2022年温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 温室大棚中温室自动化掌握系统解决方案设计温室自动化掌握系统简介 温室自动掌握系统是特地为农业温室、农业环境掌握、气象观测开发生产 的环境自动掌握系统；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,依据温室植物生长要 求,自动掌握开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、浇灌施肥等环境掌握设备,自动调控温室内环境,达到相宜植物生长的范畴,为植物生长供应正确环境；智能温室自动化掌握系统是依据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温 度等传感器采集到的信息,接到上位运算机上进行显示,报警,查询；监控中 心将收到的采样数据以表格形式显示和储备,然后将其与设定的报警值相比 较,如实测值超出设定范畴,就通过屏幕显示报警或语音报警,并打印记录；系统组网络以及通讯协议（1）系统组网络组成 依据工艺运行的需求,我们做如下的网络系统设计：网络采纳以太网 络设计；每个站作为一个网络节点；这个网络采纳性能牢靠的工业以太网；可 以将办公网络、自动掌握网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境,实现“ 多网合一” ；整个系统可承载的数据分成如下的几个部分：1：工业掌握数据 2 ：采集数据 3：工业标准的 MODBUS 总线通讯 4：视频语音数据采集和监控（2）组网特点 自动化掌握系统是开放的掌握系统,除了具有良好的网络通讯才能外,仍 具有与其它掌握系统通讯功能和标准的对外通讯接口,以后可以任意扩展掌握 系统；整个系统采纳多级网络结构,即生产治理网和生产掌握网,将过程实时数 据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开,分别使用不同 的网络；有效地提高了通讯的效率,降低了通讯负荷；1 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）采纳的通讯协议Modbus 协议是应用于自动掌握器上的一种通用协议；通过此协议,控制器相互之间、掌握器经由网络 经成为一种通用工业标准；现代农业大棚掌握系统（1）掌握系统概述 例如以太网 和其它设备之间可以通信；它已随着社会经济的进展,设施农业作为农业可连续进展的一个重要途径,已 经越来越受到世界各国的重视,而设施农业中问世工程的建设与进展是都市型 进展的重要组成部分,是设施农业进展的高级阶段；期望通过转变植物生长的 自然环境、制造适合植物正确的生长条件,防止外界恶劣的气候,达到调剂 产期,促进生长发育、防治病虫害等目的；远程大棚监控系统是一种用于家庭、仓库 厂房、花棚和塑料薄膜大棚 内环境温湿度监控及掌握的全自动远程智能调剂系统；它通过掌握加热器及制冷 器 通风 对温度进行自动调剂,同时通过掌握加湿机及除湿机的工作自动调剂 环境的相对湿度,使环境的温度和湿度达到相宜的范畴；（2）大棚环境特点与调控 大棚因有塑料薄膜掩盖,形成了相对封闭与露地不同的特殊小气候；进行 蔬菜大棚栽培,必需把握大棚内环境的特点,并实行相应的调控措施,满意蔬 菜生长发育的条件,从而获得优质高产；大棚内环境条件：1、光照 2、温度：3、空气湿度 4、棚内空气成分 5、土壤湿度和盐分：（3）现代化大棚远程掌握工艺本方案使用腾控系列系列高速32 位掌握器、高性能温度湿度以及氧气传感器、视频设备等硬件通过目前的高速光纤网络建造一个现代化农业用温室大棚 环境监控系统；本系统可自动监测调剂农作物环境的温湿度、光照、O2 浓度、2 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 通风、卷帘升降、滴灌掌握、门禁、巡更等参数,通过HMI 输出帮忙种植者作全面细致的数据分析,将数据通过网络和相关的通讯协议传递给上位数据储备 和显示区域,实现远程的数据采集；并实行牢靠的光纤通讯网络实现远程的设 备的操作和相关数据的报警提示等；以及依据目前国家提倡的环保节能的标准 对每个大棚都有相关的能源的计量装置,便利了客户对自己所用资源的调配和 对运行参数的保护；（4）掌握系统的原理 温室环境包括特别广泛的内容,但通常所说的温室环境主要指空气与土壤 的温湿度、光照、 O2 浓度等；运算机通过各种传感器接收各类环境因素信息,通过规律运算和判定掌握相应温室设备运作以调剂温室环境；输出和打印设备 可帮忙种植者作全面细致的数据分析,储存历史数据；（5）掌握系统功能 1风机掌握系统3 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2卷帘掌握系统 3滴灌掌握系统 4室内环境数据采集 5室内温度湿度掌握系统 6室内灯光掌握系统7单独大棚的能源计量系统 8视频监控系统 9 语音广播系统远程监控系统（1）系统的原理特点温室测控自动化注意于节约劳动力,提高温室生产的效率和技术水平,实现温度、湿度的测量记录和卷帘、滴灌等设备的自动化掌握,实现农机和农艺的有机结合；从而大幅度提高温室生产的技术水平,帮助推动设施农业向精品、高端、高效方向进展；4 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）系统的功能 数据服务器负责数据的实时采集和储备；通讯服务器负责数据的运算和报表等规律的输出,操作员站进行掌握回路的建立、修改局部掌握器中的内部策 略的参数 , 设置数据采集参数和报表供操作员对生产过程的掌握回路、测量参 数进行监测并实现自动记录、报表打印和报警打印；通过以太网通信完成与现场掌握层的局部掌握器进行通信；通过开放的（3）上位组态软件及其开发OPC技术与其他系统连接；我们将依据要求使用 3-4 套组态软件作为开发平台,开发系统是一个集成 的开发环境,可以创建工程画面、分析曲线、报表生成,定义变量、编制动作 脚本等,同时可以配置各种系统参数等；我们说的“ 组态” 就在这里完成,运 行系统将开发完的系统进行执行,完成运算机监控的过程；开发人员可以在开 发环境中完成监控界面的设计、动画连接的定义、数据库的配置等；开发系统 可以便利的生成各种复杂生动的画面,可以逼真的反映现场数据；（4）和谐运行软件模块 我们会依据现场调研及目前行业的运行情形,我们将采纳 .NET 程序开发一 套运行模块来实现现代农业大棚远程掌握运算需要的参数,将其写入数据库（数据库采纳Microsoft SQL Server）中,以备下一步的处理,在每个季节到来的时候我们可以依据我们预先设计的运算方法来提前模拟其运行的情形；以 及依据使作物的生长及其所适应的环境条件的前提下；并且该软件可以连系到 上位的软件,可以采集其相关的数据；并可以依据其做相应的运算；完成提前 运算数据模型；运行策略,实监控,数据运算和采集,三个系统统一工作在一 个数据库平台上,形成一个统一的数据库应用,即一个平台三种应用；开放的现代远程大棚运行软件模块 SQLSEVER 数据运算模块5 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运行策略掌握模块 系统硬件配置 这款蔬菜大棚综合环境指标监测仪,体积小巧,安装便利,使用便利,精 度高,适合在现代化蔬菜大棚内安装使用,可以有效地解决蔬菜大棚内各项环 境指标的时时监测,对蔬菜大棚的现代化治理起到至关重要的作用,该设备可 以在线式监测,可协作掌握设备对环境指标进行调整,也可以独立显示,敏捷 便利,不失为现代化大棚的首选设备；湿度 氧浓度 二氧化碳；监测数据：温度 如今温室产业面临着这样的现状：一方面,能源、劳动力成本增加；另一 方面,人们的环保意识逐步增强；因此,提高温室花卉生产效率、增加单位面 积产量,同时降低能源和水资源消耗,成为温室使用者亟待解决的问题；为此,温室产业需要不断调整自身策略来适应；我们可以看到,现在越来 越多的花卉种植者开头利用现有条件不断优化生产过程、建造更加先进的温 室、降低资源消耗；尽管这是一个特别复杂的过程,对种植者的温室认知和管 理水平提出了更高的要求,但是它促进了自动化的应用与进展；然而,诸如什 么是自动化、自动化能够为种植者带来什么好处,很多温室用户好像始终没有 得到明确的答案；目前,专业温室如雨后春笋般建成并投入使用；现代化温室中配备了各种 先进设备,一方面使对作物环境的干预变为可能,另一方面,也使得整个治理 更加复杂；假如种植者期望最大限度地发挥这些设备的作用,优化温室环境,就需要明白三个方面的学问物理学、植物生理学、温室治理技术；物理学；种植者需要清晰明白影响温室环境的每个单独气候因子,以及不同气候因子之间的关系,包括：光照 动；/ 辐照、温度、湿度、二氧化碳、空气流植物生理学；温室种植的目的在于通过掌握环境,优化作物生长过程；因 此,需要明确温室环境对作物生长的影响,特殊是对植物两个基本生长过程的 作用,即光合作用和蒸腾作用；温室治理技术；现代化温室中包含各种环境掌握设备,包括加热、通风、湿帘风机、帘幕、喷雾等等；合理操作这些设备和正确处理设备间的相互关系6 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对种植者而言特别重要；把握了上述方面,生产者就可以发觉,为了最终实现 优化环境掌握,温室自动化不行或缺；什么是温室自动化？温室自动化是一种温室治理工具；种植者依据不同作物的 生理需求,利用自动化对温室各种不同设备进行治理；自动化主要表达在三个 方面：1. 现代化温室掌握设备繁多,需要时刻关注、掌握和调整,采纳人工方法是无 法准时做到的；由于对一些特别简洁掌握的疏忽,诸如没有按时拉开或者关闭 帘幕都可能对作物将来的长势造成不行逆转的影响,导致温室减产或者花卉植 物品质下降；2. 温室气候因子是作物环境的重要组成部分；不同因子之间相互关联：光 照会影响温室气温,气温会影响湿度等；不同设备使相应的因子变化,其他因 子也将“ 联动” ；自动化系统需要把握各种设备的功能,依据种植者的设定,做出掌握策略,并动用相应设备尽可能满意作物的环境需求；3. 为了供应一个稳固的气候环境,自动化系统仅仅把握温室内各种设备的 功能是不够的,仍需要考虑各种设备的反应速度；比如,在打开天窗时,温室 的降温速度会有多快；提高加热管道温度后,温室需要多少升温时间；自动化 系统在明白了设备的反应速度后,能够依据温室内外不间断的气候数据,自动 实现尽可能缓慢的调整成效；在供应稳固环境的同时,降低能耗和设备损耗；不同温室自动化基于不同掌握水平,用户可挑选单一方面作为自己的掌握 重点,也可以集上述三个方面于一身,真正供应可以称为“ 温室设备综合掌握 的艺术” 的治理,从而降低不良气候条件影响,为作物供应优化种植环境,同 时降低能源与资源的消耗；综上所述,现代化温室为园艺带来新的技术优势,使种植者追求更高环境 掌握成效的愿望变得可能,但是更高效、高产、更低能耗、更环保的实际要求 增加了设备掌握的复杂程度；不同掌握水平的自动化,能够不同程度地帮忙种 植者从简洁的设备掌握,到综合的气候调剂,再到连续的环境监控,实现高效增产、低耗环保的生产需要；多生产者的挑选；将自动化掌握系统应用于温室花卉生产已成为众7 / 7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页