華東型連棟塑料溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、21世紀(jì)是設(shè)施農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的時(shí)期,各國(guó)紛紛采取措施,加大投資,大力發(fā)展智能化設(shè)施農(nóng)業(yè)。我國(guó)從八十年代就開(kāi)始批量進(jìn)行設(shè)施人工環(huán)境模擬的蔬菜生產(chǎn),如高檔玻璃溫室生產(chǎn)。早期的設(shè)施溫室主要從荷蘭、以色列等農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)引進(jìn),同時(shí)還引進(jìn)了這些實(shí)時(shí)溫室種植的蔬菜種子。
　　截止到2010年,我國(guó)園藝設(shè)施面積超過(guò)了350萬(wàn)hm2,與1980年相比增加了近500倍,成為世界溫室蔬菜生產(chǎn)面積最大的地區(qū)之一。雖然溫室生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展迅猛,但是國(guó)內(nèi)溫室蔬菜生產(chǎn)特

2、別是智能玻璃溫室生產(chǎn)的成本高,導(dǎo)致產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格貴,很難真正走進(jìn)普通百姓的日常生活。另外,溫室生產(chǎn)品質(zhì)也很難和國(guó)外同級(jí)產(chǎn)品相媲美。造成上述現(xiàn)象的原因在于目前國(guó)內(nèi)高檔智能溫室設(shè)施及技術(shù)主要依賴進(jìn)口,且其配套的智能化環(huán)境控制系統(tǒng)一般只針對(duì)進(jìn)口種子設(shè)計(jì),缺少真正適合我國(guó)溫室生產(chǎn)并且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溫室智能化生產(chǎn)控制體系。
　　本文在總結(jié)以往國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的溫室智能控制研究工作的基礎(chǔ)上,針對(duì)目前我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溫室環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)智能化程度低,

3、生產(chǎn)成本高的現(xiàn)狀,基于華東地區(qū)使用最為廣泛的連棟塑料大棚,研發(fā)一種依據(jù)上海自有蔬菜品種和露地蔬菜生產(chǎn)農(nóng)藝,具有人機(jī)交換界面輸入蔬菜全生長(zhǎng)周期、智能決策、自動(dòng)控制的低成本溫室智能控制系統(tǒng)。
　　本文主要內(nèi)容包括:一、作物典型生長(zhǎng)影響因子及溫室微環(huán)境控制策略的相關(guān)研究。通過(guò)對(duì)作物生長(zhǎng)影響因子(如溫度、濕度、光照、二氧化碳等)的研究,為溫室電氣設(shè)備改造提供依據(jù)。依據(jù)各執(zhí)行設(shè)備的對(duì)溫室小氣候的影響,結(jié)合CFD模擬仿真結(jié)果,提出組合式多級(jí)控

4、制的多因子決策方案。二、根據(jù)連棟溫室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和控制目標(biāo),提出了基于遠(yuǎn)程服務(wù)器(基于VS2008設(shè)計(jì))和溫室現(xiàn)場(chǎng)智能測(cè)控系統(tǒng)(基于ARM11開(kāi)發(fā))相結(jié)合的分布式系統(tǒng)組網(wǎng)方案。三、從項(xiàng)目實(shí)際出發(fā),給出了溫室現(xiàn)場(chǎng)核心控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方案。硬件方面,選擇S3C6410作為核心處理器,并詳細(xì)分析了相關(guān)模塊硬件電路的設(shè)計(jì);軟件方面,選擇Linux作為嵌入式操作系統(tǒng),用Qt進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā),并簡(jiǎn)要介紹了嵌入式系統(tǒng)的移植和Qt/Embedded運(yùn)行