温室环境计算机控制(721kB).pdf

第三章第三章 温室计算机环境控制温室计算机环境控制 第三章第三章 温室计算机环境控制温室计算机环境控制 作物的生长需要适宜的环境和适当的营养，温室计算机控制系统的作用就是 尽可能为作物创造最佳的外部生长条件，因此它的控制主要分两大方面：环境控 制和营养控制。 温室环境控制是所有室内环控中最困难的。一般建筑物的环控几乎可完全不 受阳光的影响，温室则不然，温室外的环境状况对温室环控有着决定性的影响。 一般的环控多只针对气温及湿度等，温室环控则还需兼顾光量、光质、光照时间、 气流、植物保护、CO2 浓度、水量、水温、EC、pH、溶氧等。而且温室环控的对 象种类繁多，都是在生长的生物，不同种类、不同品种的需求大不一样，即使是 同一品种，在不同生长阶段的需求也不同。而且，受能源、资金、劳动力、生产 资料等资源的限制及市场与天气的变幻莫测，温室环控必须在极有效率的状态下 进行。这一切使得建立一个好的温室计算机环控系统被视为一个无止境的挑战。 温室计算机控制系统目前主要采用实时控制系统，需要注意的是它有其自 身的特点。作物的生长需要平缓的生态环境，因此控制方式以PI 控制为主。由 于控制对象之中有些因素相互影响甚至相互矛盾，因此需要计算机控制系统找到 合适的平衡点。为了避免系统频繁动作及节能，因此需要计算机控制系统设定一 定值的盲区及延迟。 有关温室计算机环控系统的组成已在第1章第6 节中有所介绍，本章将具体 介绍温室计算机环境控制的实际操作技术。 温室计算机环境控制 上海都市绿色工程有限公司 . 一一 温度控制温度控制 一一 温度控制温度控制 温室内的温度主要是通过加热加热(Heating)和通风通风(Ventilation)来加以控制的。 加热加热 通风通风 夏季高温时控制温度的其它设备还包括：排风扇排风扇(Fan)，遮荫屏遮荫屏(Screen)，屋顶喷屋顶喷 排风扇排风扇 遮荫屏遮荫屏 屋顶喷屋顶喷 - 淋淋(Roof Sprinkler)，湿帘湿帘 风机（风机 Pad and Fan ）和高压喷雾高压喷雾（Fogging ）等。 淋淋 湿帘湿帘 风机风机 高压喷雾高压喷雾 温室设施中目前主要的加热系统有：热水管道加热系统热水管道加热系统（Pipe heating ）和 热水管道加热系统热水管道加热系统 热风炉加热系统（热风炉加热系统 Air heaters ）两种。详细情况请参阅第一章。 热风炉加热系统热风炉加热系统 在玻璃温室中主要采用屋脊处设置天窗天窗（Roof Ventilation ）的方法进行自然 天窗天窗 通风，一般采用双侧开窗，分为迎风窗迎风窗（Windside ）和背风窗背风窗（Leeside ）。塑料 迎风窗迎风窗 背风窗背风窗 温室除设置天窗外尚采用侧窗卷帘侧窗卷帘（Curtains ）和排风扇排风扇进行通风。 侧窗卷帘侧窗卷帘 排风扇排风扇 在玻璃温室中，在设定了加热温度和通风温度后，计算机将根据其它扰动 因子（光照、RH 、室外温度、风速、风向）的作用，通过PI （比例－积分）调 节控制技术和温室气候前馈/反馈控制方式，计算出合适的加热管道温度与天窗 开度，进而得到精确的温度控制。 目前薄膜温室的控制模型一般较简单，基本上使