sistem kawalan iklim rumah hijau

Memasang pelbagai peralatan kawalan alam sekitar di dalam rumah hijau dan menggunakan sistem kawalan automatik untuk menyesuaikan iklim mikro dalaman telah menjadi konsensus asas di kalangan mereka yang terlibat dalam penanaman rumah hijau. Kemajuan teknologi tidak berkesudahan. Inovasi dan penambahbaikan teknologi kawalan alam sekitar berkait rapat dengan kemas kini dan kemajuan teknologi lain.

1. Sistem penderiaan

(1) Sistem penderiaan penderia yang digunakan dalam penanaman rumah hijau termasuk:

A. Persekitaran gas: suhu, kelembapan relatif, cahaya matahari, kelajuan angin, tekanan angin, kepekatan karbon dioksida, dsb.

B. Persekitaran akar: suhu substrat, nilai pH, nilai EC, setiap kepekatan ion tunggal, kandungan lembapan substrat, dsb.

C. Keadaan fisiologi tanaman: suhu daun, luas daun, sudut daun, kandungan klorofil, kandungan gula, kepekatan N, pembukaan stomata, ketumpatan patogen, dll.

(2) Keperluan prestasi penderia Keperluan prestasi khas penderia yang digunakan dalam sistem kawalan persekitaran rumah hijau:

J. Julat ketepatan ialah 25 peratus daripada julat keperluan kawalan

B. Boleh menahan suhu tinggi, kelembapan tinggi dan persekitaran berdebu.

C. Operasi penderiaan sensor tidak menghalang pertumbuhan tanaman. Sebagai contoh, pengukuran suhu daun hendaklah dilakukan oleh teknologi bukan sentuh inframerah dekat, dan wayar sesentuh tidak boleh dimasukkan ke dalam badan daun.

(3) Lokasi penderia

Peletakan sensor adalah sangat penting. Ia mestilah mewakili dan mewakili persekitaran sebenar tanaman di dalam rumah hijau. Sebagai contoh, jika meter kelembapan substrat diletakkan di dalam bekas tumbuhan atau katil pertumbuhan tumbuhan berhampiran dengan lorong, nilai pengukuran kelembapannya akan menjadi rendah. Sebaliknya, penempatan penderia seharusnya tidak menjejaskan ketepatan pengukuran disebabkan oleh objek lain. Contohnya, jika meter cahaya matahari dipengaruhi oleh bayang pancaran, nilai yang diukur akan menjadi rendah. Termometer dipasang pada rasuk dan lajur, dan nilai suhu yang diukur mudah dipengaruhi oleh penyerapan haba dan pelesapan haba bahan logam.

(4) Penyelenggaraan penderia

Sensor suhu dan kelembapan harus mengelakkan cahaya matahari langsung. Mesti ada alat kalis habuk di atas meter cahaya matahari supaya tidak menjejaskan panjang gelombang cahaya matahari dan sudut sisihan cahaya matahari. pH, lembapan dan elektrod pengukur lain di dalam medium mestilah tahan kepada asid dan alkali. Sistem keseluruhan perlu mempunyai peranti perlindungan kejutan elektrik, yang boleh menahan perubahan voltan secara tiba-tiba dan elektrik statik luaran.

(5) Penentukuran sensor

Pelbagai sensor untuk persekitaran rumah hijau mengawal isyarat arus atau voltan untuk sambungan mudah dengan sistem kawalan industri. Walau bagaimanapun, prestasi pengukuran penderia yang dibangunkan berdasarkan prinsip elektrik dipengaruhi oleh ketidaklinearan, kesan histerisis, fenomena penuaan, dsb., dan ketepatan serta kebolehulangannya berubah mengikut persekitaran dan masa penggunaan. Oleh itu, penentukuran tetap diperlukan untuk memastikan ketepatan sensor. Prestasi yang diukur tersedia dengan betul. Sebaliknya, adalah perlu untuk mempertimbangkan sama ada formula terbina dalam sensor boleh digunakan.

Ketepatan sensor secara langsung mempengaruhi kejayaan atau kegagalan operasi kawalan, tetapi operasi penentukuran sensor menentukan prestasi pengukurannya. Operasi penentukuran memerlukan penggunaan bahan standard atau penubuhan persekitaran standard. Kerja penubuhan piawaian penentukuran ini telah mewujudkan sistem dalam industri pengukuran, yang boleh diperkenalkan untuk penentukuran prestasi penderia kawalan alam sekitar.

2. Kawal sistem pengendalian

Sistem kawalan terdiri daripada tiga elemen: peralatan kawalan alam sekitar, sistem penderiaan dan strategi kawalan. Peralatan kawalan alam sekitar seperti kipas tekanan negatif, kipas peredaran dalaman, dinding air, mesin pemanas, alat fogging, dll. Jika prestasi peralatan mekanikal lemah atau gagal, fungsi peraturan alam sekitar tidak akan dapat dimainkan. Oleh itu, kerja asas mengawal persekitaran rumah hijau adalah penyelenggaraan tetap peralatan. Kerja yang perlu dijalankan termasuk memeriksa tahap penyekatan muncung kabus, memeriksa ketat tali pinggang kipas, dan mengekalkan pelbagai sensor.
2. Kawal sistem pengendalian

Sistem kawalan terdiri daripada tiga elemen: peralatan kawalan alam sekitar, sistem penderiaan dan strategi kawalan. Peralatan kawalan alam sekitar seperti kipas tekanan negatif, kipas peredaran dalaman, dinding air, mesin pemanas, alat fogging, dll. Jika prestasi peralatan mekanikal lemah atau gagal, fungsi peraturan alam sekitar tidak akan dapat dimainkan. Oleh itu, kerja asas mengawal persekitaran rumah hijau adalah penyelenggaraan tetap peralatan. Kerja yang perlu dijalankan termasuk memeriksa tahap penyekatan muncung kabus, memeriksa ketat tali pinggang kipas, dan mengekalkan pelbagai sensor.

(2) Kawalan proses

Ciri strategi kawalan ini adalah untuk membandingkan satu isyarat penderiaan dengan berbilang nilai tetapan, dan kemudian mengawal peranti berbeza secara berasingan. Sebagai contoh, suhu di dalam rumah hijau dibandingkan dengan suhu set tatasusunan untuk mengawal mesin pemanas, kipas peredaran dalaman, kipas tekanan negatif udara luaran, dinding air dan kabus dalam urutan.

Julat ralat kawalan adalah berkaitan dengan prestasi pengawal.

(3) Kawalan mikrokomputer

Menggunakan kuasa pengkomputeran mikrokomputer, iklim mikro berbilang bahagian atau berbilang rumah hijau boleh dikawal secara serentak. Satu lagi ciri menggunakan mikrokomputer ialah ia boleh merekod dan menyimpan nilai penderiaan iklim mikro di dalam dan di luar rumah hijau dan masa tindakan pelbagai peralatan kawalan alam sekitar, jadi pengurus boleh menjejaki proses penanaman yang lalu. Memandangkan jenis peralatan ini diseragamkan, penghantaran data boleh dilakukan dengan mudah.

(4) Kawalan bersepadu

Teknologi kawalan jenis ini menggunakan kuasa pengkomputeran, data dan kapasiti penyimpanan data mikrokomputer, dan bekerjasama dengan penubuhan pangkalan data pemasaran tanaman untuk mewujudkan sistem pengkomputeran di dalam sistem kawalan. Berdasarkan sistem ini, data dianalisis, dan pertimbangan dan sintesis dibuat berdasarkan data penanaman sebelumnya, yang menjadi strategi kawalan optimum. Menggunakan strategi ini, parameter kawalan iklim mikro dalam rumah hijau tidak ditetapkan sebagai nilai tetap, tetapi nilai berubah. Cara tindakan sistem kawalan sedemikian mempunyai tahap yang berbeza:
A. Matlamat untuk persekitaran terbaik untuk pertumbuhan tanaman: untuk menjadikan tanaman tumbuh lebih cepat dan dengan kualiti terbaik.

B. Sasaran kos pertumbuhan tanaman: Contohnya, menaikkan suhu boleh menjadikan tanaman tumbuh lebih cepat dan dijual lebih awal. Walau bagaimanapun, lebih banyak kos tenaga ditambah, jadi penggunaan kawalan mod bersepadu boleh menilai parameter kawalan alam sekitar yang paling sesuai berdasarkan keadaan kos dan harga produk pasaran, memberi tumpuan kepada keuntungan terbaik.

(5) Kawalan sistem pengetahuan

Sistem kawalan ini mengandungi sistem pengetahuan untuk penghakiman "kecerdasan", dan hasil pertimbangan intelektual ini digunakan sebagai keputusan kawalan untuk merumuskan parameter kawalan (seperti suhu, kelembapan, cahaya matahari, kelembapan substrat, dll.), dan kemudian memerintahkan peralatan kawalan alam sekitar . Memandangkan sistem pengetahuan boleh merangkumi data operasi pengurusan, ia juga boleh digunakan untuk memerintah dan mengurus peralatan. Oleh itu, sistem kawalan boleh digunakan untuk kawalan persekitaran rumah hijau dan kawalan operasi pengurusan pengeluaran.

Sistem pengetahuan termasuk model fisiologi yang dinyatakan oleh formula matematik dan data profesional yang diproses oleh program logik. Sistem pengetahuan terdiri daripada satu siri pangkalan data dan model matematik. Contoh aplikasinya adalah seperti berikut:
1. Kawalan alam sekitar rumah hijau

Pengguna memasukkan nama tanaman dan varieti yang ditanam di rumah hijau, dan keadaan penanaman varieti ini (suhu siang dan malam, kelembapan relatif, kuantiti cahaya, fotokala, kelembapan sederhana, kekonduksian elektrik, dll.) telah disimpan terlebih dahulu dalam pangkalan data penanaman sistem pengetahuan. Ini ialah persekitaran Mengawal nilai lalai sistem. Jika nilai lalai berbeza daripada nilai pengukuran iklim mikro di dalam rumah hijau, dan nilai perbezaan adalah lebih tinggi daripada nilai sisihan toleransi kawalan, sistem pengetahuan menggunakan pengiraan model iklim mikro rumah hijau untuk mengawal jumlah pelarasan dan jujukan pelarasan peralatan kawalan alam sekitar. Sebaliknya, jika keadaan persekitaran dalaman hampir dengan nilai lalai, tetapi nilai diukur persekitaran atmosfera dan pengiraan model iklim mikro menunjukkan bahawa persekitaran luaran tidak lama lagi akan menjejaskan iklim mikro dalaman, sistem pengetahuan boleh mengaktifkan peralatan kawalan alam sekitar terlebih dahulu untuk bertindak balas terlebih dahulu, dan menjalankan operasi kawalan alam sekitar yang diajar awal.
Data pengesanan daripada persekitaran media atau pemantauan perosak tanaman boleh menentukan sama ada tanaman perlu disiram, dibaja dan digunakan racun perosak. Semasa menjalankan operasi pengurusan ini, sistem kawalan alam sekitar juga boleh membuat pelarasan yang sepadan, seperti mengekalkan pengudaraan dan Mempercepatkan penyejatan air di atas daun.

Sistem pengetahuan boleh digunakan untuk mengira semula kos operasi dalam kes perubahan keadaan kos operasi di rumah hijau (contohnya, perubahan dalam kos tenaga). Di bawah keadaan tidak menjejaskan jadual bekalan pasaran, parameter tetapan kawalan persekitaran rumah hijau boleh dilaraskan lagi.
Disebabkan oleh perubahan dalam maklumat pasaran, seperti pendahuluan atau kelewatan keperluan masa penghantaran, sistem pengetahuan boleh dikira menggunakan model fisiologi untuk menentukan keadaan untuk mengawal persekitaran rumah hijau atau operasi pembajaan dan bekalan air di bawah keperluan pelarasan jadual pengeluaran . perubahan, yang kemudiannya digunakan untuk menilai semula kos pengeluaran.

Status pengeluaran tanaman gagal mencapai tahap pengurusan kualiti pengeluaran atau gejala muncul. Sistem pengetahuan boleh menggunakan data iklim mikro masa lalu rumah hijau dan keadaan fisiologi semasa tanaman untuk mengenal pasti punca dan menanganinya. Sebagai contoh, punca pertumbuhan tanaman yang lemah boleh dikategorikan secara berasingan kepada

1. Persekitaran pertumbuhan (udara atau bawah tanah) tidak sesuai untuk varieti ini,

2. Kaedah pengurusan tidak sesuai (terlalu banyak atau terlalu sedikit air dan baja),

3. Pencerobohan penyakit dan serangga perosak atau kesan virus.
3. Stesen geganti

Dalam operasi kawalan di atas, sistem penderiaan dalaman rumah hijau, sistem pengetahuan dan pengawal bersama-sama membentuk stesen geganti untuk operasi kawalan persekitaran rumah hijau. Data yang diterima oleh stesen geganti ini termasuk data persekitaran atmosfera yang dihantar oleh sistem pengurusan pusat, nilai tetapan pelarasan iklim mikro rumah hijau, dan input parameter oleh pengawal. Data luaran ini dibandingkan dengan data iklim mikro rumah hijau dan data penderiaan keadaan fisiologi tanaman, dan kemudian dinilai dan dibandingkan oleh sistem pengetahuan dalam pengawal untuk mengawal peralatan kawalan alam sekitar.
Ciri-ciri stesen geganti jenis ini ialah satu stesen geganti mengawal satu atau beberapa unit rumah hijau. Stesen geganti boleh menerima data daripada sistem pengurusan pusat, dan juga menghantar data penderiaan dan tindakan kawalan setiap peranti ke sistem pengurusan pusat, tetapi ia tidak menerima isyarat arahan daripada sistem pengurusan pusat. Fungsi kawalan jenis ini terletak pada bahawa hanya pengendali di tapak boleh memasukkan arahan, dan kakitangan jauh tidak boleh terlibat secara langsung dalam operasi jauh.

Sistem amaran isyarat yang tidak normal boleh digunakan bersama dengan sistem stesen geganti ini. Dan kakitangan yang bertanggungjawab boleh dimaklumkan melalui komunikasi berwayar atau tanpa wayar

4. Isyarat dan penghantaran data

Penghantaran data dari stesen geganti ke sistem pengurusan pusat boleh dihantar melalui cara berwayar atau tanpa wayar. Memandangkan penghantaran data dan data adalah operasi piawai dalam industri, ia boleh digunakan secara langsung dalam sistem kawalan persekitaran rumah hijau.
5. Sistem pengurusan pusat

Sistem pengurusan pusat ini mempunyai fungsi berikut:

1. Kumpul data yang diukur bagi persekitaran atmosfera, rekodkannya dan hantar ke setiap stesen geganti.

2. Terima data iklim mikro dan maklumat tindakan peralatan setiap rumah hijau yang dihantar oleh setiap stesen geganti.

3. Berdasarkan perubahan dalam keadaan kos operasi atau jadual operasi, sistem pengetahuan terbina dalam digunakan untuk pengiraan dan penilaian, dan parameter iklim mikro dalaman dan keadaan pengendalian pengurusan rumah hijau ditentukan semula, dan kemudian dihantar ke stesen geganti , dan kemudian diserahkan kepada kakitangan pengurusan untuk memasukkan dan mengawal mengikut sistem keadaan tempatan.

4. Bandingkan maklumat pertumbuhan tanaman yang dikumpul setiap masa tetap, dan gunakan teknologi kawalan kualiti untuk menilai sama ada ia memenuhi kemajuan pertumbuhan yang telah ditetapkan. Jika terdapat perbezaan dalam ciri pertumbuhan dan kualiti (seperti kandungan baja nitrogen, panjang batang, dll.), menilai berdasarkan maklumat proses pengeluaran sedia ada dan data fisiologi tanaman, sebagai rujukan untuk pelarasan dan pengurusan parameter kawalan alam sekitar.

5. Laman web terbina dalam sistem pengurusan boleh menyediakan unit pentadbiran syarikat untuk menggunakan rangkaian untuk mendapatkan maklumat pengeluaran yang berkaitan di wilayah yang berbeza. Status pertumbuhan tanaman boleh disediakan kepada pelanggan hiliran untuk tontonan dalam talian melalui rangkaian.