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摘 要:科学技术是第一生产力,科学技术的飞速发展也促进了传统农业发展方式的转变,它对农业的贡献也越来越大。目前,我国的温室建设速度快、数量高,并且很多智能温室也随之出现。但智能温室存在着很多问题,如智能温室标准体系不科学、监控软件不科学等,这些都严重制约着农业发展的需要。本文针对智能温室存在的问题,提出了其电气的设计,期望能够促进温室产业的发展,提高农民收入。
关键词:智能温室;电气设计;设计
在温室中设计相关的电气自动化设备能够提高温室的智能化,它以计算机为核心,使用了各类自动化技术,例如遮阳系统、风扇系统、温度系统等,为农作物创造了良好的生长环境。
一、智能温室电气工程的现状
改革开发后,我国的经济飞速发展,与国外的科技交流也日益频繁,我国吸收和借鉴了很多国外的先进技术,有效地促进了我国经济的发展。智能温室电气工程融合了传感技术、通信技术、采集技术等多种先进的技术,是电气工程和农业种植技术的结合,有效地提高了农作物的质量和产量。智能温室控制了室内的温度、湿度、光照等农作物的生长条件,减少了不利地自然环境对农作物生长的影响,同时提高了农作物的健康度,减少了化肥的用量,避免了化学污染。另外,智能温室中电气工程自动化程度的提高,降低了农产品的成本,提高了农业产品的收益;另外,智能温室中的信息采集技术准确全面地收集 了农作物生长的数据信息,能够为农作物的生长提供更加优良的生长环境。
目前,我国智能温室技术主要来源于国外,虽然我国一直十分重视智能温室的开发和研究,但我国的智能温室还存在着很多问题:温室结构标准体系不健全,国家没有指定相关的标准,各企业依据自身的需要制定相关的标准,导致生产出的农产品标准不一;智能监控软件成本过高,不利于企业的盈利;监控软件无法做到数据的时时监控,不利于掌握温室环境的变化。
二、智能温室电气工程设计实现
1、供配电系统
第一,在用电负荷方面。温室的用电负荷等级较低,受到温室建设位置的影响,温室的供电负荷一般为三级。但智能温室对供电可靠性的要求较高,并且一旦供电中断则造成的影响损失较大。因此,智能温室的用电负荷与一般的用电负荷不同,首先要根据温室的用途确定,其次,要根据建设方的需要确定,一般的,温室的消防、安防等为二级负荷,能够通过手动控制减少断电影响的为二级、三级负荷。第二,电压等级方面。随着温室规模的扩大、功能的复杂,温室用电负荷增高,因此,要努力提高电压,延长职能设备的使用寿命。第三,变压器。变压器的配置要考虑到温室中空调,可为建设专用的变压器;要将变配电室建设在温室外。第四,用电设备。温室机械化设备,例如开窗机、遮阳机、拉幕电机等;升降温设备,例如循环风机、辐射加热器等;温室园艺设备,如电动传送带、电动施肥系统、鱼苗设备等。三类设备的功率都不大,但温室内湿热的环境要求电气设备必须耐潮、耐温热等,同时其防护等级也必须高于IP45。设备导线通常BV线或RVV线,敷设时应尽量减少对植物生长环境的影响,不影响工作人员的活动。
2、照明系统
生产性质的照明系统如果在夜间没有生产任务,照明的范围在走道、配电柜处,如果有生产任务的要求,则根据生产的要求布置;在照明度标准方面,不同的温室种类有不同的标准,可以根据温室的性质选择制定;灯具应选择密闭的,要防水、防尘、密闭;在补光方面,要根据植物对光照的要求进行补光,还要根据植物不同的生长期补光,以促进植物的生长发育。
3、監控系统
监控系统以计算机为核心,在计算机的屏幕上显示温室内的相关数据,如时间、温度、湿度等,并以动态图的方式呈现,同时,还监控了各个设备的运行状态,进而随时观察温室中的相关信息,及时发现和解决问题,使温室保持良好的状态。当温室出现问题时,要及时关键的数据和信息,保存电子档和纸质档,为检修人员提供科学的参考。同时,还要设定紧急停止装置,一旦出现重大问题时能够最大化地减小损失。
4、通信系统
为了保持温室良好的运行装填,通信系统必须保持稳定和畅通,保证温室系统的各项功能能够正常运行,提高对其控制力度。在通信系统中一般采用的是RS485接口,该接口有双接口、抗干扰能力强、传输距离长、信号稳定;RS232S接口适用于PC机。因此,在通信方式的选择上要根据通信的需要选择,最好能够实现两种方式的同时运行和转换,提高信息传输的稳定性。
5、信号采集系统
信号采集系统能够检测温室环境的测量和一些相对重要的数据信息,是这一种综合性的监控设备。为了保证信息采集的准确度,必须保证传感器的高灵敏度,同时也要提高采集器的抗干扰性。由于采集器的工作时间长、工作范围广,各个数据信息之间有一定的影响,因此,要采用并联电路和高精确度的信号转换器,确保不同种类的信息能够精确、顺利地进行传输。
6、执行系统的设计
在智能温室中,通过控制天窗、遮阳帘的开关和角度来调节室内的光照面积和关照程度;利用通风机控制室内风力的大小和方向;通过加热设备控制温室的温度;通过喷淋设备控制室内的湿度;通过CO2阀控制室内CO2的含量;通过营养液阀控制植物所需的营养。可见,执行系统直接为农作物的健康生长创造了条件,信息采集系统所反馈的信息为执行系统的执行提供了依据,如在喜阳农作物的生长期必须保证充足的光照,在农作物的生长关键期必须保证充足的水分、养料等。
结语:
随着我国对农业发展的重视,智能温室的建设如火如荼,它能够减小或避免自然环境对农作物生长的影响,使农作物能够能够在理想的环境中的生长,有力地促进了农业的发展。智能温室的关键在于电气工程的实施,它们调节了温室内的温度、湿度、光照等农作生长的必要条件,随着农业科技的发展,智能温室电气工程也将发挥越来越重要的作用,使其朝着智能化、节能化、环保化的方向发展,必将推动我国农业科技化程度低不断提高,为农业增产、农民增收做出重要的贡献。
参考文献:
[1] 潘刚. 温室环境远程智能监控系统的设计与实现[J]. 微型机与应用. 2014(07)
[2] 侯建华. 智能温室远程控制系统的设计与实现——基于LPC2132[J]. 农机化研究. 2010(12)
[3] 孟凡奥,何豪,刘晓芸,张凌飞. 智能温室大棚控制系统[J]. 电子世界. 2014(15)
关键词:智能温室;电气设计;设计
在温室中设计相关的电气自动化设备能够提高温室的智能化,它以计算机为核心,使用了各类自动化技术,例如遮阳系统、风扇系统、温度系统等,为农作物创造了良好的生长环境。
一、智能温室电气工程的现状
改革开发后,我国的经济飞速发展,与国外的科技交流也日益频繁,我国吸收和借鉴了很多国外的先进技术,有效地促进了我国经济的发展。智能温室电气工程融合了传感技术、通信技术、采集技术等多种先进的技术,是电气工程和农业种植技术的结合,有效地提高了农作物的质量和产量。智能温室控制了室内的温度、湿度、光照等农作物的生长条件,减少了不利地自然环境对农作物生长的影响,同时提高了农作物的健康度,减少了化肥的用量,避免了化学污染。另外,智能温室中电气工程自动化程度的提高,降低了农产品的成本,提高了农业产品的收益;另外,智能温室中的信息采集技术准确全面地收集 了农作物生长的数据信息,能够为农作物的生长提供更加优良的生长环境。
目前,我国智能温室技术主要来源于国外,虽然我国一直十分重视智能温室的开发和研究,但我国的智能温室还存在着很多问题:温室结构标准体系不健全,国家没有指定相关的标准,各企业依据自身的需要制定相关的标准,导致生产出的农产品标准不一;智能监控软件成本过高,不利于企业的盈利;监控软件无法做到数据的时时监控,不利于掌握温室环境的变化。
二、智能温室电气工程设计实现
1、供配电系统
第一,在用电负荷方面。温室的用电负荷等级较低,受到温室建设位置的影响,温室的供电负荷一般为三级。但智能温室对供电可靠性的要求较高,并且一旦供电中断则造成的影响损失较大。因此,智能温室的用电负荷与一般的用电负荷不同,首先要根据温室的用途确定,其次,要根据建设方的需要确定,一般的,温室的消防、安防等为二级负荷,能够通过手动控制减少断电影响的为二级、三级负荷。第二,电压等级方面。随着温室规模的扩大、功能的复杂,温室用电负荷增高,因此,要努力提高电压,延长职能设备的使用寿命。第三,变压器。变压器的配置要考虑到温室中空调,可为建设专用的变压器;要将变配电室建设在温室外。第四,用电设备。温室机械化设备,例如开窗机、遮阳机、拉幕电机等;升降温设备,例如循环风机、辐射加热器等;温室园艺设备,如电动传送带、电动施肥系统、鱼苗设备等。三类设备的功率都不大,但温室内湿热的环境要求电气设备必须耐潮、耐温热等,同时其防护等级也必须高于IP45。设备导线通常BV线或RVV线,敷设时应尽量减少对植物生长环境的影响,不影响工作人员的活动。
2、照明系统
生产性质的照明系统如果在夜间没有生产任务,照明的范围在走道、配电柜处,如果有生产任务的要求,则根据生产的要求布置;在照明度标准方面,不同的温室种类有不同的标准,可以根据温室的性质选择制定;灯具应选择密闭的,要防水、防尘、密闭;在补光方面,要根据植物对光照的要求进行补光,还要根据植物不同的生长期补光,以促进植物的生长发育。
3、監控系统
监控系统以计算机为核心,在计算机的屏幕上显示温室内的相关数据,如时间、温度、湿度等,并以动态图的方式呈现,同时,还监控了各个设备的运行状态,进而随时观察温室中的相关信息,及时发现和解决问题,使温室保持良好的状态。当温室出现问题时,要及时关键的数据和信息,保存电子档和纸质档,为检修人员提供科学的参考。同时,还要设定紧急停止装置,一旦出现重大问题时能够最大化地减小损失。
4、通信系统
为了保持温室良好的运行装填,通信系统必须保持稳定和畅通,保证温室系统的各项功能能够正常运行,提高对其控制力度。在通信系统中一般采用的是RS485接口,该接口有双接口、抗干扰能力强、传输距离长、信号稳定;RS232S接口适用于PC机。因此,在通信方式的选择上要根据通信的需要选择,最好能够实现两种方式的同时运行和转换,提高信息传输的稳定性。
5、信号采集系统
信号采集系统能够检测温室环境的测量和一些相对重要的数据信息,是这一种综合性的监控设备。为了保证信息采集的准确度,必须保证传感器的高灵敏度,同时也要提高采集器的抗干扰性。由于采集器的工作时间长、工作范围广,各个数据信息之间有一定的影响,因此,要采用并联电路和高精确度的信号转换器,确保不同种类的信息能够精确、顺利地进行传输。
6、执行系统的设计
在智能温室中,通过控制天窗、遮阳帘的开关和角度来调节室内的光照面积和关照程度;利用通风机控制室内风力的大小和方向;通过加热设备控制温室的温度;通过喷淋设备控制室内的湿度;通过CO2阀控制室内CO2的含量;通过营养液阀控制植物所需的营养。可见,执行系统直接为农作物的健康生长创造了条件,信息采集系统所反馈的信息为执行系统的执行提供了依据,如在喜阳农作物的生长期必须保证充足的光照,在农作物的生长关键期必须保证充足的水分、养料等。
结语:
随着我国对农业发展的重视,智能温室的建设如火如荼,它能够减小或避免自然环境对农作物生长的影响,使农作物能够能够在理想的环境中的生长,有力地促进了农业的发展。智能温室的关键在于电气工程的实施,它们调节了温室内的温度、湿度、光照等农作生长的必要条件,随着农业科技的发展,智能温室电气工程也将发挥越来越重要的作用,使其朝着智能化、节能化、环保化的方向发展,必将推动我国农业科技化程度低不断提高,为农业增产、农民增收做出重要的贡献。
参考文献:
[1] 潘刚. 温室环境远程智能监控系统的设计与实现[J]. 微型机与应用. 2014(07)
[2] 侯建华. 智能温室远程控制系统的设计与实现——基于LPC2132[J]. 农机化研究. 2010(12)
[3] 孟凡奥,何豪,刘晓芸,张凌飞. 智能温室大棚控制系统[J]. 电子世界. 2014(15)