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日照温室大棚自动卷帘机与智能通风控制系统设计

孔国利;苏玉

【摘要】针对在传统日照温室大棚管理中存在收放保温卷帘和通风劳动强度大等

问题，设计了自动卷帘与智能通风控制系统，系统主要由环境监测节点、执行节点

和控制决策中心组成。节点在控制器C8051F020平台上开发而成，实现了对棚内

温湿度、CO2浓度和光照度的监测，并通过无线模块nRF905上传到控制决策中

心，根据作物生长专家知识库对风机和自动卷帘机进行控制，达到调节棚内环境参

数的目的。结果表明，该系统能准确测量棚内的环境参数，并通过控制风机对温湿

度进行自动调节，为作物的高产创造了条件，实现了温室大棚种植的精准化和智能

化管理。%Fortheintensityofworkofinsulationshutterandventilationin

thesunlightgreenhousemanagement,anautomaticrollingmachineand

intelligentventilationcontrolsystemwhichiscomposedofenvironment

monitoringnodes,actionnodeandthecontroldecisioncenterisdesigned.

ThenodesaredevelopedontheplatformofProcessorC8051F020,which

canmonitorthetemperature,humidityandCO2concentration,andupload

tothecontroldecisioncenterbythewirelessmodulenRF905,thencontrol

thefanorautoaticrollingmachinetoadjusttheenvironmentparameters

inthegreenhouseaccordingtothecropexperknowledgebase.The

experimentresultsonthefruitsettingperiodtomatoshowthatthe

designedsystemcanaccuratelymeasuretheenvironmentparametersin

thegreenhous,andautomaticlyadjustthetemperatureandhumidityby

controllingthefanwork-ingcondition,whichcanimprovethecropyield

andrealizethepreciseandintelligentmanagementofthegreenhouse

planting.

【期刊名称】《湖北农业科学》

【年(卷),期】2015(000)024

【总页数】4页(P6386-6388,6393)

【关键词】温室大棚;智能通风;自动控制;作物生长专家知识库

【作者】孔国利;苏玉

【作者单位】中州大学信息工程学院，郑州450044;中州大学信息工程学院，郑

州450044

【正文语种】中文

【中图分类】TP273+.5

日照温室大棚内种植的大多是反季节作物，对生长环境的要求极为苛刻，尤其是对

温湿度、CO2浓度和光照度的要求更为严格［1－3］。传统日照温室大棚一般采

用在日出和日落时通过收放保温卷帘保持夜间棚内的温度，通过开窗放风来调节棚

内白天的温湿度和CO2浓度，耗费了大量的人力。由于不同的作物具有不同的生

长周期，每个生长周期对环境的参数要求也各不相同，如果工人对环境的观察经验

不足，就会使作物一直处于恶劣的环境中，影响作物的正常生长，最终导致作物的

减产，甚至绝收。因此，本研究设计了日照温室大棚自动卷帘机与智能通风控制系

统，利用在棚内设置温湿度和CO2浓度采集节点获取环境参数，根据系统中的作

物生长专家知识库，自动对棚内的风机和保温卷帘进行控制，使作物始终处在最佳

的生长状态，实现了现代化温室大棚的精准化管理，同时也大大降低了工人的劳动

强度。

1日照温室大棚的总体设计

1．1日照温室大棚基本构成

作物在白天不断进行光合作用，消耗大量的CO2，并释放出O2