蔬菜大棚温湿度智能控制

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一、虹润NHR-WS10系列温湿度控制仪在塑料大棚蘑菇房怎么应用的?

一、摘要

近年来，随着我国农业科技的发展，蔬菜大棚技术得到了广泛的普及应用，温室大棚数量日益增多，对于这些蔬菜大棚来说，其自身作物的生长环境，如温湿度、光照度、CO2、土壤温湿度等，都需要进行检测和调控，以保持作物生长在最优的生长环境中。对这些生长因素进行实时、精确的检测调节是实现大棚蔬菜生产优质、高产的重要环节。NHR-WS10系列温湿度控制仪采用先进的微处理器进行智能化控制，外置高精度温湿度探头，根据用户的需要，现场采集温湿度信号，并将该信号进行处理、控制与组网，产品广泛应用于塑料大棚蘑菇房的监控系统中。

二、产品的市场背景

我国是一个农业大国，目前在广大农村，农业温室比比皆是。近年来，随着我国农业和农村经济的发展，农业生产方式逐步由传统的粗放经营式向现代集约型经营方式转变，农业科技示范园，作为现代集约型农业和高新科技应用的示范窗口，应运而生。随着科学技术的进步，温室的结构档次在逐步的提高，建设一种可提高温室内作物产量和质量，降低生产成本，减轻工作人员劳动强度的温室智能监控系统，是广大温室作物生产人员的迫切需求。

对于塑料大棚蘑菇房中菇类成长好坏来说，最重要的一个管理因素是温湿度控制。温湿度太低，菌类就会被冻死或者停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合菇生长的范围内。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。温室大棚的温湿度控制成为一个难题。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。为此，在现代化的塑料大棚蘑菇房管理中通常有温湿度监控系统，以控制塑料大棚蘑菇房温湿度，适应生产需要。

三、产品的技术原理

远程塑料大棚蘑菇房温湿度监控系统是一种用于塑料大棚蘑菇房内环境温湿度监控及控制的全自动远程智能调节系统。它通过控制加热器及制冷器（通风）对温度进行自动调节，同时通过控制自动加湿机及除湿机的工作自动调节环境的相对湿度，使环境的温度和湿度达到达到适宜的范围。

整个大棚的温湿度检测系统有6个部分，如下：

1、温湿度传感器

2、现场的监测元件

3、执行机构

4、A/D和D/A的转换模块

5、控制系统主机

6、人机交互系统温湿度传感器

四、产品的应用

远程塑料大棚蘑菇房智能监控系统通过实时采集大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，根据农作物菇类生长需要进行实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调节设备。通过该系统的部署实施，可以为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据和有效手段。

1、NHR-WS10系列温湿度控制仪用于塑料大棚蘑菇房温湿度检测

实现大棚内环境温湿度的采集，并将该信号传输到大棚温湿度控制器上

2、NHR-7100液晶无纸记录仪

对大棚内空气温度、湿度、光照、土壤温度、土壤水分等环境参数进行采集，实现大棚菇类作物生长记录，根据所设定每个阶段的生产期，定时控制环境温湿度、光照度、二氧化碳及土壤温度和水分等，保证大棚菇类的正常高效的生长，同时可组网与后台智能监控系统实现无缝连接。

产品图片

（1）NHR-WS10数字显示温湿度控制仪

（2）NHR-7100液晶无纸记录仪

五、结论

农业大棚测控自动化注重于节省劳动力，提高大棚生产的效率和技术水平，实现温度、湿度、CO2、光照度、土壤水分的测量记录与自动化控制，从而大幅度提高大棚生产的技术水平，协助推进农业大棚向数字化、智能化、网络化方向发展。可以看出，NHR-WS10系列温湿度控制仪是一款新颖多功能的，节能的，值得在塑料大棚蘑菇房内推广的仪表。

二、智能温室大棚所需的控制系统需要满足哪些条件?包括哪些内容?

智能温室大棚所需的控制系统需要满足第一，要合乎基本上设计方案要求.例如，在对其电源电路运作状况做好认识的历程中，要防止出现一些问题的姿势，而在对所有体系的自动检查作用开展突显的历程中，也需要重视程序控制器自身作用的充分发挥.与此同时，要对风机操纵前窗操纵、湿幕泵控制、阳光照射控制等各类关键点的策划和设计作业开展高度重视，确保其体系的正常的运作。

第二，要掌握操作系统的真实运作状况.通过电源电路自然环境数据信号的变换，对数字信号开展传送，并根据放大仪的高效变大，将一些数字信号传送到程序控制器当中，那样可以根据模拟信号的传送，对其自动化技术的工作中范畴开展扩展。

例如，在对工业设备和系统软件实现应用的历程中，运用传感器感应器，可以将屋内的环境温度标值传送到程序控制器当中，并与额定值开展较为，假如基本一致，则导出正常的命令，假如标值差别比较大则传出异常的命令，并表明其详细的标值差。

第三，融合灯源感应器的主要作用，系统对搜集到的灯源具体内容开展精准定位，并运行"太阳墙"，在设置有关数据和标准的历程中，可以认识到绿色植物的详细情况.假如灯源斜角小则可以打开太阳墙，而假如灯源已经超过规范的界定值，则严禁打开太阳墙，系统软件可能中止运作，那样可以智能化系统的对其温湿度循环系统状况开展操纵。

当代温室大棚智能化设计自动控制系统实现剖析的历程中，关键是以硬件配置、手机软件及其宏，观等差异的角度下手，对详细的系统开发关键点开展掌握，在这个环节中，为了更好地更好的掌握当代温室大棚智能化设计自动控制系统的运作状况，还需要充足融合绿色植物的实际生长发育自然环境，重视测试流程精确度的掌握，为此能够更好地促进农业现代化的发展趋势.

三、怎么设计蔬菜大棚温湿度智能控制系统

温湿度智能控制系统采用了多点温湿度传感器采集各点数据，首先就保证了数据的准确性，及时性，其次采集信息通过4位数码管显示，方便我们排查干扰条件，当采集条件超过我们预设的最低或最高值时，系统通过报警电路对我们进行及时的数据报警，保证大棚环境的稳定。

1.1

蔬菜大棚特点及监控要求分析

塑料大棚种植蔬菜是反季节种植，外界环境的变化与正常蔬菜生长发育所处自然环境的变化相反，塑料大棚本身调节环境因素的能力有限，必然导致蔬菜生长发育与环境因素以及大棚内环境因素之间的矛盾难以调和，给生产带来诸多问题。

塑料大棚环境的主要特点是:

①塑料大棚的半封闭式结构不利于人工检测棚内各个点的温湿度。②塑料大棚的半封闭式结构决定了棚内湿度大，湿度

过大极易导致病虫害发生。③棚内环境多变、复杂，光照不足、温度低，同时还存在温差过大等问题，温度过高过低或温差大都不利于蔬菜生长。④蔬菜大棚在温湿

度控制上属于复杂的非线性，大延迟系统，简单的控制算法无法达到理想效果。

1.2系统结构及主要功能

该系统通过多点温湿度传感器(最多可接8路温度和湿度传感器)采集大棚内各个位

置的温度和湿度，采集的实时温湿度通过4位数码管显示，以便

菜农了解大棚内环境情况，同时系统根据温湿度的变化情况经模糊PID控制算法决定是否进行加热或开启风门。通过键盘电路可以设置不同的温湿度参数(可以进

行分段设置，比如白天25℃晚上20℃)或查看各个点的温湿度。当采集来的环境参数值超过设定的上下限值时，报警电路进行报警提示农业人员可以随时查询采

集值和报警信息。该系统也预留了与zigbee无线收发模块的接口电路，通过无线网络以便对分散的多个蔬菜大棚进行统一化管理，同时也支持在系统编程，方

便统升级。

2系统硬件电路设计

2.1主要元件选择

温度传感器选择了美国DALLAS公司生产的DS18B20单总线智能温度传感器。它单总线接口，仅需一个端口进行通信;无需转换电路直接输出被测温度，

测温范围-55～+125;可编程的分辨率为9～12位;-10～+85℃范围，精度为±0.℃，完全可以满足蔬菜大棚的温度要求。湿度传感器选择了国产

S302H2湿度传感器，它采用模块化设计，精度可达到3%RH，稳定性好，可靠性好，线性电压输出。

微处理器选择了STC12C5616AD，该器件具有在系统/应用编程(IAP，ISP)功能，可实现在线升级;增强型8051内核，1个时钟/机器周

期，速度相当于普通型805的8～12倍。内部16KFLASH程序存储器;4K掉电不丢失数据存储器，该存储器可以用来存储温湿度设置参数;有8路10

位AD，用于湿度传感器采集。3控制算法及软件设计

3.1主程序设计主程序设计

总体采样循环结构主要包含几个模块:系统初始化、键盘扫描、数据采样、模糊PID算法模块和控制量输出模块。

系统初始化主要完成微控制器初始化、LED显示初始化和系统外设检测等;键盘模块主要完成键盘扫描、系统设置和工艺设置等;这里的工艺设置是指，根据蔬菜

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