中國幅員遼闊,但人均占有耕地面積少。對于合理利用土地資源,提高農業勞動生產率,推進城市化和中國農業的現代化,工廠型農業設施已經從實驗階段走向了實際應用。通過計算機控制系統,我們可以人為控制作物生長的環境條件,使作物生長不受自然氣候的影響,做到常年工廠化生產,并進行高效率、高產值和高效益的生產。新疆地區日照時間長、土地面積廣,非常適應發展工廠化農業。這里介紹新疆某地使用世紀星組態軟件建立的溫室控制系統?! 厥噎h境的控制是工廠化生產農產品的核心內容,根據具體作物品種的理想生長模型來控制溫室環境,使溫室環境在達到或接近農作物生長需要的環境和節約能源之間達到平衡??刂葡到y的實用性關系到溫室產量、病蟲害發生、管理風險和能耗成本等?! 厥业闹悄芑刂葡到y由安裝有世紀星軟件的中心監控計算機及現場控制機、PLC、系列傳感器、執行機構、栽培環境四季工況、局部數字通訊組成?! ‖F場控制計算機連接該溫室的傳感器及控制器等,并通過網絡把數據傳到中心監控計算機上。由于技術中心遠離溫室現場,而技術人員需要實時監控生產參數,并修改最佳的生產參數,這里使用世紀星組態軟件的WEB功能,技術人員通過瀏覽器遠程登錄到世紀星中心服務器,可以查看所有溫室環境的實時數據,并能更具權限修改生產參數。如硬件系統圖。
硬件系統圖
系統主要對溫度、濕度和光照等指標進行控制。以葡萄溫室為例,休眠期溫室的溫度保持在5℃,休眠期后白天控制在25~30℃ , 夜間溫度控制在15~18℃。當溫度低于控制范圍時,加熱爐的風機啟動,使其熱風在溫室內均勻散布來增溫;當溫室內溫度達到作物適合溫度時,加熱爐風機自動停止。濕度控制在50%~75%,當溫室內濕度超出控制范圍時軸流風機啟動,抽出溫室內濕度較高的空氣,使濕度下降;當濕度降回到正常范圍時,軸流風機自動停止工作。溫室的光照度控制在(45~55)×103lx,當溫室內的光照度達不到設定指標時,溫室內的補光燈自動打開進行人工補光;當溫室的光照度水平達到設定指標時,補光燈自動熄滅,以節約能源。臭氧病害防治機的使用應結合作物的具體情況來選擇性的進行定期或不定期消毒滅菌。二氧化碳發生器的操作相對麻煩一些,需到溫室內按步驟操作,監控系統可監視二氧化碳濃度,當濃度達到有害程度時系統發出報警,提醒監視人員注意。其他溫室的控制方案與之類似,主要差別在于各參數的控制指標不同?! 厥噎h境的內容非常廣泛,但通常所說的溫室環境主要指空氣與土壤的溫濕度、光照及