溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和控制策略研究.pdf

1、溫室是一種可以為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ溆绊懙膱?chǎng)所，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步以及人們對(duì)節(jié)能減排的重視，傳統(tǒng)的溫室生產(chǎn)技術(shù)已不能滿足生產(chǎn)的需要，這主要體現(xiàn)在溫室環(huán)境的管理和控制策略上。因此，進(jìn)行溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控和節(jié)能控制策略的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 鑒于目前我國(guó)溫室技術(shù)現(xiàn)狀及不足，本課題設(shè)計(jì)了基于嵌入式系統(tǒng)的溫室環(huán)境遠(yuǎn)程B/S監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫室的集群管理以及溫

2、室環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制。根據(jù)基本物理原理以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定了試驗(yàn)溫室的小氣候預(yù)測(cè)模型，仿真表明，該預(yù)測(cè)模型能夠正確地反映溫室內(nèi)溫度、濕度兩大環(huán)境因子的變化趨勢(shì)。最后基于溫室小氣候模型和積溫理論對(duì)溫室的節(jié)能控制策略進(jìn)行了探討。 歸納起來(lái)，本論文主要完成了如下工作： 1.溫室環(huán)境遠(yuǎn)程B/S監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)考慮到目前溫室分布偏遠(yuǎn)、分散的現(xiàn)狀和管理控制性價(jià)比低等問題，課題提出了一種針對(duì)溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控的嵌入式B/S模式設(shè)計(jì)

3、方案，并從硬件和軟件兩方面詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。該設(shè)計(jì)通過(guò)采用基于Linux系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)底層網(wǎng)絡(luò)與信息發(fā)布上層網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，為提高溫室的管理控制水平奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)也給農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信“最后一公里”問題的解決提供了一種可行的解決方案。 2.溫室小氣候預(yù)測(cè)模型的研究論文通過(guò)采集大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合粒子群優(yōu)化算法，利用傳熱學(xué)的基本原理，對(duì)試驗(yàn)溫室內(nèi)的15個(gè)不確定參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)，進(jìn)而確定了溫室的小氣

4、候預(yù)測(cè)模型。仿真實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)該方法確定的溫室小氣候模型能夠準(zhǔn)確地反映溫室內(nèi)溫濕度的變化趨勢(shì)，能夠滿足后續(xù)研究的要求。 3.基于模型和積溫理論的溫室節(jié)能控制策略探討鑒于目前能源節(jié)約對(duì)溫室發(fā)展的影響日益加重，課題對(duì)溫室節(jié)能控制策略進(jìn)行了研究和分析。在溫室小氣候模型的基礎(chǔ)上，本文利用預(yù)測(cè)控制的基本原理，將積溫理論引入到溫室節(jié)能控制策略的研究當(dāng)中，確定了基于小氣候模型的預(yù)測(cè)控制策略。通過(guò)分析比較，基于積溫理論的模型預(yù)測(cè)控制策略的節(jié)能效