使用大棚彎管機(jī)與溫室調(diào)控技術(shù)
　　設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著標(biāo)志，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要任務(wù)。大棚彎管機(jī)對(duì)于溫室大棚是設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，大棚內(nèi)環(huán)境參數(shù)智能調(diào)控是溫室大棚技術(shù)的關(guān)鍵，大棚智能控制和管理水平的提高可以充分發(fā)揮設(shè)施農(nóng)業(yè)的高效性。我國(guó)大棚彎管機(jī)制作的大棚智能控制研究起步晚，自主研發(fā)的設(shè)備環(huán)境調(diào)控效果差，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距；而由于氣候、規(guī)模等因素差異，國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品使用性能達(dá)不到最佳效果而且價(jià)格相對(duì)高。因此，本文提出并設(shè)計(jì)了一種成本低、操作便捷、實(shí)用性的溫室大棚智能控制系統(tǒng)。
　　本文對(duì)溫室大棚智能控制進(jìn)行需求分析，將傳感器技術(shù)、模糊控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、RS485通信技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，按照作物的生長(zhǎng)規(guī)律，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套溫室大棚智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)為作物營(yíng)造一個(gè)適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，使得作物生長(zhǎng)不受外部環(huán)境因素制約，實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)的智能化自動(dòng)控制，提高溫室大棚的產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。
　　本文結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和模糊控制技術(shù)，根據(jù)大棚內(nèi)環(huán)境控制需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了具有較高智能控制水平的溫室大棚智能控制系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)分為控制單元和數(shù)據(jù)采集單元兩部分。控制單元以意法半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的增強(qiáng)型微控制器STM32F103VBT6為核心，包含電源模塊、人機(jī)交互模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊、報(bào)警模塊和輸出控制模塊等；數(shù)據(jù)采集單元以IAP1SF2K61S2為核心，主要包含溫濕度、光照強(qiáng)度、土壤濕度和二氧化碳濃度等傳感器模塊；數(shù)據(jù)采集單元和控制單元的數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)RS485通信模塊實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485傳送至控制單元，控制單元對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后根據(jù)模糊邏輯控制等智能控制原則，輸出控制信號(hào)控制環(huán)境調(diào)控設(shè)備對(duì)大棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。
　　本文重點(diǎn)介紹了智能控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。采用模塊化設(shè)計(jì)思想將系統(tǒng)分為不同的模塊。首先介紹不同模塊的原理及硬件電路設(shè)計(jì)，然后根據(jù)不同的功能單元進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，介紹了模糊控制器的設(shè)計(jì)和基于Modbus協(xié)議的RS4$5通信的實(shí)現(xiàn)。本文通過(guò)Matlab仿真和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。最后對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的總結(jié)，同時(shí)指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足之處，為智能控制系統(tǒng)進(jìn)一步研究奠定良好的基礎(chǔ)。
　　溫室調(diào)控技術(shù)至今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展過(guò)程。初期是使用傳感儀表對(duì)溫室設(shè)施中的光照、溫度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，再使用手動(dòng)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如幕簾、通風(fēng)設(shè)備等)施行簡(jiǎn)單控制。歐美等國(guó)家在30年代就相繼建立了人工氣候室，這些氣候室就是在人工的調(diào)解下進(jìn)行的。在溫室大棚中人工對(duì)對(duì)農(nóng)作物的環(huán)境參數(shù)的控制還不是太準(zhǔn)確，大部分的控制屬于經(jīng)驗(yàn)控制。
　　隨著傳感儀器儀表及執(zhí)行器技術(shù)的進(jìn)步，溫室大棚逐步可以實(shí)現(xiàn)分別對(duì)植物所需的環(huán)境參數(shù)如對(duì)溫度、濕度、光照等幾乎所有室內(nèi)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制的智能監(jiān)控系統(tǒng)。
　　從80年代開(kāi)始，根據(jù)不同作物、不同生長(zhǎng)階段及外界環(huán)境變化對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)控制的技術(shù)得到了快速的發(fā)展。荷蘭、日本、以色列、美國(guó)、韓國(guó)、加拿大等國(guó)家是設(shè)施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達(dá)的國(guó)家，大棚以大型溫室大棚為主。這些高水平大型溫室大棚的環(huán)境控制系統(tǒng)能夠根據(jù)傳感器采集室溫、地濕、室內(nèi)濕度、葉濕、二氧化碳濃度、溶液濃度、風(fēng)速、風(fēng)向、土壤含水量等植物生長(zhǎng)狀態(tài)所需的環(huán)境相關(guān)參數(shù)，結(jié)合作物生長(zhǎng)環(huán)境所需的適宜條件，有效調(diào)節(jié)有關(guān)設(shè)備裝置，將室內(nèi)溫、濕、光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。
　　隨后在溫室大棚智能控制技術(shù)方面，借鑒了工業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)成果，技術(shù)水平不斷提高，除了對(duì)溫室大棚進(jìn)行監(jiān)控外，計(jì)算機(jī)優(yōu)化環(huán)境參數(shù)、節(jié)能、節(jié)水及設(shè)施裝備的可靠性等很多方面都取得了不錯(cuò)的技術(shù)成果，根據(jù)傳感器的檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制，如濕簾與風(fēng)扇配套的降溫系統(tǒng)、由熱水鍋爐或熱風(fēng)機(jī)組成的加溫系統(tǒng)、無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的天窗通風(fēng)系統(tǒng)、二氧化碳自動(dòng)施肥系統(tǒng)、定時(shí)噴灌或者滴灌的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，等。在大棚智能監(jiān)控系統(tǒng)方面，如美國(guó)開(kāi)發(fā)的適宜冬天保溫用的雙層充氣膜、高壓霧化降溫加濕系統(tǒng)以及適宜夏季降溫用的濕簾降溫系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先水平；荷蘭的頂面涂層隔熱、加熱系統(tǒng)、人工補(bǔ)光等方面有較高的水平；韓國(guó)的換氣、灌溉、C02濃度控制等方面比較先進(jìn)。
　　泊頭市威弛機(jī)械有限公司（http://www.weichijixie.com/）生產(chǎn)的大棚彎管機(jī)設(shè)備，大棚縮口機(jī)，光伏支架設(shè)備，沖孔設(shè)備，全自動(dòng)機(jī)箱成型設(shè)備,啟動(dòng)后空運(yùn)轉(zhuǎn)1—2分鐘，上滑板滿(mǎn)行程運(yùn)動(dòng)2—3次，如發(fā)現(xiàn)有不正常聲音或有故障時(shí)應(yīng)立即停車(chē)，將故障排除，一切正常后方可工作；工作時(shí)應(yīng)由1人統(tǒng)一指揮，使操作人員與送料壓制人員密切配合，確保配合人員均在安全位置方準(zhǔn)發(fā)出折彎信號(hào)。