室控制器采用非常先進的“數據轉存技術”，環境數據循環的存儲在“Nlcx-溫室控制器”上，只要您若干開一次計算機，溫室控制器內部數據將自動上傳到PC機。完成成年累月數據的收集。 如果采用Pc機進行不間斷數據記錄，那么通訊網的任何異常、Pc機操作系統的任何影響都將中斷數據的記錄，同時，Pc機內的多個電扇系統也無法滿足連續數年的不間斷運行的需求

　　記錄間隔在1分鐘——999分鐘間可任意選擇。任何一個傳感器均可以被設定記錄。

　　數據報表、繪制曲線：記錄的數據可以導出“EXECL”報表。同時，可以生成全日、全周、全月的變化趨勢曲線圖。

控制邏輯：

　　頂開窗控制：

　　(a) 溫度超出設定的目標溫室時，控制進行內部判斷。經過確認時間后，作出打開或關閉相關指令。本控制器內部設計PID計算公式，根據此公式運算，來判斷頂開窗電機是否啟動。

　　(b) 控制器對頂開窗電機可以根據種植作物不同，用戶自行設計開窗幅度。0%-100%任意數據都可以。

　　保護功能：

　　(c) 頂開窗電機拖動的負載比較大，當電機正在運轉時，若接到反轉信號，則齒輪極易咬壞。所以，控制系統接到反轉指令后，將停轉電機，并延時若干秒，待慣性泄掉后，再反轉。

　　(d) 大風、雨雪保護：系統不是判斷瞬間風速的超標，而是判斷風整體趨勢的變化，以進行大風時的關閉通風窗的保護。風向傳感器能判斷出是迎風還是背風，以進行不同級別的保護。

　　隨動：

　　(a) 若室內外溫差較大，則濕簾風扇開時，通風窗將打開一些角度，以使外部的涼空氣從頂部吸入，防止涼風從濕簾吸入對靠近濕簾的植物帶來冷沖擊。溫室溫度整體下降后，再關閉通風窗。

　　(b) 微霧降溫時，自動開啟通風窗。微霧加濕時，自動關閉通風窗。

　　(c) 補CO2時，自動關窗。

　　風機、濕簾的控制：

　　“開窗降溫模式”與“風機濕簾降溫模式”的相互切換

　　系統優先使用“開窗降溫模式”，當所有通風窗的位置都達到100%時，并且經過了若干時間。此時證明，通風窗的降溫能力已達到極限，此時轉變成“風扇濕簾降溫模式?！?，當所有通風窗的位置都達到100%時，若此時室溫還明顯高于目標溫度，系統也判斷為通風窗的降溫能力不足以使溫室的溫度明顯降下來，此時，無須經過“若干時間的等待”，直接進入“風扇濕簾降溫模式”。

　　當“風扇濕簾”降溫結束時，等到一個“設定時間”階段后，仍然不需要“風扇濕簾”再次運行，這樣，系統就自動轉成“開窗降溫模式”。再需降溫時，將使用通風窗進行降溫。

　　(風機、濕簾)保護：

　　濕簾降溫結束后，風機自動延長工作時間，以便將濕簾上的水分吹干，延長濕簾壽命。

　　北方冬季，外溫較低，若室溫偏高，風扇打開，則強冷空氣會對溫室植物產生明顯傷害。所以，系統具有外溫過低禁止風扇運轉的保護功能。

　　對內保溫進行保溫的控制。

　　(a) 當室外溫度比室內溫度低許多時，溫室才會產生熱量的明顯外溢，此時才需展開內保溫幕進行保溫。

　　(b) 當光照逐漸增強時，溫室效應會加強，此時，保溫幕會收攏，以便陽光射入，通過溫室效應進行升溫。

　　(c) 展開的保溫幕上側空氣較冷，下側空氣較暖。當收攏時，遮陽幕將分階段逐步收攏，以避免上側的冷空氣迅速下泄引起溫室溫度陡降，對作物產生冷沖擊，引起病蟲害。

　　環流風扇的控制：

　　(a) 在溫室兩個溫度點的偏差較大時，啟動環流風扇，保持室內環境的一致性。

　　(b) 每天多個不同的時間段定時啟動環流風扇，模擬自然界“微風吹拂植物葉面的環境”。

　　補光燈控制：

　　(a) 可以將補光燈分成5組，分別獨立控制。

　　(b) 既可以選擇以室外光照為條件也可以選擇以室內光照為條件的補光燈控制。

　　(c) 5個時間段的獨立設定補光，非常靈活。

　　(d) 室溫過高時，會自動切斷補光燈。 防止在空調出現故障時，持續的補光引起溫室溫度上升過高，對植物造成災難性損傷。

　　灌溉系統的控制：

　　(a) 可以選擇在一個星期的任何一天或幾天進行灌溉。

　　(b) 在一天中，可以選擇在不同的時間段采用不同的“灌溉計劃”

　　(c) 既可以采用“間隔時間”作為灌溉依據，還可以采用“光積累方式”修正灌溉計劃。光積累是“對光照強度的累積量的計算”，他能反映出植物“蒸騰強度”的大小，在光照強時，“蒸騰作用”強烈，在灌溉時間未到，但光積累值達到時，會提前灌溉。灌溉完畢，光積累值會自動清零，間隔時間也會從零開始計數。

　　(d) 配裝“土壤水分傳感器”，可以檢測土壤水分的實際值，防止灌溉過量造成不可逆轉的結果。

　　溫室計算機控制系統敘述