北方温室群环境监控系统的研究

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1、2009年8月农机化研究第8期北方温室群环境监控系统的研究郭庆梁，李永奎(1．沈阳农业大学，沈阳110161；2．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001)摘要：通过对影响温室环境各因素的分析，针对辽沈II型温室特点，介绍了一种采用分布式模式的温室群环境监控系统的组成原理和软件设计，并提出了适用于多温室多参数采集与控制系统的数据结构。实际应用表明，该方案可以实现安全高效的数据存储及数据预浏览，具有可靠性高、操作方便和便于维护等特点。关键词：温室群；环境因子；自动控制；数据结构中图分类号：9625．51文献标识

2、码：A文章编号：1003—188X(2009)08—0106—03园艺设施湿度环境的突出特点。空气湿度的调控主0引言要有防止作物沾湿和降低空气湿度两个直接目的，如随着我国农业温室的建筑面积日益增大，集中建果作物沾湿能减少2—3h以上，可抑制大部分病害。设的温室群也越来越多。对温室群环境的监控，主要光照对日光温室环境及栽培作物起主导作用。光侧重解决的问题：一是多个温室环境数据的采集与处照不足，作物制造养分少，生命力减退，植株长势弱，理；二是因种植不同种类作物而产生的温室间环境的容易发生病害，更主要的是使温室温

3、度下降，不但满差异控制；三是同一温室的不同时间段环境控制。笔足作物生长发育的要求，还容易发生冷害或冻害。者认为，将工业化标准控制模块引入农业温室环境监CO：是园艺作物光合作用不可缺少的原料，具有控，用Pc机集中管理是一个行之有效的方法。其他任何物质都不可替代的作用。夜问温室内CO：的浓度比外界高，但是从清晨起，作物立即开始旺盛1温室内影响作物生长的主要环境因子地进行光合作用，吸收了大量的CO，造成了白天温室温室内部的环境因子是植物生长的关键条件，不内CO浓度比外界还低，不能满足作物高产栽培的需仅影响到植物的

4、生长和健壮程度，还会影响到植株的要。据测定，蔬菜生长发育所需要的CO最低浓度为生长状况、花期及结果等，从而影响到植物的早熟性80～100mL／m，最高浓度为1600～2000mL／m，适宜与丰产性。因此，温室环境因子的测控对植物生长有浓度为800～1200mL／m。着重要的意义。设施园艺环境主要包括光照、湿度、2温室环境的监控方式温度、气体和土壤等因素，以光照、湿度、温度和CO的变化比较明显，对作物的影响也比较大。2．1单因子监控温度是影响园艺作物生长发育的最重要的环境因单因子监控是相对简单的控制技术，在控

5、制过程子，它影响着植物体内一切的生理变化，是植物生命中只对某一要素进行控制，不考虑其他要素的变化和活动最基本的要素。对温室的温度调节应尽量按作影响。例如，在控制温度时，控制过程只调节温度本物生长发育所要求的适宜温度范围来进行。植物的身，不理会其他要素的变化和影响。因此，在保证作生长发育要求一定的昼夜温差，即所谓温差周期。如物获得最佳环境条件方面有一定的局限性。果植物在昼夜不变的温度条件下，其生长率都比较2．2多因子综合监控低。实践证明，变温管理与恒温管理相比不仅可以增实际上，温室各因子之间对气候的影响不是孤

6、立加产量，而且可以提高产品品质，同时可以节约能源。的，影响作物生长的众多环境要素之间是相互制约与空气湿度反映空气中水蒸气含量的多少，高湿是相互配合的，当某一要素发生变化时，相关的其他因素也要相应变化。如随着温室内温度的升高，湿度将收稿日期：2008一Il一05作者简介：郭庆梁(197l一)．男，内蒙古海拉尔人，副教授，沈阳农业随之降低；随着光照的加强，温室温度会随之升高；系大学在读硕士研究生，(E—mail)~gql@sohu．corn。统通风会降低湿度，同时也降低了温度等。因此，在通讯作者：李永奎(196

7、3一)，男，辽宁营口人，教授，博士，(E—mail)yklee@syau．edu．cn。调节温室环境的时候，要对各因子综合考虑。这种控·lO6·2009年8月农机化研究第8期制方法复杂一些，但能使几个主要环境因素随时处于3)专家知识模块。帮助用户咨询作物的栽培技最佳配合状态。术，了解作物的生长知识等。在对辽沈II型温室环境监控中，采用了多因子综4)数据管理模块。查询和修改数据，并可以根据合监控。该温室面积较大，传感器采取多点布置，力用户的要求打印数据；同时，可以将每天的数据以图求真实反映温室内的环境条件，进

8、一步保证了监控的形和图表两种方式显示；对数据库进行及时的备份和精确性。在温室分布置采集室温3点、地温1点、空气恢复，以便当系统发生故障时能够将系统恢复到发生湿度2点、土壤湿度1点和光照1点。由于CO浓度故障之前的状态。的监控实现起来较难，所以本系统只是在管理信息系5)通信管理模块。完成本系统的所有通信功能，统设计时为以后预留了CO浓度一项。包括下位机校时、控制参数的传递、历史数据和实时数据的采集等功能。．3监控系