智能溫室電氣工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

吳純文

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，智能溫室已經(jīng)逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，智能溫室電氣工程自動(dòng)化的出現(xiàn)，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和效率。智能溫室為農(nóng)作物提供了適宜的溫度、濕度以及充足的陽光照射，創(chuàng)新了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。本文將從智能溫室電氣工程發(fā)展的現(xiàn)狀開始展開討論，研究智能溫室電氣工程存在的問題，并針對(duì)如何實(shí)現(xiàn)智能溫室電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)策探討，旨在促進(jìn)智能溫室電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能溫室 電氣工程 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

智能溫室也稱為電氣工程自動(dòng)化控制溫室，它可以通過計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來控制各因素的變化趨勢，在農(nóng)作物生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。智能溫室的控制通常是由信號(hào)收集裝置、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。針對(duì)智能溫室的控制系統(tǒng)是智能溫室電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的核心關(guān)鍵，對(duì)智能溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)已經(jīng)成為了當(dāng)今學(xué)者研究的新課題。

1 智能溫室電氣工程現(xiàn)狀

智能溫室電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品的培育構(gòu)建了一套新型的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，避免農(nóng)產(chǎn)品遭受客觀自然災(zāi)害，也避免了化學(xué)藥劑的污染。隨著智能溫室電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷改革發(fā)展，降低了農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效益。智能溫室電氣工程系統(tǒng)運(yùn)用了最先進(jìn)的傳感技術(shù)手段以及現(xiàn)代化的信息技術(shù)，打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的局限性思維，將智能溫室的電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系在一起，從而提高農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)。智能溫室運(yùn)用最尖端的信息收集手段來掌握信息，從而在一定程度上控制了整個(gè)溫室系統(tǒng)，并形成了一個(gè)科學(xué)完善的智能溫室電氣控制系統(tǒng)完善體系[1]。

2 智能溫室電氣工程存在的問題

目前我國的智能溫室系統(tǒng)還在探索和開發(fā)階段，隨著最新技術(shù)的不斷研發(fā)，智能溫室內(nèi)的各項(xiàng)功能也在不斷地更新當(dāng)中。但我國的智能溫室電氣工程系統(tǒng)中依舊存在著一些問題，首先，我國缺乏一套科學(xué)的溫室智能管理系統(tǒng)體系，缺乏權(quán)威性的智能溫室系統(tǒng)國家管理標(biāo)準(zhǔn)，在智能溫室電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的各項(xiàng)環(huán)節(jié)中，各環(huán)節(jié)的具體職責(zé)不明確，進(jìn)而對(duì)農(nóng)產(chǎn)品沒有一個(gè)合理的規(guī)格要求。其次，我國智能溫室電氣控制系統(tǒng)的軟件大多是從國外引進(jìn)而來的，軟件的設(shè)施成本費(fèi)用比較高，而且國外的溫室系統(tǒng)控制軟件并不是完全適合我國農(nóng)作物的生產(chǎn)環(huán)境，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤。我國的智能溫室電氣工程控制軟件并不能夠完全收集溫室內(nèi)各因素分別的數(shù)據(jù)信息，無法完全區(qū)分各因素間的相互作用關(guān)系，智能溫室內(nèi)的各種電氣工程系統(tǒng)是在不斷地變化和發(fā)展當(dāng)中的，還需要進(jìn)一步掌握它的動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢。

3 智能溫室電氣工程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.1 上位機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

上機(jī)位是指在中心控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的大屏幕上顯示時(shí)間以及測量的數(shù)值繪制而成的動(dòng)態(tài)曲線圖，可以通過設(shè)計(jì)電子報(bào)警系統(tǒng)來觀察整個(gè)智能溫室電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，使智能溫室的控制人員可以隨時(shí)了解到溫室內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)變化，從而使智能溫室一直處于正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)智能溫室出現(xiàn)狀況的時(shí)候，通過上機(jī)位的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，因此要加大對(duì)智能溫室上機(jī)位的設(shè)計(jì)與控制，定期對(duì)上機(jī)位設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，一旦智能溫室電氣工程系統(tǒng)內(nèi)有設(shè)備出現(xiàn)問題，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決。

3.2 下位機(jī)系統(tǒng)

下位機(jī)是指接收上位機(jī)數(shù)據(jù)后，對(duì)智能溫室內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息展開研究，下位機(jī)與上位機(jī)是獨(dú)立的，也需要智能溫室內(nèi)的工作人員進(jìn)行智能溫室電氣工程自動(dòng)化控制調(diào)整，下位機(jī)中有著更加精細(xì)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果再次傳送給上位機(jī)，在高尖端程序的設(shè)計(jì)下，對(duì)下位機(jī)傳達(dá)命令，下位機(jī)必須要按照上位機(jī)的命令工作，從而實(shí)現(xiàn)智能溫室電氣工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)設(shè)置。

3.3 通信通道的設(shè)計(jì)

關(guān)于智能溫室電氣工程系統(tǒng)中通信通道的設(shè)計(jì)最重要的是要以快捷性和穩(wěn)定性為主，從而保證智能溫室系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)功能能夠順利有效地進(jìn)行，在智能溫室系統(tǒng)通信通道的接口連接中，采用雙接口的模式，提高抗干擾能力，增強(qiáng)遠(yuǎn)距離傳輸功能。通過高效、穩(wěn)定和快捷的傳輸通信方式，使上位機(jī)和下位機(jī)二者之間的通信通道設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確，確保信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，從而使智能溫室能夠有效運(yùn)行[2]。

3.4 信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)

信號(hào)采集電路主要是指數(shù)據(jù)信號(hào)傳感器對(duì)智能溫室內(nèi)的環(huán)境測量的敏感性，以確保對(duì)上機(jī)位、下機(jī)位數(shù)據(jù)對(duì)整個(gè)智能溫室電氣工程控制的監(jiān)控性，通過信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)使用可以有效地控制智能溫室內(nèi)環(huán)境的各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)農(nóng)作物的營養(yǎng)液輸入進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，而提高信號(hào)收集傳感器的靈敏性，能夠提高傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此，信號(hào)采集電路具有非常強(qiáng)的抗干擾能力而被廣泛性使用，信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)簡單易懂，各數(shù)據(jù)信息之間互不影響。信號(hào)采集電路為并聯(lián)電路，可以有效實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)信號(hào)的模擬轉(zhuǎn)換，使智能溫室電氣工程系統(tǒng)科學(xué)運(yùn)行。

3.5 控制系統(tǒng)執(zhí)行設(shè)計(jì)

智能溫室電氣工程系統(tǒng)可以通過對(duì)天窗、窗簾的開關(guān)設(shè)計(jì)來加以控制智能溫室中各種農(nóng)作物的光照時(shí)間和面積，通過通風(fēng)式電機(jī)來實(shí)現(xiàn)智能溫室的通風(fēng)設(shè)計(jì)，通過暖風(fēng)設(shè)計(jì)來控制智能溫室的溫度，利用噴灑工具來調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的濕度，采取CO2排放式閥門來控制溫室內(nèi)二氧化碳的總量，通過對(duì)農(nóng)作營養(yǎng)液的輸入以及營養(yǎng)液的均衡搭配為農(nóng)作物的生長提供所需要的營養(yǎng)，在智能溫室電氣工程系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與執(zhí)行下，使得農(nóng)作物可以健康生長，大大增加了農(nóng)作物的總體產(chǎn)量[3]。

4 結(jié)語

智能溫室電氣工程的發(fā)展，有效地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高了農(nóng)作物的糧食產(chǎn)量，提升了農(nóng)業(yè)整體的經(jīng)濟(jì)效益，通過發(fā)揮智能溫室的優(yōu)勢和作用，為農(nóng)作物的生長提供了健康的生長環(huán)境，雖然我國智能溫室的發(fā)展還存在著許多缺點(diǎn)和不足，但是通過對(duì)智能溫室內(nèi)各電氣工程系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)監(jiān)控以后，使得智能溫室系統(tǒng)發(fā)展水平得到了質(zhì)的飛躍。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭代慧，祝詩平，陳燕賓.基于虛擬儀器的溫室光控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2012，07：105-109.

[2]鄒偉，王秀，周建軍，張睿.溫室環(huán)境無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2013，05：251-255.

[3]張琳，任鴻秋，田慕琴.溫室自動(dòng)卷簾控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電氣技術(shù)，2012，06：80-82.