智能温室控制系统研究与探索

智能温室控制系统研究与探索

阳燕

（重庆电信职业学院 重庆 400900）

摘 要:

智能温室控制系统属于控制系统装置技术领域，装置壳体的表面设有显示屏和按钮，装置壳体的一侧面开设有开口，开口的一侧连通有卡槽，卡槽内接触连接有防护板，防护板的侧面固定连接有径向对称的滑块，滑块的一侧面接触连接有弹簧，弹簧的一端与卡槽的内壁接触连接。根据控制系统的方案选择 PLC 及其特殊功能模块、各类传感器、上位机监控软件。 （4）完成基于组态王软件的上位机监控系统设计和基于 PLC 的下位机软硬件设计，从而通过上位机下位机的分布式控制，实现对环境参数采集、参数上限下限的设置、执行部件状态显示、温室环境自动/手动控制。

关 键 词:装置壳体; 防护板; 接触连接; 参数采集

我国作为世界第一农业大国，农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。作为一个占全世界人口 1/5 的大国，可耕地面积却只占世界可耕地面积的 7%，人均可耕地面积仅为世界平均水平的 1/3，土地资源较为匮乏。同时由于环境污染和农产品消费需求的转变，人们对绿色食品的需求也大大增加。因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势，设施农业作为其中的一个重要途径，越发受到重视。

智能温室自动控制系统可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，并将测量的要素发送给控制装置，控制装置根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供环境。

智能温室控制是基于传统温室，结合了计算机技术，自动控制技术，传感器技术等高科技手段而发展起来的，能够为各种各样的作物提供无关地域、季节的良好自然环境。从而提高土地产出率，实现无污染，高效，高产，优质的目标。 并实现一种可靠性高，实用性强，控制精准的智能温室监控系统。

1 智能温室控制系统的设计

1.1总体功能及技术指标

（1）总体功能

经济型智能温室控制装置通过设置的防护板可以对显示屏和按钮进行保护，避免受到意外的触碰或撞击而导致显示屏和按钮进行意外操作或损坏，而且通过弹簧可以使防护板始终处于闭合状态，提高了其防护效果，并且设置的插套和插板不仅方便控制装置的安放，而且便于控制装置拆下进行携带移动，提高了控制装置的使用便利性。（2）技术指标

实时检测温室中的温度、湿度、CO2浓度、光照强度参数。实时显示温室执行部件的状态。在线设定温度、湿度等参数的上限下限值以及设备执行的延迟时间。各参数的实时趋势曲线、历史趋势曲线。实时数据库、历史数据报表的查询和打印功能。

1.2 结构设计

装置壳体的表面设有显示屏和按钮，装置壳体的一侧面开设有开口，开口的一侧连通有卡槽，卡槽内接触连接有防护板，防护板的侧面固定连接有径向对称的滑块，滑块的一侧面接触连接有弹簧，弹簧的一端与卡槽的内壁接触连接，装置壳体的背面固定连接有L形插板，插板的表面插接有插套，插套的中间位置设有套孔，套孔的内壁固定套接有弹性套，插板的一侧面固定连接有横板，横板的一端固定连接有固定板，固定板的表面开设有安装孔不仅方便控制装置的安放，而且便于控制装置拆下进行携带移动。

2 主要机械部分设计

2.1 总体机械部分结构

装置壳体的表面设有显示屏和按钮，装置壳体的一侧面开设有开口，开口的一侧连通有卡槽，卡槽和开口的位置处于显示屏和按钮的前端，更靠近装置壳体的表面位置，使得防护板不会与显示屏或按钮进行接触，卡槽内接触连接有防护板，防护板的侧面固定连接有径向对称的滑块，滑块用来限制弹簧的位置，滑块的一侧面接触连接有弹簧，弹簧处于压缩弹力的状态，具有压缩弹力的作用，弹力使得防护板始终处于闭合状态，避免使用者忘记关闭防护板，弹簧的一端与卡槽的内壁接触连接，装置壳体的背面固定连接有L形插板，插板的表面插接有插套，插套的中间位置设有套孔，套孔的内壁固定套接有弹性套，插板的一侧面固定连接有横板，横板的一端固定连接有固定板，固定板的表面开设有安装孔，安装孔用来通过螺钉，通过螺钉将固定板与墙壁或其它物体紧固。

2.2 主要机构功能分析

防护板的一端正面固定连接有拨动板，拨动板的形状为方形，拨动板的侧面设有防滑纹，拨动板可以防止手指打滑，便于使用者手动控制防护板的移动，插套的一侧面固定连接有支撑凸块，支撑凸块的一侧面与装置壳体的背面接触连接，支撑凸块的形状为弧形，支撑凸块的材质为弹性耐磨橡胶，可以防止控制装置随意晃动。弹性套的内壁与插板的表面接触连接，弹性套的材质为弹性耐磨橡胶，弹性套处于压缩弹力的状态，可以自动紧固插板的插接位置，插板的一侧表面设有防脱凸块，防脱凸块的形状为弧形，可以防止插板随意向上移动。

2 结语

防护板可以对显示屏和按钮进行保护，避免受到意外的触碰或撞击而导致显示屏和按钮进行意外操作或损坏，而且通过弹簧可以使防护板始终处于闭合状态，提高了其防护效果，并且设置的插套和插板不仅方便控制装置的安放其主要优点为:

（1）防护板的一端正面固定连接有拨动板，拨动板的形状为方形，拨动板的侧面设有防滑纹，拨动板可以防止手指打滑，便于使用者手动控制防护板的移动。

（2）插套的一侧面固定连接有支撑凸块，支撑凸块的一侧面与装置壳体的背面接触连接，支撑凸块的形状为弧形，支撑凸块的材质为弹性耐磨橡胶，可以防止控制装置随意晃动。

（3）弹性套的内壁与插板的表面接触连接，弹性套的材质为弹性耐磨橡胶，弹性套处于压缩弹力的状态，可以自动紧固插板的插接位置。

（4）考虑到温室内温度差、湿度差不会大于相应上限与下限之差（用户应尽量避免这种情况出现），所以若同时出现温度传感器 1 采集的实时值小于下限，温度传感器 2 采集的实时值大于上限的情况，触发故障报警。

参考文献：

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2. 张志斌. 国外设施园艺的发展与启示[J]. 江苏农业学报，2012, 28(4): 861-866

3. 魏珉，李清明. 美国、加拿大温室蔬菜生产现状及特点[J]. 农业工程技术： 温室园艺，2012(16): 11-12

4. 周长吉. 日韩设施园艺考察见闻[N]. 中国花卉报，2012.1.14

5. 魏珉. 日本蔬菜及其设施蔬菜的发展现状和特点[J]. 农业工程技术: 温室园艺,2009(3): 38-40

作者简介：阳燕（1986－）女，本科，副教授，研究方向为施工及设计技术。

备注：此论文是重庆市教育委员会科学技术研究项目《智能温室控制系统研究与探索》的研究成果之一，编号：KJQN202006002