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简单智能温室设计方案

发布者:智能温室 阅读:6677次 发布时间:2019-6-8

一、智能温室大棚简介
智能温室也称作自动化温室, 是指由计算机控制温室内的执行器件来改善温室内的环境,营造适合农作物生长的环境。温室内的主要系统有可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、降温系统、浇灌系统等自动化设施系统。
  智能温室的控制一般有信号采集系统、中心计算机和控制系统三大部分组成。

二、智能温室大棚结构设计

(1)、温室结构设计
首先应进行温室建筑布局、形式、尺寸等方面设计,应考虑结构、机械、覆盖与支撑材料、荷载、通风、保温、给排水以及环境调控设备等多种因素,同时还应该考虑本地的地理气候条件,充分利用自然资源,力图降低制造成本和运行费用。
其结构框架设计的基本特点
1.温室结构布局   尽量采用南北栋方式建筑可使太阳直射光平均日总量透过率最高。
2.温室覆盖材料  温室材料透光率对温室的光照总量有着重要影响,可采用浮法玻璃其透光率可达90%以上。亦可采用超长塑料薄膜(阳光穿透率85%)为覆盖材料。但其耐用性不高。PC塑料板在造价、使用年限、透光率等方面是一个不错的选择。
3.温室的通风 应充分利用自然条件,确定温室开窗的朝向十分重要,如地区全年平均主导风向为东南,则天窗的位置应设在北侧。同时还可安装自然风收集装置增加温室内循环,冬天还可在自然风收集装置上安装空气增温系统,增加内循环的时候还可以增肌温室内的温度。
(2)、温室运行机构
1.电力系统  可采用工业电网与自发电结合方式充分节省能           源与成本。自发电可采取风力发电,风力发电占地少,转化率高。成本相比太阳能发电低
2.降温增湿系统  可采取湿帘降温增湿系统,或者高压喷雾     降温系统。降温还应配合风机降温。
3.遮阳系统  采用移动遮阳慕,进行遮阳。
4.增温系统  可采取水电共同增温,或单一增温系统。水电增温这是在用热水增温与电力增温结合方式,增加增温效率,水力增温则是采用太阳能方式将水升温,再通过管道进入温室内增温。电力增温则是采用电热器增温。
5.浇灌系统  可采用滴灌或雾化浇灌,可充分节省水资源,节省成本,浇灌效率高。具体浇灌方式还应结合农作物特点,具体选定。浇灌系统同时还连接营养增施,通过浇灌方式给农作物增加营养。
(3)、智能温室大棚控制系统
智能温室大棚涉及到的技术参数主要有温度、湿度、CO2浓度、营养液的EC值、光照强度等主要技术参数。
控制系统主要采用过程控制系统。

智能温室大棚的各技术参数是同外部环境有着密切关系的。当外部环境中的某项技术参数符合棚内要求,则无需对棚内该参数进行调整。所以在选择控制系统的时候,过程控制系统较为合适。
a、控制系统的主要构成
主要由传感器、控制器、执行器件、上位机组成。
1、传感器 主要用于各个技术参数的信息采集。温度传感器,棚内温度传感器以及棚外温度传感器 量程:温度 0--60 ℃  室外量程:-40-60℃  精度:温度 ±0.3℃ 采用非接触式温度传感器, 温度传感器可采用自带变送器的温度传感器,可以直接将数字信号传入控制器。湿度传感器,量程:0-100%RH 精度:湿度 ±3%RH。主要用于监测棚内空气湿度和土壤湿度。Co2浓度传感器,监测棚内co2浓度。EC传感器主要用于检测营养液的浓度。光强传感器,监测棚内光照强度。
2、控制器  智能温室大棚控制器主要采用PLC其系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长;也能进行连续过程的PID回路控制;并能与上位机构成复杂的控制系统,如DDC和DCS等,实现生产过程的综合自动化。 使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。 能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。综合PLC这些特点采用它为这能温室大棚控制器更符合温室大棚的各项要求。
3、执行器件  主要有风机、湿帘、移动天窗的电机、移动遮阳慕电机、增温系统的各个执行元件、浇灌系统的执行元件。
4、上位机 设置组态,同控制器连接实时监控各项数据,收集整理传上来的数据,以及在线修改参数。上位机可以通过串口与PLC连接。当然也可以采用无线方式进行通信,只需有相应的通信协议。而且可以开发APP通过手机惊醒远距离的监控,与修改参数。
b、具体控制过程

营养补给主要采用人工控制模式

 

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