新疆農(nóng)機(jī)化 2024年第4期 doi 10 13620 ki issn1007 7782 2024 04 015 中圖分類號(hào) TP273 S316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 0 引言 設(shè)施農(nóng)業(yè)是在環(huán)境相對(duì)可控的條件下采用工 程技術(shù)手段進(jìn)行作物高效生產(chǎn)的一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)方式 大棚栽培作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的一種重要方 式 可以為作物提供較為理想的栽培環(huán)境 提高作 物產(chǎn)量和質(zhì)量 但是大棚環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測和控制 一直是困擾大棚生產(chǎn)的難題 本研究以烏魯木齊 大棚為例 通過傳感器的選擇 數(shù)據(jù)的采集與處理 和控制設(shè)備與算法的設(shè)計(jì)等手段研發(fā)大棚環(huán)境監(jiān) 測與控制系統(tǒng) 研究內(nèi)容涵蓋大棚環(huán)境監(jiān)測與控 制系統(tǒng)的各個(gè)方面 有助于提高大棚作物的產(chǎn)量 與品質(zhì) 也可為大棚環(huán)境的智能化調(diào)控提供研究 基礎(chǔ) 1 大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)總體框架 本大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)技術(shù)路線 圖如圖1 根據(jù)國內(nèi)大棚環(huán)境調(diào)控現(xiàn)狀查閱相應(yīng)的 文獻(xiàn)和資料 經(jīng)過梳理分析和統(tǒng)計(jì)分析確定最終設(shè) 計(jì)方案 設(shè)計(jì)大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng) 完成系統(tǒng)硬 件選型和軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行仿真 通信以 及聯(lián)動(dòng)調(diào)試 2 控制算法設(shè)計(jì) 大棚環(huán)境控制系統(tǒng)的控制算法關(guān)鍵在于精確調(diào) 節(jié)溫濕度及光照等參數(shù) 1 本設(shè)計(jì)采用模糊PID控 制算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)各執(zhí)行設(shè)備的精確控制 2 首先 根 據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的參考值計(jì)算出系統(tǒng)的 控制偏差e t 和偏差變化率ec t 然后經(jīng)過模糊處 理獲得模糊控制量u f 模糊處理主要有兩個(gè)輸入量 e t 的語言值E 和 ec t 的語言值 EC 進(jìn)行模糊推 理得到u f 的語言值 最后的執(zhí)行控制量u為u f 與經(jīng) 典PID 控制的線性組合 其中 KP KI KD 為經(jīng)典 PID參數(shù) 經(jīng)過模糊處理獲得自適應(yīng)調(diào)節(jié) 該模糊控 文章編號(hào) 1007 7782 2024 04 0058 04 基于PLC大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 曹新偉 1 王瑞 1 辜筱淩 2 焦銳斌 1 1 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所 新疆烏魯木齊 830091 2 阿合奇縣農(nóng)牧發(fā)展有限責(zé)任公司 新疆阿合奇843500 摘 要 本文設(shè)計(jì)了一種大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng) 系統(tǒng)采用數(shù)字傳感器監(jiān)測溫濕度 光照和CO 2 濃度等環(huán)境參數(shù) 通過 ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至中央控制器 經(jīng)處理后在云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視 通過監(jiān)測試驗(yàn)與控制評(píng)估 證實(shí)監(jiān)測與控制效果良好 該大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)能為國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)的智能化 節(jié)能環(huán)保提供參考 關(guān)鍵詞 大棚 環(huán)境監(jiān)測 控制 設(shè)計(jì) Designofmonitoringandcontrolsystemforgreenhouse environmentbasedonPLC CaoXinwei 1 WangRui 1 GuXiaoling 2 JiaoRuibin 1 1 Agricultural Mechanization Research Institute of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences Urumqi 830091 Xinjiang China 2 Aheqi County Agriculture and Animal Husbandry Development Co Ltd Aheqi 843500 Xinjiang China Abstract Thisarticledesignsagreenhouseenvironmentmonitoringandcontrolsystem Itusesvariousdigitalsensorstomonitor environmentalparameterssuchastemperature humidity light andCO2concentration whicharesenttothecentralcontroller throughtheZigBeenetworkandthenprocessedtoachieveremotemonitoringonthecloudplatform Throughmonitoring experimentsandcontrolevaluations ithasbeenconfirmedthatthemonitoringandcontroleffectsaregood Thegreenhouse environmentmonitoringandcontrolsystemcanprovidereferencefortheintelligence energyconservation andenvironmental protectionoffacilityagricultureinChina Key words Greenhouse Environmentalmonitoring Control Design 修回日期 2024 04 02 基金項(xiàng)目 自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目 KY 2022022 農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新穩(wěn)定支持項(xiàng)目 jnkywdcz 2023007 2 設(shè)施農(nóng)業(yè) 58 新疆農(nóng)機(jī)化2024年第4期 圖1 設(shè)計(jì)總體技術(shù)路線圖 設(shè)施農(nóng)業(yè) 制規(guī)則表可基于專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定 也可通過歷史 數(shù)據(jù)訓(xùn)練等自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得 控制量u轉(zhuǎn)化為 對(duì)各執(zhí)行設(shè)備的開關(guān)時(shí)序控制 實(shí)現(xiàn)環(huán)境參考值的 精確跟蹤 在線修改PID參數(shù)或模糊控制表則可提 高控制的魯棒性 該混合控制算法充分利用了模糊 控制的自適應(yīng)優(yōu)勢和PID的優(yōu)異控制效果 既能提 高控制精度 也增強(qiáng)了針對(duì)環(huán)境變化的魯棒性 3 大棚環(huán)境監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)硬件選型 3 1 傳感器選擇 溫濕度傳感器可選用SHT20或DHT22 前者測 量范圍 40 125 濕度0 100 RH 精度 0 3 2 RH 響應(yīng)時(shí)間8 s I2C數(shù)字輸出 3 后者測量范 圍0 50 濕度20 90 RH 精度 0 5 2 RH 響應(yīng)時(shí)間2 s 數(shù)字信號(hào)輸出 光照傳感器可選用 BH1750 測量范圍1 65535 lux 精度 10 lux I2C接 口 與Arduino等MCU兼容 CO 2 傳感器可以選用 MH Z14或SCD30 前者采用非散射紅外 NDIR 技 術(shù) 范圍0 5 000 ppm 精度 50 ppm UART數(shù)字輸 出 后者也為NDIR原理 范圍400 5 000 ppm 精 度 30 ppm或 3 I2C數(shù)字輸出 另外 由于溫濕度對(duì)植物生長非常重要 故使用 兩個(gè)傳感器來冗余監(jiān)測以提高系統(tǒng)可靠性 數(shù)據(jù)采 集頻率一般設(shè)置為1 10 min采集一次 根據(jù)作物種 類及生長階段適當(dāng)調(diào)整 光照強(qiáng)度和CO 2 濃度采集 頻率可以較低 例如每小時(shí)采集一次 所有傳感器輸 出要連接到MCU進(jìn)行A D轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和過濾 然后經(jīng)ZigBee等無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心的工控 機(jī)并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)于MySQL數(shù)據(jù)庫中 3 2 數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊 大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與傳輸環(huán)節(jié)采用 模塊化設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集模塊選用STM32系列32位 ARM Cortex M0核MCU 內(nèi)置12位AD轉(zhuǎn)換器 最 大采樣率達(dá)1 Msps 可滿足多個(gè)傳感器信號(hào)的采集 需求 4 采集到的數(shù)字量化數(shù)據(jù)經(jīng)過MCU上的數(shù)字 濾波器去除噪聲 濾波方法可選FIR或IIR 一般采 用通帶在0 01 Hz以下的低通濾波器 去噪后的數(shù) 據(jù)會(huì)緩存于MCU內(nèi)部的4KB SRAM中 MCU會(huì)按 一定時(shí)序通過SPI總線獲得緩存數(shù)據(jù) 加入校驗(yàn)碼 后通過ZigBee模塊發(fā)送到中央控制器 ZigBee網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建采用樹形拓?fù)?中央控制器作 為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器和根節(jié)點(diǎn) 采集模塊作為路由節(jié)點(diǎn)或 終端節(jié)點(diǎn) 與其他節(jié)點(diǎn)形成自組網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)層采用 AODV路由協(xié)議 能夠快速構(gòu)建網(wǎng)段之間的連通路 線 ZigBee 模塊的射頻輸出功率可配置為 10 20 dBm 覆蓋整個(gè)大棚區(qū)域 在傳輸可靠性方面 Zig Bee支持重傳機(jī)制 丟包率可控制在0 1 以下 從 采集模塊到中央控制器的單次數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)小于 150 ms 滿足監(jiān)測控制的實(shí)時(shí)性需求 3 3 數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ) 大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)基于工控 機(jī)平臺(tái) 中央控制器選用工業(yè)級(jí)主板及Intel i7低功 耗CPU 確保系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行 中央控制器收到 傳感器采集模塊傳來的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行解包 校驗(yàn)并 59 新疆農(nóng)機(jī)化 2024年第4期 丟棄傳輸錯(cuò)誤的數(shù)據(jù) 然后將各傳感器數(shù)據(jù)映射到 預(yù)設(shè)的數(shù)值范圍 進(jìn)行濾波平滑處理 并與溫濕度傳 感器冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行融合 生成更準(zhǔn)確可靠的環(huán)境參 數(shù)讀數(shù) 處理后的數(shù)據(jù)既存儲(chǔ)在64GB SSD硬盤上 也實(shí)時(shí)寫入MySQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在支 持高并發(fā)訪問的Linux服務(wù)器上 采用InnoDB存儲(chǔ) 引擎 支持完整崩潰恢復(fù)技術(shù) 確保數(shù)據(jù)高速安全存 儲(chǔ) 數(shù)據(jù)庫同時(shí)也存放控制器的操作日志及報(bào)警信 息等數(shù)據(jù) Web服務(wù)器可通過TCP連接提取數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控可視化顯示 5 在數(shù)據(jù)處理方面 還可 采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型分析各環(huán)境變量之間的關(guān)系 提 取監(jiān)測數(shù)據(jù)的特征 為環(huán)境控制提供依據(jù) 4 大棚環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選型 大棚環(huán)境控制系統(tǒng)需要選擇合適的執(zhí)行設(shè)備來 調(diào)節(jié)溫濕度和光照等環(huán)境參數(shù) 對(duì)于溫度控制 選 用功率較大的磁控管式電加熱器 配合精確的固態(tài) 繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱量的線性調(diào)節(jié) 加熱器參數(shù)可選 擇熱量 2 000 W 工作電壓380 V 溫升速率 3 min 濕度控制采用壓縮空氣噴霧加濕器 具有響應(yīng) 快和增濕量大等優(yōu)點(diǎn) 噴霧量和噴射頻率可調(diào) 最 高 3 kg h 光照控制主要通過補(bǔ)光和遮光來實(shí)現(xiàn) 補(bǔ)光采 用全光譜 LED 補(bǔ)光燈 光通量 110 mol m 2 s CRI 85 照度衰減小 匹配植物光合生長譜 遮光 則通過電動(dòng)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的遮光屏實(shí)現(xiàn)遮擋率可變 屏蔽系數(shù)為0 8 0 9 可快速響應(yīng)遮光需求 CO 2 濃 度調(diào)節(jié)通過換氣和CO 2 發(fā)生器來進(jìn)行 二者各自匹 配大功率鼓風(fēng)機(jī)及精確控制組件以精確控制 CO 2 濃度 以上執(zhí)行設(shè)備結(jié)合 PID或模糊PID 控制 可 以較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)的控制 4 1 硬件選型 分析市面上常用的幾種PLC類型的功能 優(yōu)缺 點(diǎn)及適用范圍 本大棚環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 精確監(jiān)測及接收模擬信號(hào)并且具備良好的通訊能力 在對(duì)市場上的多種PLC進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)S7 300 S7 1200和S7 200這三種型號(hào)各有其獨(dú)特的優(yōu)勢 S7 300以其高性能處理器和較大的內(nèi)存容量 而著稱 而S7 1200則在集成技術(shù)測量和閉環(huán)控制 方面表現(xiàn)出色 支持PID 控制回路 這使得它們?cè)?功能特性上具有顯著優(yōu)勢 這兩種型號(hào)的PLC成本 相對(duì)較高 相較之下S7 200系列則以其較低的成本 和滿足基本需求的功能特性成為首選 考慮到本設(shè) 計(jì)中輸入和輸出點(diǎn)的數(shù)量并不多 綜合評(píng)估成本和 實(shí)際需求后確定選用 S7 1200 系列 PLC 作為控制 系統(tǒng)的核心 該決策旨在保證系統(tǒng)性能的同時(shí)有效 控制成本 實(shí)現(xiàn)性價(jià)比最優(yōu)化 本溫室大棚的設(shè)計(jì)對(duì)輸入和輸出點(diǎn)數(shù)有明確的 要求 系統(tǒng)需要至少9個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn) 共計(jì) 17個(gè)I O點(diǎn)數(shù)以滿足復(fù)雜的控制需求 通過對(duì)不同 型號(hào)的 PLC 進(jìn)行評(píng)估 CPU221 型號(hào)雖然集成了 6 個(gè)輸入和4個(gè)輸出 共10個(gè)數(shù)字量 I O點(diǎn) 但缺乏 I O擴(kuò)展能力 因此無法滿足設(shè)計(jì)需求 CPU222型 號(hào)雖然提供了8個(gè)輸入和6個(gè)輸出 共14個(gè)數(shù)字量 I O點(diǎn) 并支持連接兩個(gè)擴(kuò)展模塊 但其仍然無法滿 足系統(tǒng)對(duì)輸入點(diǎn)數(shù)的要求 CPU 224XP型號(hào)自帶14 個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn) 共計(jì)24個(gè)數(shù)字量I O點(diǎn) 完全滿足了系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)需求 此外 CPU224XP還具備 擴(kuò)展能力 可以根據(jù)需要增加額外的I O模塊 4 2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC啟動(dòng)后系統(tǒng)迅速響應(yīng) 立即執(zhí)行初始化程 序塊 隨后對(duì)當(dāng)前的模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比 空氣 溫度傳感器對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行評(píng)估 當(dāng)傳感器檢測到 空氣溫度低于預(yù)設(shè)的下限值時(shí)將自動(dòng)啟動(dòng)換氣扇 溫濕度傳感器用于檢測環(huán)境溫濕度 當(dāng)傳感器 檢測到溫濕度低于預(yù)設(shè)的下限值將自動(dòng)啟動(dòng)加濕 器 提高室內(nèi)溫濕度 當(dāng)濕度回升至或超過正常范 圍時(shí)加濕器會(huì)自動(dòng)停止工作 當(dāng)環(huán)境溫濕度超過預(yù) 設(shè)的上限時(shí) 空調(diào)和排風(fēng)扇系將被激活以降低溫度 和濕度 當(dāng)溫度和濕度回落至正常范圍 空調(diào)和排風(fēng) 扇將自動(dòng)關(guān)閉以維持適宜的溫度環(huán)境 在光照度檢測方面 當(dāng)光照傳感器強(qiáng)度低于預(yù) 設(shè)的下限 補(bǔ)光燈和遮陽網(wǎng)將自動(dòng)開啟以補(bǔ)充光照 當(dāng)光照強(qiáng)度超過上限時(shí) 補(bǔ)光燈和遮陽網(wǎng)將被關(guān)閉 以避免過度照射 通過自動(dòng)控制流程 系統(tǒng)能夠有效地對(duì)環(huán)境條 件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整 以確保植物生長環(huán)境處于 最佳狀態(tài) 提高系統(tǒng)的自動(dòng)化水平 增強(qiáng)對(duì)環(huán)境變化 的響應(yīng)速度和精確度 該控制系統(tǒng)為作物的生長提 供了穩(wěn)定和可持續(xù)的環(huán)境 能夠確保作物在最適宜 的條件下生長 從而提高作物的品質(zhì)和產(chǎn)量 5 試驗(yàn)與應(yīng)用 5 1 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測 試驗(yàn)在烏魯木齊設(shè)施農(nóng)業(yè)基地的一個(gè)小型作物 培養(yǎng)大棚中進(jìn)行 監(jiān)測時(shí)間為2022年3月 5月 對(duì) 設(shè)施農(nóng)業(yè) 60 新疆農(nóng)機(jī)化2024年第4期 體機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 新疆農(nóng)機(jī)化 2023 1 8 10 3 楊杰 張征 古冬冬 等 玉米秸稈還田機(jī)撿拾器設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)機(jī)化研究 2023 45 8 111 116 4 李小平 許成杰 于洲 等 國內(nèi)秸稈還田機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展建 議 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2021 12 59 60 63 5 JialeZ XiaogengW JianZ etal CoupledBionicDesignBased onPrimnoaMouthparttoImprovethePerformanceofaStraw ReturningMachine J Agriculture 2021 11 8 775 775 6 LichaoX YongC RongZ etal DesignandSimulationofChop ping Device of Straw Returning Machine J Journal of Phys ics ConferenceSeries 2021 1748 6 062066 7 劉鵬 何進(jìn) 章志強(qiáng) 等 基于CFD DEM的秸稈還田機(jī)碎稈運(yùn) 動(dòng)特性分析與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2020 51 S1 244 253 8 YU C ZHU D GAO Y et al Optimization and experiment of counter rotatingstrawreturningcultivatorbasedon discrete element method Papers J Journal of Advanced Mechanical Design Systems and Manufacturing 2020 14 7 JAMD SM0097 JAMDSM0097 9 郭俊 秸稈還田機(jī) 鋸齒刀和旋耕刀作業(yè)性能研究 D 南京 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017 10 涂建平 徐雪紅 夏忠義 秸稈還田機(jī)刀片及刀片優(yōu)化排列的 研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 2003 2 102 104 應(yīng)作物從定植到第一次采收的完整生長周期 大棚面 積約50 m 2 傳感器布局充分考慮采集代表性 溫濕度 傳感器放置于大棚中上下兩層 光照傳感器水平放 置于上層植株頂端 CO 2 傳感器垂直放置于大棚中 央 所有傳感器均通過RS485總線連接至STM32采 集模塊發(fā)送采集的數(shù)據(jù) 經(jīng)過2個(gè)月的監(jiān)測 獲得 逾3萬組環(huán)境參數(shù)采樣數(shù)據(jù) 中央控制器以及WiFi路由器放置于大棚外的 控制箱內(nèi) 控制器訂閱采集模塊的數(shù)據(jù) 經(jīng)處理后 以JSON格式通過MQTT發(fā)布到云服務(wù)器 服務(wù)器 上的Grafana軟件讀取并繪制溫濕度 光照和CO 2 濃度的監(jiān)測曲線 監(jiān)測采樣周期設(shè)為5 min 連續(xù)監(jiān) 測2個(gè)月 記錄作物生長周期過程中大棚環(huán)境的動(dòng) 態(tài)變化情況 重點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果包括夜間溫濕度波動(dòng) 白 天光照分布和CO 2 濃度日變化規(guī)律等 通過長時(shí)間 的監(jiān)測試驗(yàn)驗(yàn)證傳感器布局方案的合理性 檢驗(yàn)傳 感網(wǎng)絡(luò)的可靠性 考察監(jiān)測算法和設(shè)備的穩(wěn)定性 5 2 控制算法驗(yàn)證和效果評(píng)估 試驗(yàn)選取上述大棚中約20 m 2 的區(qū)域進(jìn)行控制 系統(tǒng)驗(yàn)證 采用模糊PID算法對(duì)溫濕度 光照和CO 2 濃度進(jìn)行智能控制 控制執(zhí)行周期為1個(gè)月 以精度 穩(wěn)定性 能耗等指標(biāo)評(píng)估控制效果 主要結(jié)果如表1 從表1可看出溫濕度控制可以實(shí)現(xiàn)高精度 低 超調(diào)量 光照和CO 2 濃度控制響應(yīng)速度快 與傳統(tǒng) 開環(huán)控制相比 該智能控制系統(tǒng)的能耗降低了約 15 5 3 結(jié)果與討論 通過環(huán)境監(jiān)測和控制評(píng)估試驗(yàn)得出以下結(jié)論 1 設(shè)計(jì)的監(jiān)測系統(tǒng)能夠穩(wěn)定獲取溫濕度 光 照和 CO 2 濃度數(shù)據(jù) 傳感網(wǎng)絡(luò) 1 個(gè)月丟包率低于 0 5 監(jiān)測結(jié)果如表2 2 設(shè)計(jì)的模糊PID控制算法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境 參數(shù)的自動(dòng)化控制 顯著提升了控制精度與穩(wěn)定性 降低了約15 的系統(tǒng)能耗 3 獲取的長期監(jiān)測數(shù)據(jù)可為環(huán)境控制系統(tǒng)的 參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供依據(jù) 并作為模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù) 樣本 參考文獻(xiàn) 1 楊忠華 基于 ZigBee 技術(shù)的農(nóng)業(yè)大棚環(huán)境監(jiān)測控制系 統(tǒng)設(shè)計(jì) J 鄉(xiāng)村科技 2023 14 7 151 154 2 羅衛(wèi)艷 高原大棚環(huán)境監(jiān)測和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)工程 技術(shù) 2022 42 13 44 47 3 戴子翀 溫室大棚群環(huán)境監(jiān)測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) C 中國 自動(dòng)化學(xué)會(huì)過程控制專業(yè)委員會(huì) 中國自動(dòng)化學(xué)會(huì) 2020 1 4 李康 基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室大棚環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng) J 信息 與電腦 理論版 2018 21 86 87 90 5 唐鍇豪 溫室大棚環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J 科 技創(chuàng)新與應(yīng)用 2021 11 13 37 40 44 參數(shù) 溫度 濕度 RH 光照度 lux CO 2 濃度 ppm 平均值 22 65 8500 800 浮動(dòng)范圍 18 28 55 75 3000 14500 600 1200 日變化幅度 3 5 50000 150 表2 環(huán)境監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì) 評(píng)估指標(biāo) 精度 穩(wěn)定性 能耗 溫度控制 1 超調(diào)量 3 較開環(huán)降 低13 濕度控制 3 RH 超調(diào)量 5 RH 較開環(huán)降 低10 光照控制 照度波動(dòng) 10 調(diào)節(jié)時(shí)間 3min CO 2 控制 濃度波動(dòng) 8 調(diào)節(jié)時(shí)間 5min 較開環(huán)降 低20 表1 環(huán)境控制系統(tǒng)效果評(píng)估 設(shè)施農(nóng)業(yè) 上接第25頁 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 61