中科院上海分院可推广成果.doc

PAGE PAGE 1 中科院上海分院可推广成果 项目名称 农业高科技示范园大型连栋温室监控系统 陈金星 高级工程师 中国科学院上海植物生理生态研究所 上海市枫林路300号 200032 0213104 Bp：95968×6358 Email:jxchen@iris.sipp.ac.cn 随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，温室工程已成为工厂化高效农业的一个重要组成部分。计算机自动控制的智能温室自1975年在荷兰问世以来，已成为现代农业发展的重要手段和措施。它的功能在于以先进的技术和现代化设施，人为控制作物生长的环境条件，使作物生长不受自然气候的影响。做到常年工厂化，进行高效率，高产值和高效益的生产。改革开放以后，国内引进了不少智能型连栋温室，但是在引进中暴露了不少问题。如价格一般比较昂贵，短期内难以收回投资，而且在某些技术环节上不能适应我国的生产实践。国产智能温室则是在消化吸收国外先进技术基础上，针对我国生产实际设计建成的具有我国不同生态气候条件的首座国产化智能型连栋塑膜温室。 温室控制模式 近来适宜我国经济发展水平又能满足不同生态气候条件的大型系列连栋温室相继在全国各地建立起来。其中有电动或手动控制的普及型连栋温室，也有计算机控制的智能型连栋温室。为了切实地体现我国自制的大型连栋温室栽培环境综合控制技术的可靠性、先进性、超前性、安全实用性，我们这几年做了许多研究工作。目前从国外引进的大型塑膜、玻璃连栋温室，其中配套的计算机自控系统在温室环境调控技术上绝大部分采用标准化程度较高的“自设型”控制模式。适用于农业科技人员使用。但推广面受到了不同生态气候条件的限制，尤其在栽培环境技术这一重要环节上，要做到适应我国不同地区温室主要栽培作物的生长规律，这很难做到。为了提高国产温室环境调控技术的整体水平，我们这几年在引进、消化、吸收国外自控温室调控水平基础上，研制出了具有中国特色的适用于我国不同地区生态气候特点的节能型智能温室计算机监控系统，其最大特点在于整套国产温室控制技术采用适宜我国国情及不同地区生态气候条件的温室栽培环境四季连续工况计算机控制自动生成系统。我们在温室栽培环境计算机软件系统中不仅设置了多个栽培环境控制模块如：温室内温湿度控制级数与梯度。在冬季，温室内温湿度、新风量与能耗控制，补充光照强度与二氧化碳施肥控制。在春秋季，温室内湿度与通风控制。在夏季，温室内温湿度与光强控制。系统运行中的室外气象参数与温结构、环境越限保护报警控制。还在温室内设置作物类别与湿度、湿度、光照、二氧化碳、营养液施肥和灌溉控制等方面加强了研究。温室控制系统一旦投入运行，传感系统即给出一系列参数值如：室外湿度、湿度、光强、雨量、风向、风速、室内温度、湿度、光强、风速、二氧化碳空气浓度、液位、液温及营养液微量元素比例PH/EC值、土壤/基质温度、土壤/基质含水量(水势)等等。用户无需在温室投入运行时，不断的根据当时的室外气象要素和栽培环境的变化而在计算机上进行一系列必须的人工设定参数前期操作，只需给出运行指令或默认缺省值，计算机控制系统会根据当时室外气象参数及室内载培环境参数变化和作物类别作出判断，自动进入某季节工况的栽培环境调控软件专家系统，给用户带来了极大的方便。 计算机监控系统 采用分布式计算机监控系统，由中心控制计算机、现场控制机、系统传感器、电动执行器和局部数字通讯网络组成。具有综合环境控制；肥水灌溉控制；紧急状态处理和信息处理等功能。 综合环境控制 采用计算机实现环境参数比较分析，四季连续工况调控系统。三层膜保温、保湿、营养液电热调节水温，加热系统、保温帘调节环境升温与保温，侧顶窗、侧卷帘、排风机与喷雾装置比较室外气象要素变化，比例调节环境温度、湿度与通风。冬季CO2 发生装置按需比例调节环境CO2浓度，夏季室外屋顶喷淋，遮阳网结合排风机与喷雾装置，在保证室内光照强度的前提下，组合调节环境温度与通风，达到强制降低环境温度的效果。通过计算机对温室各电动执行器进行整体调节，自动调控到作物生长所需求的温、湿、光、水、气等条件。 肥水灌溉控制 采用计算机肥水灌溉运筹系统。根据作物区的需要，对水培区的营养液成分，PH和EC值进行综合调控，同时控制水温和液位。对基培和土培区主要是根据作物生产需要，设定基质、土壤的水势值，自动调节滴灌、喷灌系统的灌溉时间和次数。 紧急状态处理 采用计算机实测环境参数、状态极限值反馈报警保护系统。根据气象要素的风速、风向、雨量、温度值，设定温室侧顶窗、侧卷帘、外遮阳网调控位置的极限值和作物生长环境参数极限值报警保护系统，提高了整个系统安全性。 信息处理 采用计算机集散控制信息管理系统。信息处理由中心控制计算机完成。主机通过局部数字通讯网络与现场控制机相连，实