溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)解決方案、自動(dòng)控制系統(tǒng)方案
一、 系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)遵循先進(jìn)性、實(shí)用性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)原則，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由大量微傳感器節(jié)點(diǎn)以無線的方式互聯(lián)構(gòu)成，可實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、濕度、光照強(qiáng)度、光合有效輻射、空氣中二氧化碳濃度、土壤溫度濕度、土壤PH、土壤電導(dǎo)率等環(huán)境參數(shù)和植物生長信息，以圖表方式顯示給用戶，系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)與作物信息，指導(dǎo)用戶進(jìn)行正確的栽培管理，并能根據(jù)用戶的設(shè)定參數(shù)和監(jiān)測參數(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行智能化控制。為實(shí)現(xiàn)溫室綜合生態(tài)信息參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測、溫室環(huán)境的自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)和裝備。
自動(dòng)控制系統(tǒng)是溫室非常重要的單元，選型該系統(tǒng)重點(diǎn)要把握以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
� 傳感器：傳感器要選擇精度較好的名牌傳感器，只有測準(zhǔn)了才能控制準(zhǔn)。
� 設(shè)備的擴(kuò)展能力：生產(chǎn)過程中，種植模式和品種多樣，極有可能要根據(jù)實(shí)際的具體要求增加設(shè)備。
� 易操作性：控制系統(tǒng)操作要簡單。
� 系統(tǒng)的控制理念：控制理念是控制系統(tǒng)***重要的部分，它直接決定著控制效果的好壞，控制系統(tǒng)要結(jié)合植物生理特點(diǎn)和科研型溫室設(shè)備的物理特點(diǎn)進(jìn)行綜合的控制�？刂评砟钍怯上到y(tǒng)的軟件決定的，從系統(tǒng)的外表無法看出，所以，選型控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)讓產(chǎn)品提供商提供文字資料，詳細(xì)說明系統(tǒng)是如何對(duì)溫室各設(shè)備進(jìn)行控制的。
二、 溫室控制器功能
1、系統(tǒng)平臺(tái)具有環(huán)境因子（空氣溫度、濕度、光照，室外氣象站）數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能。實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境因子，并可查看歷史環(huán)境因子指標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行有效監(jiān)控。
2、各溫室環(huán)境指標(biāo)控制范圍可獨(dú)立設(shè)置，適用于不同品種，不同種植季節(jié)，不同生長期，設(shè)置靈活。
3、系統(tǒng)具備超限報(bào)警和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測功能。當(dāng)某溫室某項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)超出極限值，系統(tǒng)可通過語音或短信（配置短信設(shè)備）提示相關(guān)工作人員及時(shí)處理。在系統(tǒng)平臺(tái)下，基地領(lǐng)導(dǎo)可通過以太網(wǎng)，在任何時(shí)間及地點(diǎn)，隨意察看基地溫室內(nèi)環(huán)境信息�；販厥邑�(fù)責(zé)人每天可定時(shí)收到其負(fù)責(zé)溫室的環(huán)境信息，方便其工作安排。
4、LED大屏幕顯示。系統(tǒng)可將環(huán)境因子的各項(xiàng)指標(biāo)發(fā)送給LED顯示屏，實(shí)現(xiàn)直觀的環(huán)境數(shù)據(jù)顯示。
5、通過本系統(tǒng)建立相關(guān)作物生長數(shù)據(jù)庫，可作為相關(guān)研究依據(jù)及指導(dǎo)作物種植。幫助生產(chǎn)管理人員積累種植經(jīng)驗(yàn)和生產(chǎn)管理策略，高效控制種植管理全過程，實(shí)現(xiàn)工廠化管理。
6、系統(tǒng)中視頻監(jiān)控可通過INTERNET實(shí)現(xiàn)權(quán)限訪問。通過互聯(lián)網(wǎng)，客戶或客商可實(shí)際查看溫室中作物當(dāng)前生長狀態(tài)。
三、 系統(tǒng)分項(xiàng)介紹
1. 環(huán)境監(jiān)測平臺(tái)
1) 登錄界面
2) ***新數(shù)據(jù)查詢
3) 歷史數(shù)據(jù)查詢
4) 歷史數(shù)據(jù)圖
5) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)圖
6) 超限報(bào)警設(shè)置
四. 自動(dòng)控制
系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)，以及各類生長物適宜環(huán)境參數(shù)，驅(qū)動(dòng)各類監(jiān)控儀和濕簾降溫系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等構(gòu)成整個(gè)自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)溫室控制的實(shí)際情況，自動(dòng)降溫控制是溫室使用***普遍的。當(dāng)監(jiān)測溫室區(qū)域內(nèi)溫度超出上限值時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉循環(huán)風(fēng)機(jī)，開啟一路排風(fēng)機(jī)，進(jìn)行排風(fēng)降溫，待溫度下降到延遲值以下，排風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉， 循環(huán)風(fēng)機(jī)恢復(fù)為原狀態(tài)。但如開啟一路排風(fēng)機(jī)后，溫度仍不能及時(shí)下降，則系統(tǒng)自動(dòng)開啟另一路或二路排風(fēng)機(jī)，進(jìn)行強(qiáng)力降溫動(dòng)作。此項(xiàng)也功能可通過卷膜機(jī)的開啟，來進(jìn)行通風(fēng)降溫；
降溫自控，除具備獨(dú)立運(yùn)作功能外，還具有遠(yuǎn)程通訊功能，方便系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測其環(huán)境指標(biāo)與風(fēng)機(jī)開啟狀態(tài)監(jiān)測，并可通過系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行外部控制。
檢測的數(shù)據(jù)：
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了包含以下全部傳感器的接口（按實(shí)際需要選配）：雨量、室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、室內(nèi)光照強(qiáng)度、室內(nèi)CO2、土壤溫度、土壤濕度
控制的能力：
卷膜機(jī)開啟通風(fēng)、外遮陽幕、自動(dòng)灌溉、微霧降溫加濕系統(tǒng)（后配預(yù)留）。
控制理念先進(jìn)：
目標(biāo)溫度：系統(tǒng)具有每天四個(gè)時(shí)間段的獨(dú)立目標(biāo)溫度設(shè)定，相鄰目標(biāo)溫度間軟性過渡，防止溫度的突冷突熱對(duì)作物的傷害。多時(shí)段的目標(biāo)溫度可適應(yīng)作物全天不同的環(huán)境溫度的生理需求。由于系統(tǒng)始終能將“環(huán)境溫度”控制在作物***需要的范圍內(nèi)，可以避免加溫不足帶來的低溫傷害，同時(shí)也能避免加溫過量帶來的能源浪費(fèi)。使能耗***經(jīng)濟(jì)，加溫效果***出色。
通風(fēng)窗的控制：
控制：
1) 系統(tǒng)通過PI算法得出降溫需求，并據(jù)此控制卷膜機(jī)打開或關(guān)閉。
2) 系統(tǒng)以溫度控制為*優(yōu)先權(quán)，在內(nèi)外溫差較大時(shí)，卷膜機(jī)將開啟較小的角度進(jìn)行通風(fēng)除濕，防止室溫降低過快。
3) 除濕時(shí)，展開保溫膜將隨卷膜機(jī)收攏一小部分，以使?jié)駳饽茼樌麖耐L(fēng)口排出；
保護(hù)：
1、雨雪保護(hù)：通過雨雪傳感器，控制卷膜機(jī)以及遮陽棚的收放；
隨動(dòng)：
2、 微霧降溫時(shí)，自動(dòng)開啟通風(fēng)窗。微霧加濕時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)窗。
遮陽棚的控制邏輯為：
a) 可選擇的以光照條件為依據(jù)的啟動(dòng)條件,當(dāng)光照小于設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)光燈。
b) 以定時(shí)方式啟動(dòng)補(bǔ)光燈（多個(gè)定時(shí)點(diǎn)）。
c) 補(bǔ)光燈的運(yùn)行方式以脈沖間歇方式運(yùn)行�？蓪�(duì)作物進(jìn)行喚醒式補(bǔ)光。（常用于花卉種植的補(bǔ)光，非常節(jié)能）
d) 每次啟動(dòng)補(bǔ)光燈，均可運(yùn)行精確到秒的“運(yùn)行時(shí)間長”。
依據(jù)時(shí)間、光照強(qiáng)度、土壤濕度的灌溉控制：
A) 系統(tǒng)根據(jù)土壤水分傳感器傳回的數(shù)據(jù)自行灌溉
B) 輪灌方式: 受管道流量限制，通常的灌溉網(wǎng)無法滿足所有灌溉閥同時(shí)打開時(shí)的灌溉流量需求。系統(tǒng)采用輪灌方式，將灌溉閥輪流排隊(duì)，循序灌溉。
