智能温室大棚建设技术方案.doc

智能温室大棚建设技术方案.doc智能温室大棚建设技术方案班级:12物联网姓名:夏明靓学号:27指导教师:余攀实训地点:3教机房一、 建设背景温室大棚是农业设施的重要组成部分,利用温室大棚栽培蔬菜可以促进其早熟和丰富其产量,延长蔬菜的供应期,是扩大蔬菜生产、实现周年供应的一种有效途径,是发展”三高”农业、振兴农村经济的组成部分,是我国农业走向现代化、科学化的标志之一。尤其对于我国北方地区无霜期短,冬天FI夜温差大,而长江流域地区虽然冬季能生产一些耐寒蔬菜,但种类单调,且若遇冬季寒潮或夏秋暴雨,连绵阴雨等灾害性天气,则早春育苗和秋冬蔬菜生产都可能会受到较大的损失,影响蔬菜的供应。而利用塑料棚进行蔬菜栽培可利用保护设备在冬、春、秋进行蔬菜生产,以获得多样化的蔬菜产品。温室大棚测控系统是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析,结合作物生长规律,控制环境条件,使作物在不适宜生长的反季节中,可获得比室外生长更优的环境条件,从而使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、工业数据采集系统、身份识别、小型无线数据终端、安全防火系统、无线232数据通信、数字音频、图像传输等领域中。应用无线技术能够改善监测大棚温度的条件。二、 方案概述温室轴线面积500m2,具体包括温室基础、主体框架结构、覆盖材料、外遮阳系统、内遮阳保温系统、加热补温系统、通风降温系统、补光系统、电气及智能控制系统等。智能化建设是利用自动化技术对温室大棚实现实时采集温室内的土壤和空气温度、土壤和空气湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数,以直观的数据、图标或曲线方式显示给用户,并可以根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。数据库中保存各种传感器的数据、操作记录、控制记录等,知识库中存放栽培作物的植物属性、日照要求、温湿度要求、C02和氧气浓度耍求等最佳气候参数。该综合管理系统还应具有不同作物的生长方案,只需提前选择好方案,整个系统就会根据预先设定的参数进行室内调节。在作物的整个生长过程中还应把各传感器传来的数据进行定时保存,并按耍求打印,便于以后观察和分析,由此形成一个专家系统。三、系统功能描述本系统从功能上分为信号采集系统、控制执行系统和信息处理系统,硬件主要由上位机和下位机组成。1信息处理系统信息处理系统主要由数据综合管理系统组成,其主要功能有两部分,一部分功能是用于与下位机的通讯、设置温室环境参数,并把釆集的数据存于管理数据库中,实现数据的存储、查询、统计、打印,以备决策系统调用;另一部分为决策系统,功能是根据知识库和采集的数据及时为用户提供各种作物生长所需耍的最佳气候参数,并能自动生成最佳控制方案。2信号采集系统该部分主要是各种传感器组成,包括空气温度湿度传感器、土壤温度湿度传感器、二氧化碳传感器、氧浓度传感器、光照强度传感器;由于温室大棚一般面积都比较大,这些传感器在安装时必须考虑到分布问题,在大棚的阳面和阴面都要适当设置传感器,并根据大棚的长度以10〜20m距离为单位设置传感器。在选择传感器时要选择抗干扰能力好、传输距离远的传感器。3控制执行系统该子系统包含内容较多,控制也最复杂,各执行部件把下位机传来的控制信号执行后,还须把执行后的状态反馈给下位机,下位机再把这些状态暂存于自己的缓存中,同时上传到上位机,以保证各执行部件能按事先制定的策略完成任务。4、 上位机上位机是一台PC机,主要功能是保存和处理下位传回的数据并进行分析,对下位机做出设置和控制;实现系统监测,完成数据管理和历史数据统计。5、 下位机下位机是单片机或专用的温室大棚控制器,它通过RS485接口与上位机通信,把各种传感器采集的数据(如湿度、温度、光照强度、CO2浓度等)转换成数字信号传给上位机,并根据上位机下传的数据和预先设定的参数,对各种执行系统进行控制,确定各执行系统的运行状态,实现对温室的智能化调控。四、系统构架1、连栋温室规格尺寸温室跨度9・6mX4跨,采用一跨三(尖顶)屋面;,共10个开间,屋面倾斜角21。-2、温室排列方式及面积(1) 温室东西向排跨,屋脊走向为南北向(南北向排开间)(2) 连栋长:=:4mX10开间=40m(3)总面积:=1536m23、温室性能指标(1) 抗风载荷:;(2) 抗雪载荷:W0・30KN/m2;(3) 最大排雨量:110mm/h;(4) 电参数:220V/380V,50Hz;(5) 温室主体骨架寿命(正常使用):215年。4、温室基础及室内地面i=ill基础钢筋混凝土结构,钢筋I、II级,。,釆用两端排水,其余地面夯实铺地布,提供给水、排水系统。排水管采用PVCllOo5、温室