日光温室环境及作物生长监控系统的研究

【摘要】我国地少人多，传统粗放型农业劳动量大，资源利用率低，农产品产量低回报率小。发展集约型精简型农业越来越为当今社会所需。棚室农业是集约型农业的重要组成部分，提高棚室农业的自动化，智能化程度必将力助我国农业发展更上一层楼。日光温室环境是一个多变量，强耦合的复杂系统，它为作物提供作物所需的温度、湿度、光照强度以及二氧化碳浓度等生长条件，其中温度与湿度对作物生长影响最大，不易直接控制。因此，本文选用PID控制算法对温室温度进行调控。PID控制算法为成熟方法，结构简单，实用性强。在进行温室温度控制的同时，应考虑温度的变化对湿度产生的影响。因此，本文以温室中温度和湿度作为研究对象，以温室环境监控系统为试验平台，研究温室中温湿度变化时彼此之间的相互影响。其主要研究方法为应用温室环境监控系统中的加热设备，降温设备，加湿设备等设备做试验，记录不同条件下温室中温度与湿度的变化值。再利用统计分析软件Excel，SPSS等研究温度与湿度之间的相互影响。经试验得出试验温室在系统增温过程、降温过程、增湿过程、降湿过程中温室的温度湿度存在线性关系，且温度的变化对湿度影响较大，湿度的变化对温度影响较小。因此，本文基于温室环境控制过程中温湿度之间的关系，综合设计了温室温湿度调控方案，以此满足作物对环境温湿度的需要。日光温室环境监控系统由环境传感器、PLC、摄像机、监控软件等组成，其中以PLC为控制核心。应用梯形图编写PLC程序，实现系统的采集、控制、显示、通信等功能。上位机监控软件采用delphi7编写，具有环境信息显示，数据对比分析，数据导出等功能。本系统经过长期测试，具有稳定性高，操作简单，维护方便，可应用在实际生产中。
【作者】雷海龙；
【导师】谭峰；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，农业电气化与自动化，2014，硕士
【关键词】温室环境；PID；PLC；

【参考文献】
[1]匡瀚哲.妊娠期高糖饮食对子代学习记忆及海马神经细胞凋亡的影响[D].苏州大学,细胞生物学,2014,硕士.
[2]曾小芳.光参量放大器的增益及噪声特性的理论研究[D].北京邮电大学,光学工程,2013,硕士.
[3]张东元.基于关系营销理论的YH公司渠道策略改进研究[D].北京交通大学,2014.
[4]刘毅锋.CFRP布加固预裂钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究[D].广东工业大学,结构工程,2013,硕士.
[5]黄静波.集装箱码头堆场堆存策略研究[D].天津大学,物流工程,2013,硕士.
[6]李勇.汽车正面碰撞驾驶员胸部的动力学响应及损伤防护研究[D].上海工程技术大学,车辆工程,2011,硕士.
[7]武兴飞.新课程改革下高中数学教育存在的问题及对策[D].信阳师范学院,学科教学,2014,硕士.
[8]吴贵茹.基于计算机视觉的牛肉产量自动分级技术研究[D].南京农业大学,农业机械化工程,2012,硕士.
[9]王春莉.庄子之“静”及与儒释之“静”的关联[D].辽宁大学,中国哲学,2012,硕士.
[10]赵瑞.基于肤色和模板的人脸检测算法研究[D].西北工业大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[11]周晨.基于zigbee无线定位技术的智能照明控制系统的设计与研究[D].北京邮电大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[12]李玉龙.郑州地区外墙外保温体系的经济评价与研究[D].郑州大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[13]马惠惠.降雨环境及近场目标毫米波散射特性的研究[D].西安电子科技大学,无线电物理,2012,硕士.
[14]翁珏.光伏系统不均匀光照下MPPT技术与储能监测研究[D].重庆大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[15]艾惠.共价修饰Anderson型多金属氧酸盐复合物合成及性质研究[D].吉林大学,物理化学,2014,硕士.
[16]陈士芳.“植物”的概念隐喻[D].广西民族大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[17]任远,姚建国,杨志宏,蔡晖,李伟,朱晓松.EMS图形子系统的4层体系设计[J].电力系统自动化,2006,11:77-80.
[18]卓淑娟.几种卟啉、花菁、酞菁化合物在核酸分析中的应用研究[D].安徽师范大学,分析化学,2004,硕士.
[19]马齐齐.新疆世居少数民族非物质文化遗产旅游可持续发展研究[D].新疆大学,旅游管理,2013,硕士.
[20]阮锦勤.我国上市公司财务报告舞弊识别研究[D].浙江大学,2003.
[21]程磊,朱全民,吴怀宇,王永骥,方华京.融合沿墙行为的多移动机器人有序化多模态群集运动控制[J].控制与决策,2011,03:477-480.
[22]刘建,郭盛,曲海波.基于综合能耗的悬浮式物料输送系统参数优化[J].中国机械工程,2014,14:1872-1877.
[23]赵慧.基于K-S检验copula分布估计算法中边缘分布的研究[D].太原科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[24]张燕.桂林山水的审美特质与艺术表现研究[D].广西师范大学,美术学,2013,硕士.
[25]杨转琴.汉中市土地综合承载力研究[D].长安大学,农业资源利用（专业学位）,2014,硕士.
[26]蒋庭菲.传统山水画美学特征与现代山地休闲住区规划研究[D].西北大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[27]张洋.矿井下人员定位视频监控客户端软件设计[D].浙江大学,网络多媒体（专业学位）,2014,硕士.
[28]邵清海.“技术执行框架”视角下辽宁省电子政务问题的研究[D].辽宁大学,行政管理,2012,硕士.
[29]贾滕.试论二十世纪前三十年华北的棉花商品化发展[D].河南大学,中国近现代史,2004,硕士.
[30]侯冬梅.雨生红球藻高产虾青素的光诱导工艺研究[D].华东理工大学,生物化工,2014,硕士.
[31]张煜东,吴乐南,韦耿,吴含前,郭永亮.基于自适应蚁群算法的软硬件划分[J].控制与决策,2009,09:1385-1389.
[32]杨雪清.苹果蠹蛾解毒酶基因的克隆及功能研究[D].西北农林科技大学,农业昆虫与害虫防治,2014,博士.
[33]张杏林.阿拉瑞林对人子宫内膜癌细胞裸鼠皮下移植瘤生长的影响及机制研究[D].山西医科大学,妇产科学,2013,硕士.
[34]邵秦岭.《庄子》寓言形象研究[D].安徽大学,中国古代文学,2013,硕士.
[35]王佳佳.我国生产性服务业集聚与制造业增长的实证研究[D].华中科技大学,产业经济学,2012,硕士.
[36]侯继峰,张永垒,曹源.城轨车辆运行速度测量方法[J].中国铁路,2014,01:88-90.
[37]范旭方.量子点免疫荧光法在儿童非霍奇金淋巴瘤诊断中的应用[D].华中科技大学,儿科学,2013,硕士.
[38]国珍.基于DSP开关磁阻电动机调速系统的研究[D].沈阳工业大学,电力电子及电力传动,2004,硕士.
[39]贾春荣,邸志刚,张庆凌,侯国强,金建国.电子式电流互感器相位补偿设计[J].电力系统自动化,2007,19:76-79.
[40]陈菡.面向保险企业的MIS报表系统设计与实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[41]蔡蕾.光学相干断层扫描与视觉电生理检查在糖尿病黄斑水肿中的观察研究[D].福建医科大学,眼科学,2014,硕士.
[42]杨秀成,陈红贤,沈荷红,金杨福,宁文生.Al、K和Ca助剂对FeSi催化剂的CO_2加氢反应性能影响[J].工业催化,2014,03:194-198.
[43]郝芳娟.浅析党内民主监督[D].鲁东大学,思想政治教育,2013,硕士.
[44]李标.中国集约型城镇化及其综合评价研究[D].西南财经大学,区域经济学,2014,博士.
[45]陈枫艳.Building the “Third Space”–Towards Hybridity in Salman Rushdie[D].苏州大学,英语语言文学,2003,硕士.
[46]乔乐领.基于图像处理的蚕茧自动计数系统的研究[D].浙江理工大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[47]黄玉香.七叶莲提取工艺与药效学研究[D].华侨大学,生物学,2013,硕士.
[48]洪阳.微纳米核壳型金属包覆材料的制备方法及应用研究[D].宁波大学,凝聚态物理,2014,硕士.
[49]李兆云.弹性体液压软管生产的进展[J].特种橡胶制品.1989(06)
[50]万国良.高中物理力学模块化教学实践研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.