智慧温室中滴灌控制的研究与设计

发布时间：2020-02-09 20:52

【摘要】：为满足智慧温室灌溉需求,以黑盒子理论设计1种温室内适合盆栽植物的,且在生长环境(日照、温度、相对湿度)交互作用下能满足其水分需求的滴灌控制管理系统。将温室内盆栽植物在周围环境交互作用下所产生的动态蒸发散量变化看作1种水分需求的黑盒子,利用蒸发散量所表现的质量变化进行监测,实现植物生长过程中蒸散作用下水分需求与周围气候环境交互作用机制下所需多重传感器的控制。采用工业上普遍使用的可编程控制器研究设计能适用于西北地区半开放温室内盆栽作物环境信息与滴灌管理的组合控制系统,根据不同作物能够进行灵活的参数设置,并且维修方便。通过功能测试发现,灌溉水量控制目标与参照目标的抽样均方根误差在可控范围。通过对参数的适当调整,该设计可普遍应用于智慧农业的滴灌控制。
【图文】：

制系统操作方式有手动、自动2种。荷重单元Tedea－1022可以检测0～20kg内的物体，灵敏度为0．8kg，其输出模拟电流I(4～20mA)与被感测物体质量w(kg)呈线性关系，如式(3)所示:w=1．25·I－5。(3)通过PLC和模数转换器(ADC)，可得数码D与模拟电流I(mA)的转换关系:D=100·I。(4)根据式(4)可获得根据设定盆栽质量w与数码D的换算式:D=80·w+400。(5)由式(5)、式(3)可以看出，每位的精度是12．5g。通过PLC与ADC结合，由ADC负责接收盆栽质量模拟信号，并将其转换为PLC内部的逻辑变量，接着使用PLC构建比较器功能，将此逻辑变量用数值比较方式作多段比较输出，能产生控制逻辑变量作为功能需求上的逻辑演算，其中控制依据为式(2)。2结果与分析在试验过程中将灌溉区分在3个栽培区，第1区中选择1个盆栽并测量其质量，，作为盆栽质量指标对象，第2或第3区为验证对照区。控制系统设置连接这3个区的电磁阀、压力泵、第1区的荷重计及温室内农作物环境区的温湿度与光照度计，设置第1区盆栽有效水分含量的上、下限对应质量作—400—江苏农业科学2016年第44卷第10期

本文编号：2577934