<p>湖 北 農(nóng) 機(jī) 化 2 0 1 9 年 第 5 期17技 術(shù) 推 廣基 于 太 陽(yáng) 能 及 PLC 的 農(nóng) 業(yè) 大 棚 智 能 控 制 系 統(tǒng)陳 瑞（ 南 京 易 司 拓 電 力 科 技 股 份 有 限 公 司 ， 江 蘇 南 京 210012）： 本 文 探 究 了 自 動(dòng) 化 智 能 控 制 農(nóng) 業(yè) 大 棚 的 發(fā) 展 意義 。 筆 者 首 先 提 出 在 農(nóng) 業(yè) 大 棚 中 通 過(guò) 使 用 綠 色 、 可 再 生 的太 陽(yáng) 能 光 伏 發(fā) 電 為 農(nóng) 業(yè) 大 棚 智 能 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 備 提 供 工 作電 源 ， 通 過(guò) 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ PLC） 實(shí) 現(xiàn) 環(huán) 境 量 數(shù) 據(jù) 采 集 、智 能 聯(lián) 動(dòng) 控 制 的 功 能 及 基 于 太 陽(yáng) 能 及 PLC 的 農(nóng) 業(yè) 大 棚 智能 控 制 系 統(tǒng) ， 提 出 在 后 期 實(shí) 現(xiàn) 無(wú) 人 值 守 、 遠(yuǎn) 程 巡 視 監(jiān) 控 的生 態(tài) 平 臺(tái) 設(shè) 計(jì) 方 案 。： 太 陽(yáng) 能 光 伏 、 電 力 電 子 、 PLC、 農(nóng) 業(yè) 大 棚 、 智 能控 制1 系 統(tǒng) 功 能 概 述本 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 的 智 能 控 制 農(nóng) 業(yè) 大 棚 分 為 部 分 ， 最 內(nèi) 部分 是 家 禽 養(yǎng) 殖 （ 素 食 動(dòng) 物 ） ， 包 括 給 水 渠 、 給 料 帶 、 排 水 溝 ； 最外 部 分 是 蔬 菜 種 植 ， 包 括 進(jìn) 水 溝 （ 連 通 養(yǎng) 殖 家 禽 的 排 水 溝 ） 。大 棚 內(nèi) 圈 的 家 禽 的 糞 便 和 污 水 經(jīng) 排 水 溝 流 入 蔬 菜 的 進(jìn) 水 溝 ，對(duì) 蔬 菜 施 肥 或 灌 溉 ， 回 收 利 用 有 機(jī) 肥 料 ； 大 棚 內(nèi) 圈 的 家 禽 和大 棚 外 圈 的 蔬 菜 可 達(dá) 到 生 態(tài) 空 氣 （ 氧 氣 、 二 氧 化 碳 ） 循 環(huán) 平衡 ； 大 棚 外 圈 廢 棄 的 蔬 菜 菜 葉 、 不 合 格 品 ， 都 可 經(jīng) 加 工 后 供大 棚 內(nèi) 圈 的 家 禽 進(jìn) 行 食 用 ， 實(shí) 現(xiàn) 綠 色 、 無(wú) 公 害 家 禽 養(yǎng) 殖 。2 太 陽(yáng) 能 光 伏 供 電 系 統(tǒng)以 往 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 供 電 的 方 案 ， 一 種 是 從 居 民 區(qū) 用 戶 家 中鋪 拉 電 力 線 路 到 大 棚 ， 此 法 既 花 費(fèi) 大 量 人 力 和 物 力 ， 又 存 在 諸多 施 工 難 點(diǎn) ； 另 一 種 是 使 用 發(fā) 電 機(jī) 發(fā) 電 ， 既 花 費(fèi) 大 量 柴 油 或 汽油 ， 又 存 在 空 氣 污 染 問(wèn) 題 。本 系 統(tǒng) 綜 合 考 慮 大 棚 自 身 的 自 然 優(yōu) 勢(shì) 條 件 ， 選 用 綠 色環(huán) 保 、 可 持 續(xù) 的 太 陽(yáng) 能 光 伏 發(fā) 電 為 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 設(shè) 備 提 供 工 作電 源 。 系 統(tǒng) 采 用 太 陽(yáng) 能 光 伏 建 筑 一 體 化 的 太 陽(yáng) 能 發(fā)電 模 式 ， 將 光 伏 組 件 集 成 在 大 棚 房 屋 建 筑 上 ， 光 伏 組 件 可 通過(guò) 光 電 變 換 輸 出 電 能 ， 同 時(shí) 發(fā) 揮 遮 風(fēng) 、 擋 雨 、 隔 熱 等 功 能 。太 陽(yáng) 能 光 伏 產(chǎn) 生 直 流 電 源 ， 經(jīng) 電 路 變 換 濾波 、 升 降 電 壓 輸 出 穩(wěn) 定 直 流 電 源 ， 為 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 中溫 濕 度 、 風(fēng) 速 、 水 浸 傳 感 器 、 照 明 、 通 風(fēng) 電 機(jī) 、 抽 水 電 機(jī) 、 送 料電 機(jī) 等 直 流 設(shè) 備 提 供 工 作 電 源 ， 也 可 為 蓄 電 池 充 電 ， 供 晚 上或 陰 雨 天 等 無(wú) 光 照 的 情 況 下 使 用 。 太 陽(yáng) 能 光 伏 產(chǎn) 生 直 流 電源 、 蓄 電 池 儲(chǔ) 存 直 流 電 源 經(jīng) 直 流 交 流 的 逆 變 器 進(jìn) 行 變 換 ，輸 出 標(biāo) 準(zhǔn) 、 交 流 電 源 ， 為 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 中 交 流設(shè) 備 提 供 工 作 電 源 。3 環(huán) 境 量 采 集 系 統(tǒng)本 系 統(tǒng) 綜 合 考 慮 農(nóng) 業(yè) 大 棚 自 身 的 供 電 系 統(tǒng) 條 件 ， 選 擇直 流 電 源 的 溫 濕 度 傳 感 器 、 風(fēng) 速 傳 感 器 、 可 編 程 邏輯 控 制 器 （ ） 及 模 數(shù) （ ） 采 樣 模 塊 。農(nóng) 業(yè) 大 棚 內(nèi) 的 溫 濕 度 傳 感 器 、 大 棚 外 的 風(fēng) 速 傳 感 器 分別 采 集 大 棚 內(nèi) 溫 濕 度 數(shù) 據(jù) 、 大 棚 外 風(fēng) 速 數(shù) 據(jù) 后 ， 經(jīng) 內(nèi) 部 變 送器 （ ） 將 模 擬 信 號(hào) 傳 輸 到 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ ）的 采 樣 模 塊 ； 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ ） 的 處 理 單 元程 序 處 理 、 儲(chǔ) 存 采 樣 模 塊 模 數(shù) 轉(zhuǎn) 換 后 的 數(shù) 字 信 號(hào) 。農(nóng) 業(yè) 大 棚 排 水 溝 、 給 水 渠 的 水 浸 傳 感 器 監(jiān) 測(cè) 水 量 數(shù) 據(jù) 后 ，經(jīng) 內(nèi) 部 變 送 器 將 開(kāi) 關(guān) 量 信 號(hào) 傳 輸 到 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ ）的 輸 入 輸 出 模 塊 ； 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ ） 的 處 理 單 元程 序 處 理 、 儲(chǔ) 存 輸 入 輸 出 模 塊 的 開(kāi) 關(guān) 量 狀 態(tài) 信 號(hào) 。4 動(dòng) 力 智 能 控 制 系 統(tǒng)在 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ ） 的 中 央 處 理 單 元 內(nèi)寫(xiě) 入 邏 輯 控 制 程 序 ， 通 過(guò) 采 樣 模 塊 、 輸 入 輸 出 模 塊 實(shí) 現(xiàn)系 統(tǒng) 智 能 監(jiān) 測(cè) 與 控 制 。當(dāng) 溫 濕 度 傳 感 器 反 饋 的 溫 度 值 異 常 時(shí) ， 輸 出 控 制信 號(hào) ， 通 過(guò) 中 間 繼 電 器 聯(lián) 動(dòng) 風(fēng) 機(jī) 進(jìn) 行 通 風(fēng) 降 溫 或 加 熱 升 溫 ；當(dāng) 溫 濕 度 傳 感 器 反 饋 的 濕 度 值 大 于 或 小 于 閾 值 ， 輸 出控 制 信 號(hào) ， 通 過(guò) 中 間 繼 電 器 聯(lián) 動(dòng) 風(fēng) 機(jī) 通 風(fēng) 除 濕 或 噴 霧 加 濕 ；當(dāng) 風(fēng) 速 傳 感 器 反 饋 的 風(fēng) 速 值 大 于 閾 值 ， 輸 出 控 制 信 號(hào) ，經(jīng) 中 間 繼 電 器 聯(lián) 動(dòng) 戶 外 報(bào) 警 器 進(jìn) 行 聲 光 報(bào) 警 ， 提 醒 關(guān) 好 門(mén) 窗 。當(dāng) 排 水 溝 水 浸 傳 感 器 反 饋 的 水 量 值 大 于 閾 值 ， 輸出 控 制 信 號(hào) ， 經(jīng) 中 間 繼 電 器 聯(lián) 動(dòng) 戶 外 報(bào) 警 器 進(jìn) 行 聲 光 報(bào) 警 ，提 醒 盡 快 清 理 排 水 溝 。 當(dāng) 給 水 渠 水 浸 傳 感 器 反 饋 的 水 量 值顯 示 異 常 時(shí) ， 輸 出 控 制 信 號(hào) ， 通 過(guò) 中 間 繼 電 器 聯(lián) 動(dòng) 進(jìn)水 泵 視 具 體 情 況 停 止 給 水 或 者 開(kāi) 始 給 水 ?？?編 程 邏 輯 控 制 器 （ ） 結(jié) 合 季 節(jié) 變 化 定 時(shí) 控 制 播 放器 ， 播 放 美 妙 音 樂(lè) ， 供 農(nóng) 業(yè) 大 棚 內(nèi) 圈 的 禽 類(lèi) 動(dòng) 物 傾 聽(tīng) ； 也 會(huì)定 時(shí) 播 放 一 些 昆 蟲(chóng) 或 害 蟲(chóng) 的 天 敵 聲 音 ， 驅(qū) 趕 害 蟲(chóng) ， 為 農(nóng) 業(yè) 大棚 外 圈 的 蔬 菜 提 供 無(wú) 農(nóng) 藥 、 無(wú) 害 蟲(chóng) 的 生 長(zhǎng) 空 間 。5 結(jié) 束 語(yǔ)基 于 太 陽(yáng) 能 及 的 農(nóng) 業(yè) 大 棚 智 能 控 制 系 統(tǒng) ， 能 充 分利 用 綠 色 、 可 再 生 的 太 陽(yáng) 能 ， 為 大 棚 內(nèi) 禽 類(lèi) 、 蔬 菜 提 供 更 科學(xué) 、 更 環(huán) 保 的 智 能 控 制 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 生 長(zhǎng) 平 臺(tái) 。 后 期 可 考 慮在 本 系 統(tǒng) 基 礎(chǔ) 上 給 大 棚 內(nèi) 增 加 監(jiān) 控 （ 攝 像 頭 ） 設(shè) 備 ， 實(shí) 現(xiàn) 農(nóng)業(yè) 大 棚 內(nèi) 禽 類(lèi) 、 蔬 菜 遠(yuǎn) 程 監(jiān) 視 、 無(wú) 人 值 守 的 生 態(tài) 大 棚 平 臺(tái) 。參 考 文 獻(xiàn) ：1傅 志 剛 .溫 室 溫 濕 度 自 動(dòng) 控 制 系 統(tǒng) J.建 材 技 術(shù) 與 應(yīng) 用 ,2005(8):5-7.（ 收 稿 日 期 ： 2019-01-24）</p>