工廠化農業(yè)智能測控系統(tǒng)研究與應用.pdf

1、工廠化農業(yè)智能測控系統(tǒng)是適用于現(xiàn)代化溫室的計算機自動控制系統(tǒng)，根據(jù)室內外環(huán)境的溫度、濕度、風速、風向等氣候條件，以及光強度、CO2濃度、土壤干燥度、營養(yǎng)液的pH值和Ec值等環(huán)境參數(shù)，采用多種設備和方式來控制溫室內的溫度、濕度、光強度、通風等因素，營造出適宜各種作物生長的最佳環(huán)境。該系統(tǒng)主要用于智能化溫室，也可以用于觀賞植物園以及日光溫室的升級改造。 針對工廠化農業(yè)控制系統(tǒng)架構，根據(jù)控制參數(shù)、控制精度、溫棚面積、智能化水平等的不同

2、，設計了普及型、提高型、智能型等低、中、高端三類控制架構，即基于嵌入式技術的控制架構、基于工業(yè)計算機的控制架構、上位機+現(xiàn)場可編程控制器控制架構。由于工廠化農業(yè)控制系統(tǒng)是個多參數(shù)、非線性、大滯后的多輸入多輸出系統(tǒng)，因此系統(tǒng)控制策略基于農業(yè)專家系統(tǒng)，采用常規(guī)PID+自適應模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能測控技術相結合相補充的方式。針對農業(yè)用傳感器工作環(huán)境惡劣，穩(wěn)定性、一致性、容錯能力要求高等特點，選擇目前工廠化農業(yè)常用的溫度、濕度、光強度三個

3、環(huán)境參數(shù)，設計了基于CAN(ControllerAreaNetwork)現(xiàn)場總線的系列農業(yè)專用傳感器。 同國外相關系統(tǒng)相比，設計上考慮了我國具體國情，以自主開發(fā)的溫室控制專用軟件平臺為核心，構建支持現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術的智能化控制系統(tǒng)。技術上緊密跟蹤國際先進水平，同時核心技術為自主知識產權，性價比突出，目前國內研制開發(fā)溫室自動控制系統(tǒng)的單位不少，但在控制軟件平臺和農業(yè)專用傳感器開發(fā)方面還剛剛起步，因此技術優(yōu)勢較為明顯。