1. 研究目的与意义
研究目的:在现代化农业生产中,以蔬菜大棚为代表的吓呆农业设施发挥巨大作用。大棚内的温度、湿度等参数直接关系到蔬菜和水果的生长,温室环境与农作物的生长、发育、能量交换密切相关。因此,对大棚内环境温度、湿度等参数进行检测和控制,是为了实现优质、高产、高效地进行作物栽培。研究意义:目前我过大多数农业大棚对温度、湿度的检测与控制采用人工管理,控制精度低且不及时,容易造成农作物损失而且工人劳动强度大,既增加了生产成本,浪费了人力资源,又很难达到较好的控制效果。为了提高农业大棚的自动化程度和生产效率,科学合理地调节大棚内的温度、湿度,使大棚内形成有利与农作物生长的环境,必须大力发展农业大棚温度湿度监控系统。因此研究基于PLC的农业大棚温湿度自动控制系统,实现农业大棚温湿度的自动控制又十分重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
国内外同类研究概况:我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。80年代以来,温室、大棚蔬菜的种植面积连年增加。目前的栽培设施中,有国家标准的装配式钢管塑料大棚和玻璃温室仅占设施栽培面积的少部分,大多数的农村仍然采用自行建造的简单低廉的竹木大小棚,只能起到一定的保温作用,根本谈不上对温光水气养分等环境条件的调控,抗自然环境的能力极差。即使那些数量不多的装配式塑料大棚和玻璃温室也缺乏配套的调控设备和仪器,主要依靠经验和单因子定性调控,设施栽培的智能化程度非常低。我国设施农业的发展,以超时令、反季节生产的设施园艺作物的发展为主,且发展迅猛。1997年设施园艺作物栽培面积达86.7万公顷,较80年代初期的栽培面积增长了128倍,人均设施蔬菜占有量1996~1997年为33公斤,较1980~1981年人均设施蔬菜占有量增长了近164倍。2001年,我国设施园艺面积将突破100万公顷,全国设施蔬菜人均占有量将达到40公斤。塑料大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其中能充分利用太阳光热资源、节约燃煤、减少环境污染的日光温室为我国所特有。1997年我国日光温室面积已超过近16.7万公顷。由农业部联合有关部门试验推广的新一代节能型日光温室,每年每亩可节约燃煤约20吨。采用单层薄膜或双层冲气薄膜、PC板、玻璃为覆盖材料的大型现代化连栋温室,具有土地利用率高、环境控制自动化程度高和便于机械化操作等特点,自1995年以来,呈现出迅猛发展之势,目前全国共有大型温室面积200公顷,其中自日本、荷兰、以色列、美国等国家引进的温室面积达140公顷。我国设施农业目前还存在着诸如土地利用率低、盲目引进温室、设施结构不合理、能源浪费严重、运营管理费用高、管理技术水平低、劳动生产率低及单位面积产量低等诸多问题,但随着社会的进步和科学的发展,我国设施农业的发展将向着地域化、节能化、专业化发展,向着高科技、自动化、机械化、规模化、产业化的工厂型农业发展,为社会提供更加丰富的无污染、安全、优质的绿色健康食品。
3. 研究的基本内容与计划
一、研究内容:
为了实现温室大棚的产量保质保量,保持作物生长最合适的生长环境,应对大棚内环境温度、湿度等参数进行检测。本设计基于plc的农业大棚温湿度自动控制系统,对实现农业大棚温湿度的自动控制又十分重要意义。
二、计划:
4. 研究创新点
实现对环境的温度与适度的实时自动控制,本设计的传感器部分采用集成温度和湿度传感器,集成传感器具有功能强、精度高、响应速度快、体积小、微功耗、价格低、适合远距离传输信号等特点。集成传感器的外围电路简单,具有较高的性价比。
