溫室自動控制又稱溫室自動控制系統(tǒng),，溫室大棚自動控制系統(tǒng)，是專門為農(nóng)業(yè)溫室,、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制,、氣象觀測開發(fā)生產(chǎn)的一種環(huán)境自動控制系統(tǒng)。托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境自動控制,、高科技農(nóng)業(yè)示范項目,、農(nóng)業(yè)科研教育等領(lǐng)域。

    一,、系統(tǒng)簡介

    托普物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)可測量風(fēng)向,、風(fēng)速、溫度,、濕度,、光照、氣壓,、雨量,、太陽輻射量、太陽紫外線,、土壤溫濕度等農(nóng)業(yè)環(huán)境要素,，根據(jù)溫室植物生長要求，溫室自動控制系統(tǒng)可自動控制開窗,、卷膜,、風(fēng)機濕簾、生物補光,、灌溉施肥等環(huán)境控制設(shè)備,，自動調(diào)控溫室內(nèi)環(huán)境，達到適宜植物生長的范圍,，為植物生長提供*環(huán)境。

    二,、應(yīng)用領(lǐng)域

    托普農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)溫室自動控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境自動控制,、高科技農(nóng)業(yè)示范項目、農(nóng)業(yè)科研教育等領(lǐng)域,。

    三,、系統(tǒng)發(fā)展歷程

    1 國外

    國外對溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早,，始于20世紀70年代。先是采用模擬式的組合儀表,，采集現(xiàn)場信息并進行指示,、記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng),。目前正開發(fā)和研制計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著*自動化,、無人化的方向發(fā)展,。像園藝強國荷蘭，以先進的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱于世,，其玻璃溫室全部由計算機操作,。日本研制的蔬菜塑料大棚在播種、間苗,、運苗,、灌水、噴藥等作業(yè)的自動化和無人化方面都有應(yīng)用,。日本利用計算機控制溫室環(huán)境因素的方法,，主要是將各種作物不同生長發(fā)育階段所需要的環(huán)境條件輸入計算機程序，當某一環(huán)境因素發(fā)生改變時,，其余因素自動作出相應(yīng)修正或調(diào)整,。一般以光照條件為始變因素，溫度,、濕度和CO2濃度為隨變因素,，使這四個主要環(huán)境因素隨時處于*配合狀態(tài)。美國和荷蘭還利用差溫管理技術(shù),，實現(xiàn)對花卉,、果蔬等產(chǎn)品的開花和成熟期進行控制，以滿足生產(chǎn)和市場的需要,。英國倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院研制的溫室計算機遙控技術(shù),，可以觀測50km以外溫室內(nèi)的光、溫,、濕,、氣和水等環(huán)境狀況，并進行遙控,。

    2 國內(nèi)

    我國對于溫室控制技術(shù)的研究較晚,，始于20世紀80年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫室控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,，才掌握了人工氣候室內(nèi)微機控制技術(shù),，該技術(shù)于溫度,、濕度和CO2濃度等單項環(huán)境因子的控制。之后,，我國的溫室控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展,。20世紀80年代，我國先后從歐美和日本等發(fā)達國家引進了21.2hm2連棟溫室,。由于當時只注重引進溫室設(shè)備,，而忽略了溫室的管理技術(shù)和栽培技術(shù)，且引進的溫室能耗過高,，致使企業(yè)相繼虧損或停產(chǎn),。90年代初，我國大型溫室跌入了發(fā)展的低谷,。“九五”初期,，以以色列溫室為代表的北京中以示范農(nóng)場的建立，拉開了我國第二次學(xué)習(xí)和引進國外現(xiàn)代溫室技術(shù)的序幕,。到90年代中后期,，在對國外溫室設(shè)備配置、溫室栽培品種,、栽培技術(shù)等各個方面進行研究的基礎(chǔ)上,，我國自主開發(fā)了一些研究性質(zhì)的環(huán)境控制系統(tǒng)。1995年,，北京農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功了“WJG-1型實驗溫室環(huán)境監(jiān)控計算機管理系統(tǒng)”,，此系統(tǒng)屬于小型分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。1996年,，江蘇理工大學(xué)毛罕平等研制成功了使用工控機進行管理的植物工廠系統(tǒng),。該系統(tǒng)能對溫度、光照,、CO2濃度,、營養(yǎng)液和施肥等進行綜合控制，是目前國產(chǎn)化溫室控制技術(shù)比較典型的研究成果,。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院研制成功了新型智能溫室系統(tǒng),。該系統(tǒng)由大棚本體及通風(fēng)降溫系統(tǒng)、太陽能貯存系統(tǒng),、燃油熱風(fēng)加熱系統(tǒng),、灌溉系統(tǒng)、計算機環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)等組成,。1997年以來,，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在溫室環(huán)境的自動控制技術(shù)方面也取得了一定的成果。90年代末,，河北職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院的閏忠文研制了蔬菜大棚,，其能夠?qū)亍穸冗M行實時測量與控制,。但由于我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平較低,，農(nóng)業(yè)勞動力大量過剩，溫室的一次性投資大,，資金短缺以及對操作人員的素質(zhì)要求比較高等因素,，限制了溫室控制技術(shù)在溫室系統(tǒng)的擴展。

    四,、技術(shù)特點

    1 氣象觀測要素配置

    （1）大氣環(huán)境類：環(huán)境溫度,，環(huán)境相對濕度，露點溫度,，大氣壓力,，風(fēng)速，風(fēng)向,，降水量,，水面蒸發(fā)，葉面濕度,，日照時數(shù),，光照度，太陽總輻射,、光合有效輻射,、紫外線輻射；

　?。?）土壤參數(shù)類：土壤溫度,，土壤濕度，土壤熱通量,，土壤水勢,，土壤導(dǎo)電率等；

　?。?）生態(tài)環(huán)境類：CO2等,；

    2 溫室自動控制器配置

    （1）托普的溫室自動控制器功能全面，數(shù)據(jù)測量精度高,，zui多可采集幾十項環(huán)境要素的數(shù)據(jù),，具有16路繼電器輸出，可以控制16個點的設(shè)備,。核心部件采用高性能32位微處理器為主控CPU,，內(nèi)置大容量數(shù)據(jù)存儲器，可連續(xù)存儲2萬條數(shù)據(jù)丟失,。便攜式防震結(jié)構(gòu),，工業(yè)控制標準設(shè)計,，適合在惡劣環(huán)境中使用，大屏幕圖形液晶顯示屏,，具有漢字及圖形顯示功能,，一屏顯示多路環(huán)境數(shù)據(jù)，便于現(xiàn)場直接觀測,。繼電器指示燈指示各繼電器的開關(guān)狀態(tài),。

    （2）SD卡與U盤數(shù)據(jù)存儲功能：可以使用移動存儲器（U盤或SD卡）完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)存儲，存儲時間任意設(shè)定,，然后可將U盤或SD卡數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入微機,。由于U盤或SD卡存儲容量大，可保證數(shù)據(jù)長時間*存儲,，因此系統(tǒng)具有無*存儲特點,。

    （3）多種通訊接口：具有RS232、RS485,、USB,、以太網(wǎng)接口等多種通訊接口，既可以實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的多機溫室群組的網(wǎng)絡(luò)控制,，又可以直接接入廣域互聯(lián)網(wǎng),，實現(xiàn)溫室的遠程網(wǎng)絡(luò)控制。

    五,、基本配置

    1,、具有液晶顯示漢字與圖形顯示功能的溫室自動控制器 【1臺】

    2、傳感器: （溫度,，濕度,，風(fēng)速，風(fēng)向,，光照,，氣壓，太陽總輻射,，雨量,，地溫，土壤濕度） 【各1臺】

    3,、氣象觀測支架 【1套】

    4,、溫室自動控制軟件 【1套】

    5、數(shù)據(jù)通訊及傳感器連接電纜 【1套】

    6,、溫室控制器不銹鋼防護箱 【1套】

    7,、溫室配電柜（選配）

    8、GSM/GPRS無線通訊控制器（選配）

    9、U盤,、SD卡存儲控制器（選配）

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