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1、温室环境计算机测控系统研究摘要本文采用虚拟仪器技术,将传感器技术和计算机技术结合起来,进行了温室坏境监测控制系统的硕件及软件设计。便件上采用温度传感器、湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度传感器检测各环境参数,实现了环境参数的H动采集;利用遮阳幕、二氧化碳发生器、微灌系统等实现了温室环境的智能调节。软件上基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台,实现了数据的采集、处理和系统的控制。关键词温室虚拟仪器数据采集LabWindows/CVIAbstractThisliterarygraceusesthevirtualinstrume
2、ntationtechnique,combinedwiththesensortechniqueandthecomputertechnique,proceedingthegreenhouseenvironmentmonitorshardwareandsoftwaredesignsofthecontrolsystem.Onthehardware,withthetemperaturesensor,thehumiditysensor,the1ight-shinessensorandthecarbonsensor,examiningeachen
3、vironmentparameter,realizestheenvironmentparametercollectautomatically;Meikeuseoftohidetheactofsun,carbondioxideoccurrencemachine,tinyirrigatesystemetc.realizestheenvironmentalintelligenceingreenhouseregulates.OnthesoftwareaccordingtoLabWindows/CVIvirtualinstrumentdevel
4、opmentterrace,realizesthedatacollections,handieswiththecontrolofthesystem.KeywordsGreenhouseenvironment;Virtualinstrumentation;Thedatacollections;LabWindows/CVI1概述世界发达国家如荷兰、美国、英国等大力发展集约化的温室产业,已经研制成功对温室内温度、湿度、光照、气体交换、滴灌、营养液循环等实现计算机自动控制的现代化高科技温室,甚至于育苗、移栽、清洗、包装等也是实现了机械化、□动
5、化。此外,遥感技术(WirelessTechnology)、网络技术(TransferControlProtocel-InternetProtocol/TCP-IP)>控制局域网(Ctrollerareanetwork)也逐渐应用于温室的管理与控制中。目前,美国己将全球定位系统、遥感遥测等高新技术应用于温室生产,由82%的温室使用计算机进行控制,有67%的农户使用计算机,其中27%的农户还用于网络技术。英国的智能温室系统,西班牙和奥地利的遥控温室系统都是计算机控制的成功应用,另外,德国已将3S技术(地理信息系统GIS、全球定位系统GP
6、S和遥感技术RS)应用于温室。2系统总体方案2.1虚拟仪器技术虚拟仪器的概念首先曲美国国家仪器公司(NationalInstrumentsCorporation简称NI)于1986提出。虚拟仪器由用户自己定义,这就意味着我们可以自由组合计算机平台、硬件、软件以及各种完成应用系统所需的附件,而这种灵活性在传统仪器上是达不到的。虚拟仪器系统包扌舌GPIB(IEEE488.2)、VXIbus、插入式数据/图像采集板、串行通信与网络等四类I/O接口,其屮GPIB是口前使用最为广泛的仪器接口。其构成方案如图2-1所示。PC虚拟仪器软件开发平台图
7、2-1虚拟仪器系统的构成方案倍号调理DAQ板卡/DAQ盒测控对彖2.2系统主要环境因子的特征影响生物生t发育的主要环境条件包扌取光照(光照強度、光照时数、光质),温度,湿度,气体等环境条件。2.2.1光照环境植物的生命活动与光照密不可分,光照是植物赖以生存的物质基础。1)光照强度温室内的光照强度一般比自然光弱,不同的覆盖材料造成温室内的光照强度差别较大,議料温室大棚的平均透光率约为50%,全光玻璃温室的透光率约为60%,最大可达70%,光照强度可通过遮阳幕,有条件的口J采用补光系统來调节。2)光照时数光照时数因温室类黑而异,英屮全而透
8、光无覆盖的温室的光照时数露地基本相同。在寒冷的季节,为了防止保温而覆盖在温室天面的蒲席、草毡,其揭盖时间直接影响温室内受光吋数。3)光质温室内的光质与门然光不同,主要与覆盖材料,如塑料薄膜、硬质塑料板材、玻璃等的性质冇关