DX—KE科研型温室控制系统
时间：2021-04-07 07:55:16 来源：达达文档网 本文已影响 人 
温室远程控制技术是在温室控制技术与网络技术结合基础上发展起来的，综合多种高新技术，将温室智能控制技术与互联网相结合，利用互联网延伸被控对象的距离，打破了地域和空间的限制。通过远程控制系统，控制人员可以在互联网的任意节点上总揽温室现场控制信息和作物生长状况，实现对分散在各地的温室进行状态监测、远程控制及实时的在线帮助。
植物生理生态检测系统，指专用信息采集程序和植物生长图像检测系统，利用叶片温度传感器、植物茎杆直径传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器等植物生长传感器，实现对温室生产中植物生理生态信息的实时动态采集和监测。
中农环球温控控制科技(北京)有限公司设计了一套能实时控制农业种植温室内温度、湿度、光照系统，安装了农艺专家管理程序，能给出不同时期作物生长所需的控制方案，实现了人造气候的智能化管理。
系统的总体构成和功能
“DX-KE科研型控制系统”以主机(PC主机)为上位机，以若干个(100个以内)温室内的“D×-KE控制器”为下位机，其间以RS-485通讯线路相连接，如图1所示。
各温室内的“DX-KE控制器”负责采集各温室温度、湿度、光照度和CO2浓度等气候参数，并通过通讯线路传送给主机，主机通过我公司开发的软件，把传来的气候参数和“农艺专家管理系统”对各温室事先设定的最佳气候参数进行比较、分析和运算，向各温室的”DX—KE控制器“发出”通风、加热、喷淋、调节光照、补充C02气体等相应控制指令，
各温室内的“DXKE控制器”根据主机对本温室的控制指令立即接通或断开“通风机”、“加热器”、“淋水泵”、“光照调节装置”和“CO2施放机构”等设备的电源，从而控制本温室的气候参数始终保持在适合植物快速生长的最佳状态。
主机是监控系统的头脑和心脏，具有发布监控命令、显示系统运行状态以及完成环境监控数据检索、统计分析和报表打印等主要功能。通过主机由“农艺专家管理系统”(也可以人工)根据各温室所种植物的不同种类和不同生长期可分别设定各自特点的控制参数，以实现各不相同的气候环境，真正做到分散采集数据，集中操作管理，提高工作效率。
气候参数的采集
温室环境气候参数的采集是依靠传感器进行的，主要包括土壤湿度传感器、叶面湿度传感器、空气温湿度一体化传感器、光照度传感器、CQ传感器，它们是监控系统的信息来源，关系到整个系统的检测、数据分析和控制的可靠性与准确性。
伺服机构
伺服机构是“DX-KE控制器”具体控制的执行者，包括通风机、加热器、喷淋水泵、光照调节装置(遮阳网滚筒机构和补充照明设备)、施放机构等设备。
DX—KE控制器
中农环球温控控制科技(北京)有限公司所生产的“DX-KE控制器”可在无主机的情况下单独控制本温室的气候，其核心是美国公司的快速单片机，如图2所示，外围部分是对它配置的接口电路和存储单元。本温室各种气候参数通过传感器进行实时检测，然后经单片机分析处理后输出控制指令，经执行机构完成最佳气候的自动化控制。这种控制方式成本较低，特别适用于对中小型温室的智能化控制。
为了实现人机对话，DX-KE控制器设置了按键输入部分和液晶显示部分，可以设定控制参数和实时显示本温室控制状态及气候参数的变化情况。
此外，通过扩展输出电流(使用交流接触器)，增加气候传感器的数量，也可适用于较大规模的温室。另外，DX-KE控制器也可在室外单独控制苗圃的湿度，此时应关闭“通风”、“加热”功能，省去除土壤湿度传感器和叶面湿度传感器外的其他传感器。系统软件
系统软件由数据综合管理系统及农艺专家管理系统两部分组成。数据综合管理系统软件主要用于温室环境参数的设置、通讯、显示、存储、查询、统计和打印等；农艺专家管理系统软件，能够及时为用户提供各种作物在不同时期生长所需要的最佳气候参数及栽培技术和措施，并能自动生成最佳控制方案，为不懂农业技术的用户提供技术帮助和实时指导。
农艺专家管理系统的设计
农艺专家管理系统具有专家决策与咨询项功能，因为数据能反映事物的数量化特征，在数量上能为各级管理者和决策者提供数据和辅助决策信息，所以，DX-KE科研型控制系统是以数据形式进行辅助管理的，其结构框架如图3。
人机接口
人机接口是人机交流的界面，用户可以向系统提供信息、任务要求，以及系统向用户提供解答及索取为完成任务所需要的补充信息。如图4。
知识库的内容
由于温室生产中农艺专家知识范围广泛，知识类型复杂，该系统采用了树形目录的方式进行分类表示，内容包括植物类别、植物特性、栽培技术、最佳气候参数等，其中植物类别有花卉、苗木和反季节蔬菜三大类，植物特性包括植物属性、日照要求、原产地等栽培技术包括栽培土质、适应品种、繁殖方法、种苗管理、浇水措施、施肥操作、病虫害防治等；最佳气候参数是该系统用于温室控制最重要最直接的参数，包括白天、夜晚植物在不同生长期的最佳温度、湿度、光照度和浓度等，其内容以番茄为例，见图5。
知识库管理系统的功能
知识库管理系统包括知识库编辑和专家咨询2个模块，通过知识库编辑模块可以输入、增加、删除、修改领域知识，实现知识的继承输八：通过知识库咨询模块，用户可以查看知识库的总体结构，并能迅速查出某温室栽培作物的有关知识。结论
目前，我国正在大力发展温室栽培，绝大部分温室大棚已经安装有通风、加热、喷淋等设备，只需添加“自动控制系统”中的Dx-KE控制器、环境参数采集传感器及输出控制柜，就能把现有中、低档温室改装成一套低成本的“智能温室”。经对多家温室大棚进行的智能化改造证明，反季节农作物产量可比改造前提高50％～100％，而且大大减少了劳动力的投入，既经济又实惠，符合广大农业用户的消费水平，符合我国国情。
