水稻育秧棚CO2气肥控制系统的设计与实现

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:radicafrank
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针对传统的温室育秧大棚存在环境因子不能人为控制等一些问题,本课题研究了CO2气肥对水稻育秧的影响机理研发的温室大棚。提出了不同浓度的CO2对水稻育秧的刺激的方式,定期观察育秧的生长状态并进行观察记录,归纳分析出适宜水稻育秧生长的浓度范围,并进一步对水稻育秧生长高度与环境因子的关系加以分析。本文主要通过软件和硬件结合方式,根据温室育秧大棚监测系统的需求,设计了系统的整体框架结构,并且根据系统总体设计路线和基于ESP8266芯片的结构,画出数据采集节点与数据汇聚节点硬件示意图和电路图。数据采集节点中的设备监测温室环境的参数有光照强度、温湿度、CO2浓度。根据温棚内的环境信息反馈CO2浓度高低情况下打开和关闭系统,使CO2的利用率最大化,上位机以Python语言开发的Web系统,可实时显示环境参数和气肥机工作状态,系统间通过Wi Fi技术和MQTT协议网络进行通信。上位机以ESP8266为主控芯片,采用TELESKY传感器采集CO2浓度,实现二氧化碳浓度随环境参数的变化而进行自动调节。传感器将采集到的环境参数光照强度、温湿度、CO2浓度通过节点传输到ESP8266模块中,并通过Wi Fi技术和MQTT协议技术实现以及客户端和手机APP显示信息,系统可以根据预先设定好的程序将控制信号通过ESP8266模块传输到执行机构,通过对CO2释放设备或卷帘电机设备的控制,对棚内进行通放空气或喷水,当传感器监测到CO2浓度降到阀值以下时,系统将打开CO2喷洒装置,使装置达到补充CO2的需求,并进一步收集温室环境数据。通过本文研发的设备对环境参数的智能控制,监测秧苗生长状态。根据该系统应用情况显示,该系统整体运行可靠,能够准确的采集温室大棚内各个环境参数,用户能够灵活控制各执行机构,系统信号传输稳定,整体框架符合传统温室大棚的所有要求,以及在传统的温室大棚上进行了智能化的扩展,并且进一步将数据进行分析以及总结,具有较强的可扩展性和良好的应用前景。
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