溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)研制.pdf

1、日光溫室在中國(guó)北方地區(qū)不推而廣，逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。日光溫室的通風(fēng)是日光溫室生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的重要環(huán)節(jié)，也是日光溫室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)的主要手段，不僅能有效控制日光溫室內(nèi)空氣的溫度和濕度，而且能夠增加日光溫室內(nèi)部空氣流通，提高二氧化碳濃度，增強(qiáng)光合作用，增加作物產(chǎn)量。目前我國(guó)日光溫室通風(fēng)機(jī)械化水平低，經(jīng)常需要人爬到日光溫室頂部手工開(kāi)關(guān)通風(fēng)口，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。即使有些地區(qū)安裝通風(fēng)設(shè)備，但是通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)化水平低，多數(shù)使用人工操作或者盲目機(jī)械式操作，

2、造成通風(fēng)時(shí)間不合理、通風(fēng)量不科學(xué)，嚴(yán)重影響日光溫室作物的產(chǎn)量。針對(duì)這一現(xiàn)狀，在借鑒國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)日光溫室全自動(dòng)化智能通風(fēng)，其主要研究工作及創(chuàng)新之處如下：
　?。?）確定溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)的總體方案。該系統(tǒng)主要由機(jī)械部分、檢測(cè)分析部分和控制執(zhí)行部分組成。其中，機(jī)械部分設(shè)計(jì)包括動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和固定架設(shè)計(jì)；檢測(cè)分析部分設(shè)計(jì)包括采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、差動(dòng)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)和

3、仿真調(diào)試；控制執(zhí)行部分包括現(xiàn)場(chǎng)控制執(zhí)行部分和遠(yuǎn)程控制執(zhí)行部分，現(xiàn)場(chǎng)控制執(zhí)行部分設(shè)計(jì)主要包括通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、過(guò)載保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和手動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)程控制執(zhí)行部分設(shè)計(jì)主要包括通信協(xié)議制定、無(wú)線傳輸設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)整體調(diào)試。
　　（2）設(shè)計(jì)溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)的機(jī)械部分。對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行理論計(jì)算與分析，利用Solid Works對(duì)各零部件間進(jìn)行裝配干涉檢查，利用AutoCAD繪制該

4、系統(tǒng)機(jī)械部分圖紙，并進(jìn)行樣機(jī)制作。
　?。?）設(shè)計(jì)一種新型可拆卸日光溫室通風(fēng)口卷?xiàng)U固定架。該固定架可將日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)卷?xiàng)U可活動(dòng)地固定在日光溫室承重柱上，避免安裝過(guò)程中破壞日光溫室承重支柱和頂部骨架防銹保護(hù)層，最后對(duì)卷?xiàng)U和固定架進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度校核。
　?。?）提出一種溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)控制方法，該控制系統(tǒng)在計(jì)算分析日光溫室必要通風(fēng)率和測(cè)量溫室內(nèi)部溫度的基礎(chǔ)上，增加溫室外環(huán)境的檢測(cè)，然后通過(guò)差動(dòng)分析，計(jì)算最適通風(fēng)口大小。

5、r>　　（5）開(kāi)發(fā)日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制執(zhí)行部分。用戶可通過(guò)遠(yuǎn)程控制服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、故障診斷等功能，也可通過(guò)手機(jī)客戶端隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)日光溫室內(nèi)環(huán)境變化和控制日光溫室通風(fēng)口開(kāi)關(guān)。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，該溫度差動(dòng)式日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)可以將溫度準(zhǔn)確的控制在設(shè)定值范圍內(nèi)，加快日光溫室內(nèi)上午的升溫過(guò)程，減緩下午的降溫過(guò)程，夜間溫度提高2~4℃；該系統(tǒng)能夠根據(jù)室外環(huán)境溫度與室內(nèi)環(huán)境的溫度差自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)口每次動(dòng)作的大小，使溫度變化過(guò)