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基于自动控制器控制的温室自动喷灌系统设计摘要介绍了1种实用的温室大棚微喷灌及自动控制系统。
该系统采用LOGO!为控制器,结合微喷灌系统一些实用性设计,给中小规模温室大棚基地提供一个实用可行的自动灌溉系统方案。
关键词温室大棚。
微喷灌。
自动控制系统。
LOGO!目前,微喷灌技术和智能控制技术在温室大棚中的应用越来越广。
微喷灌为节水灌溉主要形式,它具备灌水均匀、空气湿度低、病虫害少、节省劳力等优点,但也存在着投资大、灌水器易堵的缺点,这在很大程度上影响了这项技术的推广使用。
灌溉系统自动控制为温室大棚智能控制的一部分,其形式可分为基于定时器的自动控制和基于微机的智能控制。
前者投资少,但功能上只具备定时功能,缺少模拟量控制及逻辑控制功能。
后者功能齐全,但控制元件多,投资大,一般适用于规模较大的大棚基地。
某高校的园艺实训基地建有30m×8m温室大棚10栋。
其中8栋用于观叶植物栽培,因其叶面水分挥发量大,采用喷灌。
2栋用于蔬菜和花卉栽培,采用微喷灌。
根据实训基地教案与生产的要求,设计了自动灌溉系统,该系统也适合中小型温室大棚基地推广使用。
1 系统组成自动灌溉系统由水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器4部分组成,系统结构见图1所示。
1.1 水源处理经实验,当地井水可用于植物和农作物的浇灌,因此,系统以井水为水源,采用深井泵汲水。
但井水温度太低,一般只有19～21℃,且水质太硬,含钙量高,容易结成水垢,堵塞灌水器,不能直接用于浇灌。
因此,先将井水抽取到沉淀池内进行曝气和沉淀,以提高水温及水的含氧量,沉淀泥沙及矿物质,降低水的硬度。
沉淀池的容量应根据温室规模及用水量确定,保证抽入的水有24h以上的曝气时间,才能用于浇灌。
沉淀池分为2个区,容量较大的区主要用于曝气与沉淀,容量较小的区用于汲水。
2个区下部用水泥墙隔开,上部装设金属过滤网,曝气后的井水水温上升,上浮至上部,经过滤网进入汲水区,用于灌溉。
沉淀池2个区底部均开有排污口,定期手动排污。
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究随着农业的现代化程度越来越高，智能化农业成为一种新的趋势。
智能化蔬菜大棚控制系统能够帮助农民实现精准的控制和管理，提高农业生产效益。
智能化蔬菜大棚控制系统的设计，一般包括控制中心、传感器、执行器和通信设备等部分。
其中控制中心是系统的核心部分，包含图形界面、数据存储和处理、控制逻辑和通信接口等功能。
传感器用于采集环境数据，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度等。
执行器则根据控制中心的指令，控制系统内的各个设备工作，包括灯光、通风、灌溉和施肥等。
通信设备用于实现系统之间的数据交换和协同工作。
在智能化蔬菜大棚控制系统设计中，需要根据实际情况进行不同功能的设置。
例如，如果是在温室种植，可以将控制中心设置为自动控温、自动通风、自动化灌溉等功能；如果是在室内种植，可以将系统设置为自动控温、自动化灌溉和光照控制等。
对于智能化蔬菜大棚控制系统的设计需要考虑以下几个方面：首先是环境监测，需要对大棚内部环境进行实时监测，包括温度、湿度、光照强度和CO2浓度等。
通过传感器进行数据采集，传送到控制中心进行分析处理，形成实时反馈和预测模型。
其次是自动控制，需要将环境监测的数据进行整合，根据实际情况设定自动控制模式，控制灯光通断、通风、灌溉和施肥等。
最后是远程控制，可通过互联网等通信设备远程监测和控制蔬菜大棚。
通过手机App等进行远程控制和管理，帮助农民进行便捷的管理。
总之，智能化蔬菜大棚控制系统的设计是一个集成技术和农业知识的复杂工程。
通过充分了解蔬菜生长过程和环境需求，在对系统进行优化的基础上，能够帮助农民实现生产效益的提高。
塑料大棚自动化改造系统设计一、引言随着农业生产的发展和技术的进步，塑料大棚已经成为现代农业生产不可或缺的一部分。
然而，传统的塑料大棚种植方式存在一定的劳动强度大、效率低、资源浪费等问题。
为了提高大棚的生产效益，降低生产成本，采用自动化改造系统可以解决这些问题。
二、系统设计目标1.提高塑料大棚的种植效率和品质；2.降低人工劳动强度，减少人力资源；3.减少资源浪费，节约能源。
三、系统设计原理1.自动化浇水系统：通过温度和湿度传感器检测大棚内的环境参数，实现自动浇水，保持适宜的湿度条件，提高植物生长质量。
2.自动化喷肥系统：根据土壤的养分和植物的需求，通过肥料控制器调节喷肥的剂量和时间，实现自动化喷肥，提高植物生长的品质和产量。
3.自动化通风系统：根据大棚内外的温度差异，通过自动控制机构开启和关闭大棚的通风设备，实现自动化通风，调节大棚内的温度和湿度，提高植物的净化效果。
4.自动化灯光系统：通过光敏传感器检测大棚内的光线强度，自动控制LED灯光的亮度和颜色，提供适宜的光照条件，促进植物的光合作用，增加产量。
5.无人机作物巡检系统：利用无人机搭载高分辨率摄像头，对大棚内的作物进行巡检，实时监测作物的生长情况，提供数据支持，帮助农民精确调整种植措施。
四、系统设计实施步骤1.了解大棚的现有情况，包括布局、面积、种植的作物和土壤环境等。
2.根据大棚的实际情况，选择合适的自动化设备，如浇水系统、喷肥系统、通风系统、灯光系统等。
3.对大棚进行改造，安装自动化设备，并与传感器、控制器等设备进行连接。
4.编写控制程序，实现自动化设备的控制和监测，根据环境参数和设定的阈值进行自动化操作。
5.进行测试和调试，保证系统的稳定性和可靠性。
6.提供培训和指导，使农民能够熟练操作和维护系统。
7.定期维护和检修，保持系统的正常运行。
五、系统设计效果评估通过与传统种植方式进行对比试验，评估自动化改造系统的效果。
主要从以下几个方面进行评估：1.生产效益：比较自动化种植和传统种植的产量和品质差异。
滴灌智能控制系统_智能滴灌系统_滴灌控制系统方案滴灌智能控制系统_智能滴灌系统_滴灌控制系统方案 滴灌智能控制系统又叫智能滴灌系统，滴灌控制系统，是为了实现农业灌溉节水、节肥、省力、高效的效果，而研发出的这一种自动化灌溉解决方案。
滴灌控制系统是将灌溉节水技术、农作物栽培技术及节水灌溉工程的运行管理技术有机结合，同时集电子信息技术、远程测控网络技术、计算机控制技术及信息采集处理技术于一体，通过计算机通用化和模块化的设计程序，构筑供水流量、压力、土壤水分、作物生长信息、气象资料的自动监测控制系统，进行水、土环境因子的模拟优化，实现灌溉节水、作物生理、土壤湿度等技术控制指标的逼近控制，从而将农业高效节水的理论研究提高到现实的应用技术水平。
滴灌智能控制系统实用性强，灌溉定时定量，适用范围广，功能强大，操作简单，可广泛应用于粮食、蔬菜、花卉、果树、大棚等灌溉管理。
一、系统组成浙江托普物联网研制的滴灌智能控制系统由首部枢纽、管路和滴头组成。
1．首部枢纽：包括水泵(及动力机)、施肥罐、过滤器、控制与测量仪表等。
其作用是抽水、施肥、过滤，以一定的压力将一定数量的水送入干管。
2．管路：包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备(如压力表、闸阀、流量调节器等)。
其作用是将加压水均匀地输送到滴头。
3．滴头：其作用是使水流经过微小的孔道，形成能量损失，减小其压力，使它以点滴的方式滴入土壤中。
滴头通常放在土壤表面，亦可以浅埋保护。
二、系统功能浙江托普物联网滴灌智能控制系统包括现代温室和普通温室两种类型,系统主要实现以下功能。
(1)人工干预灌溉功能:根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉参数,可实现一次性多个阀门的自动灌溉控制。
(2)定时定量灌溉功能:根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉参数,系统可实现一个月内多个阀门的自动灌溉控制。
(3)条件控制灌溉功能:利用土壤水势传感器监测土壤的含水量,实现多个阀门的全自动灌溉控制。
自动化控制蔬菜大棚滴灌工程的研制与应用作者：陈静来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：本工程自动化控制系统通过技术集成使示范区在精准灌溉、水肥耦合、智能控制、远程通讯等技术与设备方面具有国际先进性，为节水灌溉工程建设起到示范推广作用，同时提高管理、生产效率、提高作物产量、方便用户使用。
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：1、概述在市场机制的作用下，农业向高产、优质、低耗方向发展，农业结构重点发展无公害农业、生态农业和观光农业，进而要求农田水利工程建设向田园化高标准方向发展。
而温室蔬菜大棚由于各作物需求量不一致，需要有先进的灌水方式相适应，计算机的广泛应用，远程监控技术的逐步成熟为自动化的发展奠定了基础，利用灌溉工程自动化是灌溉管理走向集约化管理的手段，是农业经济发展的必然趋势，也是适应现代化农业生产的一个不可缺少的条件。
灌溉自动化灌溉工程为水资源的优化配置，现代化的运行管理和高效节水农业的实现提供了良好的基础。
我县是农业县，大棚蔬菜种植比较多，为此，我县对蔬菜大棚滴灌进行自动化控制的研制与应用。
2、研制的主要内容主控中心通过灌溉专家软件的评估，实行监测、预置、随机、远程五种控制方式，由计算机对灌溉系统实行监控，能够自动对气象信息和土壤含水率进行实时采集，并对水源缺水、管道过压、水泵及电磁阀故障以及输水水量、流量、压力等信息的采集，自动进行灌溉。
3、自动化硬件拓扑结构详述本系统采用集—散控制结构。
在中心控制室安装工业控制计算机和智能灌溉专家软件，用于集中控制分布在泵房的变频控制柜、分布在田间的PLC控制器，集中监测泵房内的水位、压力、流量等管道状态及水泵状态、监测分布在各温室大棚内的土壤墒情、温度、湿度等温室大棚环境信息。
3.1 控制及数据监测部分如图，专家软件将监测控制命令由计算机串口发出，通过RS232/RS485转换模块将信号转换为传输距离较远的RS485信号格式，信号通过RS485网络传送至分布在泵房的变频恒压控制柜内的变频控制器和水位、压力、流量的采集变送设备，及分布在田间的PLC控制器，分布在各温室大棚内的土壤墒情、温室温度、湿度采集变送设备上，各设备对命令进行解码处理后执行相应的操作。
智能化蔬菜大棚控制系统设计研究1. 引言1.1 研究背景蔬菜大棚是一种重要的农业生产方式，在大棚内种植蔬菜可以提高产量和质量，同时减少对环境的污染。
传统的蔬菜大棚管理方式存在着诸多问题，如人工管理成本高、成本效益低、易受天气影响等。
为了解决这些问题，智能化蔬菜大棚控制系统应运而生。
智能化蔬菜大棚控制系统是指利用现代信息技术，如传感器技术、自动控制技术等，实现对蔬菜大棚内环境的监测、调控和管理的一种智能化系统。
通过实时监测大棚内的温度、湿度、光照等环境参数，系统可以自动调节通风、灌溉、施肥等设备，保证蔬菜生长环境的稳定和优质。
这不仅可以提高蔬菜的产量和品质，还可以减少人工管理成本，提高经济效益。
随着现代农业技术的不断发展，智能化蔬菜大棚控制系统已经成为农业生产的重要趋势。
对智能化蔬菜大棚控制系统的研究和设计具有重要的意义和实际应用价值。
1.2 研究意义智能化蔬菜大棚控制系统的研究意义在于提高农业生产效率和质量，促进农业现代化发展。
通过智能化控制系统，可以实现对蔬菜大棚环境的精确监测和调控，保障蔬菜生长所需的光照、温度、湿度等环境条件，并有效预防病虫害的发生，提高蔬菜产量和品质。
智能化蔬菜大棚控制系统还可以减少人工操作，降低人力成本，提升农民的生产效率和收益。
智能化控制系统还可以实现远程监控和管理，实现农业生产的信息化和智能化，为农业产业链的技术升级和产业发展提供重要支撑。
研究智能化蔬菜大棚控制系统具有重要的现实意义和发展前景，对推动农业现代化、提高农业生产水平具有重要意义。
1.3 研究目的研究目的是为了提高蔬菜大棚的生产效率和质量，实现智能化管理和控制，进一步推动农业现代化发展。
具体目的包括：1.研究智能化蔬菜大棚控制系统的设计原理和技术，实现对环境参数的实时监测和控制。
2.探讨传感器在蔬菜大棚中的应用，优化农作物生长过程中的养分供应和环境调节。
3.选择适合蔬菜大棚控制的智能算法，实现系统的自动控制和优化调节。
温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开辟生产的环境自动控制系统。
可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境,达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。
智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询.监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或者语音报警，并打印记录。
(1)系统组网络组成根据工艺运行的需求，我们做如下的网络系统设计:网络采用以太网络设计。
每一个站作为一个网络节点.这个网络采用性能可靠的工业以太网.可以将办公网络、自动控制网络和视频监控网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。
整个系统可承载的数据分成如下的几个部份：1：工业控制数据2：采集数据3：工业标准的 MODBUS 总线通讯4：视频语音数据采集和监控(2)组网特点自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外,还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。
整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络. 有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷.(3)采用的通讯协议Modbus 协议是应用于自动控制器上的一种通用协议.通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
它已经成为一种通用工业标准.(1)控制系统概述随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视，而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部份，是设施农业发展的高级阶段.希翼通过改变植物生长的自然环境、．创造适合植物最佳的生长条件，避免外界恶劣的气候，达到调节产期，促进生长发育、防治病虫害等目的。
温室滴灌施肥系统设计与智能化控制系统研制摘要：针对我国设施农业的发展特点，开发研制了适合中国国情的温室滴灌施肥智能化控制系统，攻克了该项技术设备长期依靠进口的技术难题.本文详细介绍了系统总体设计、硬件选型、软件开发、系统的主要功能和特点.通过试验证明该系统pH、Ec调节品质好、性能稳定可靠，功能强大，操作简便，实用性强，可广泛应用于蔬菜、花卉等作物的灌溉施肥智能化控制，并已形成系列化产品，必将促进了我国设施农业的现代化发展.关键词：设施农业；滴灌施肥系统设计：滴灌施肥；智能化；营养液；刖言：设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产。
近十年来，我国设施农业得到迅猛发展，全国设施农业发展面积超过了100万公顷，主要型式以塑料大棚和节能日光温室为主，也引进了少量的大型智能温室。
设施农业温室大棚主要以生产蔬菜、花卉、果树、食用菌等高附加值作物为主，经济效益较为显著。
但我国设施农业的管理水平特别是灌溉施肥的控制管理水平相对较为落后，以色列、荷兰、法国、西班牙等国的设施农业灌溉施肥全部采用智能化精量控制，作物的长势均匀，产量、品质和经济效益明显高于我国。
温室滴灌施肥智能化控制技术作为设施农业的关键技术，在农业发达国家得到广泛应用，我国近年来也引进了一部分温室灌溉施肥智能化控制设备，但由于造价昂贵，主要应用在少量的大型智能温室。
采用滴灌施肥智能化控制技术，节水、节肥、省工、增效，是未来优质高效设施农业的发展趋势。
为填补我国该项技术设备的空白，满足国内市场需求，天津市科委将“温室滴灌施肥智能化控制系统研制”课题列入重大科技攻关项目进行研究。
通过三年攻关，开发研制了适合我国大型智能温室和普通温室大棚应用的的性能好、造价低、操作简便、具有自主知识产权的温室滴灌施肥智能化控制设备（FICS.1和FICS - 2型两种）。
该设备可替代进口产品，解决了该项技术长期依靠进口的技术难题，可广泛应用于温室大棚蔬菜、花卉、果树等作物的灌溉施肥智能化控制，具有较强的适用性和推广性。
温室智能化控制系统的设计与实现一、论文概述随着国家对于农业产业的支持力度不断加大，大量的室内种植农业项目陆续开展。
然而，由于环境因素难以控制，温室内温度、湿度的波动比较大，且缺乏人力监控和控制，给生产管理带来极大的困难。
本文针对以上问题，设计了具有现代化技术和智能化特点的温室自动化系统，以提高温室主人的生产效率和种植成功率。
二、系统设计理论本系统主要由物理环境监测、数据采集、控制指令下发和与数据分析系统四大部分构成。
物理环境监测系统主要负责温室内环境参数的监测工作;数据采集系统将监测到的温度、湿度、光强等数据上传到云端;控制指令下发则是系统的核心部分，即将云端分析的数据下发到传感器进行实时反馈的控制，从而可以达到自动化控制的目的。
数据分析系统同时支持数据统计和历史数据回溯，可对历史机房数据进行分析和挖掘，对提供了数据支持。
三、系统设计实现1、物理环境监测模块在温室内环境监测方面，采用了数字温湿度传感器和光强传感器两种传感器，并安装在每个需要控制的实验室中，利用数据线将其与控制节点相连接。
我们采用了NOVIUS品牌的数字温湿度传感器和光强传感器，NOVIUS是一家专业研发数字环境监测系统的公司，其传感器具有快速、准确、稳定等特点。
2、数据采集模块采用wifi无线通讯的方式连接传感器和云端数据中心，在数据采集方面，我们主要采用了云平台技术，采集到的数据以固定的时间间隔上传至云端，方便之后的数据处理和管理。
采用的云计算平台为阿里云，其具有易用性和低成本的特点，统计效果非常好。
3、控制指令下发模块通过云端与控制节点的连接，可实现远程对温室环境参数的控制。
我们采用了Python后台开发技术，在控制台输入所需的参数即可实现控制指令的下发。
同时，为确保温室环境的稳定性，我们还设置了一些安全特性限制控制指令的范围。
4、与数据分析系统设计并实现了一个数据分析平台，可实时上传、处理和分析数据，并将结果显示在控制台。
智慧大棚滴灌系统组成设计方案智慧大棚滴灌系统是一种基于物联网技术的自动灌溉系统，用于实现对大棚中植物的精确浇水管理。
该系统主要由传感器、控制设备和执行器组成，并通过云平台进行数据传输和远程控制。
1. 传感器部分：- 土壤湿度传感器：用于测量土壤湿度，判断植物的浇水需求。
- 温湿度传感器：用于测量大棚内的温度和湿度，为决策提供环境信息。
- 光照传感器：用于测量大棚内的光照强度，为决策提供光合作用信息。
2. 控制设备部分：- 控制器：用于接收传感器数据、进行数据处理和决策，并控制执行器进行相应的操作。
- 通信模块：用于与云平台进行数据传输和远程控制。
3. 执行器部分：- 电磁阀：根据控制器的指令，控制水源的开闭来实现灌溉。
- 水泵：负责将水源送入灌溉系统，提供水源的压力。
4. 云平台部分：- 数据传输：通过云平台将传感器数据传输到控制设备，接收控制设备的指令。
- 远程控制：通过云平台可以实现对系统的远程监控和控制，包括调整灌溉策略、查询历史数据等功能。
系统工作流程：1. 传感器实时采集土壤湿度、温湿度和光照等信息，并将数据传输到控制设备。
2. 控制设备接收传感器数据，并进行数据处理和决策，例如判断是否需要灌溉，灌溉量的大小等。
3. 控制设备通过通信模块将指令发送到执行器，控制电磁阀的开闭和水泵的工作。
4. 执行器根据控制设备的指令，控制水源的开闭和灌溉流量。
5. 云平台接收传感器数据，并可以进行远程监控和控制，包括调整灌溉策略、查询历史数据等功能。
系统优势：1. 精确浇水：通过实时监测和分析环境参数，根据植物的需求量来进行精确浇水，避免浪费水资源。
2. 高效灌溉：灌溉系统自动化，可以根据植物的需求量和环境条件自动调节浇水量和频率，增加灌溉的效果。
3. 远程控制：通过云平台可以远程监控和控制系统，提高管理的便捷性和灵活性。
4. 数据分析：通过云平台可以对历史数据进行分析，为大棚管理提供科学依据，优化灌溉决策。
温室滴灌施肥系统设计与智能化控制系统研制摘要：针对我国设施农业的发展特点，开发研制了适合中国国情的温室滴灌施肥智能化控制系统，攻克了该项技术设备长期依靠进口的技术难题．本文详细介绍了系统总体设计、硬件选型、软件开发、系统的主要功能和特点．通过试验证明该系统pH、Ec调节品质好、性能稳定可靠，功能强大，操作简便，实用性强，可广泛应用于蔬菜、花卉等作物的灌溉施肥智能化控制，并已形成系列化产品，必将促进了我国设施农业的现代化发展．关键词：设施农业；滴灌施肥系统设计：滴灌施肥；智能化；营养液；前言：设施农业是在人为可控环境保护设施下的农业生产。
近十年来，我国设施农业得到迅猛发展，全国设施农业发展面积超过了100万公顷，主要型式以塑料大棚和节能日光温室为主，也引进了少量的大型智能温室。
设施农业温室大棚主要以生产蔬菜、花卉、果树、食用菌等高附加值作物为主，经济效益较为显著。
但我国设施农业的管理水平特别是灌溉施肥的控制管理水平相对较为落后，以色列、荷兰、法国、西班牙等国的设施农业灌溉施肥全部采用智能化精量控制，作物的长势均匀，产量、品质和经济效益明显高于我国。
温室滴灌施肥智能化控制技术作为设施农业的关键技术，在农业发达国家得到广泛应用，我国近年来也引进了一部分温室灌溉施肥智能化控制设备，但由于造价昂贵，主要应用在少量的大型智能温室。
采用滴灌施肥智能化控制技术，节水、节肥、省工、增效，是未来优质高效设施农业的发展趋势。
为填补我国该项技术设备的空白，满足国内市场需求，天津市科委将“温室滴灌施肥智能化控制系统研制”课题列入重大科技攻关项目进行研究。
通过三年攻关，开发研制了适合我国大型智能温室和普通温室大棚应用的的性能好、造价低、操作简便、具有自主知识产权的温室滴灌施肥智能化控制设备(FICS．1和FICS一2型两种)。
该设备可替代进口产品，解决了该项技术长期依靠进口的技术难题，可广泛应用于温室大棚蔬菜、花卉、果树等作物的灌溉施肥智能化控制，具有较强的适用性和推广性。
1系统的功能温室滴灌施肥智能化控制系统包括FICS．1型(用于现代温室)和FICS．2型(用于普通温室)两种类型，系统主要实现以下功能。
(1)人工干预灌溉施肥功能：根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉施肥参数，可实现一次性多个阀门的自动灌溉施肥控制：(2)定时定量灌溉施肥功能：根据用户设定的不同作物多个阀门的灌溉施肥参数，系统可实现一个月内多个阀门的自动灌溉施肥控制：(3)条件控制灌溉施肥功能：利用土壤水势传感器监测土壤的含水量，实现多个阀门的全自动灌溉施肥控制：(4)过滤器反冲洗功能：当自冲洗过滤器两端的压差达到设定压力时，计算机可自动控制过滤器逐一进行冲洗；(5)多种控制方式的穿插和记忆保存功能：控制方式的优先级别顺序为过滤器反冲洗>人工干>定时定量=条件控制。
(6)灌溉施肥信息的统计、查询、打印功能：(7)温室内外环境因子的实时监测功能：(8)系统运行状态的动态显示功能(9)系统传感器的通断选择及校正功能；(10)系统的报警及安全保护功能；(1 1)田间电磁阀的任意分组功能；(12)水泵恒压变频控制功能。
2系统的总体设计2．1系统的设计参数温室滴灌施肥智能化系统的主要设计参数见表2—12．2系统的构成温室滴灌施肥智能化控制系统由控制计算机、首部灌溉施肥控制管路系统、一次传感器和田间滴灌系统四部分构成，系统构成框图见图2．1。
2．3首部管路系统设计该系统首部管路系统由过虑装置、灌溉控制管路、计量设备、混肥控制管路和营养液母液组成，FIcS．1型系统首部管路如图2—2，FICS．2型系统首部管路如图2—3。
两种结构型式的不同点是混肥控制管路部分，FICS．1型的水肥混合是在混肥桶内进行的，FICS．2型的水肥混合是直接在系统首部主管道内进行的，不同的混肥方式，其控制方法也不尽相同。
系统首部灌溉控制管路主要由水泵、过滤器、计量设备、主控阀组成。
系统首部安装了自冲洗过滤器装置，该装置主要用于净化水质，提高了过滤器清洗的自动化程度，降低了劳动强度。
计量设备为电子水表(FICS．1型)、流量计(FICS．2型)。
可以精确的计量每组阀门的灌溉施肥量。
混肥控制管路由施肥泵、水肥混合控制阀、文丘里注肥器和营养液组成。
文丘里注肥器是水肥混合装置，施肥泵给文丘里注肥器提供工作压力，水肥混合控制阀的作用是调节注肥频率，改变水肥的混合比。
整个混肥管路是一个相对独立的工作系统，有利于系统的混肥控制，提高了混肥质量。
2．4计算机硬件选型设计2．4．1 FICs一1型系统硬件选型大型联栋现代温室规模一般1~2公顷，栽培方式多为基质栽培，种植作物以高档花卉、特菜等附加值高的植物为主。
这种温室便于实现室内温度、湿度、光照度、c02浓度的监测控制。
因此，该套温室滴灌_旖肥智能化控制系统除具有灌溉、施肥的控制功能外，还要具有监测温室内外的环境因子的功能，以方便人工进行控制。
根据这些特点，选择了控制功能强、操作方便、抗干扰性好、美观大方的触摸屏(NT)和可编程控制器(PLC)作为现代温室的控制计算机。
依据模拟量、开关量的多少确定相应的I／O模块数量。
2．4．2 FIcs一2型系统硬件选型日光温室单栋面积较小，一般在300-700m2，但一个种植区的温室数量可多达上百栋，因此，系统的控制规模相对较大，考虑系统的造价因素，比较PLC、工控机和单片机等性价比，最终选择了工控机作为控制计算机较为适宜。
其优点是计算能力强，控制开出量多，但造价较低。
3系统的工作原理3．1灌溉控制灌溉分为人工干预、定时定量、条件控制三种灌溉控制方式，不论哪一种控制方式，当达到灌溉开始条件时，先打开田间阀和主控阀，然后启动水泵，开始进行灌溉。
当一组阀门灌溉结束时，先打开下一组阀门，再关闭正在灌溉的阀门(水泵一直处于运行状态)。
当所有需要灌溉的田间阀灌溉完毕，先关闭水泵，再关闭主控阀和田间阀，这样，一个灌溉过程结束。
3．2施肥控制营养液施肥控制方式也分为人工干预、定时定量、条件控制三种。
当进行营养液施肥时，计算机系统根据选定的配方和已设定好的营养液pH、Ec值，利用文丘里注肥器进行水肥混合，同时在线实时监测混合营养液的pH、EC值，根据pH、EC设定值与检测值之间的偏差来调整混肥阀的注肥频率，在短时间内使营养液的检测值和设定值之差达到允许的范围内。
当一组田间阀门施肥结束时，先打开下～组阀门，再关闭正在运行的阀门。
当所有需要施肥的田间阀施肥完毕，先关闭施肥泵和水泵，再关闭正在打开的所有阀门，结束施肥控制。
3．3过滤器自动反冲洗控制过滤器反冲洗有两种控制方式，一种为自动控制，一种为计算机手动控制。
自动控制是利用差压开关监测过滤器进、出口两端差压，当过滤器由于堵塞，两端差压达到设定值时，立即中断当前的工作，对过滤器组依次进行反冲洗，冲洗时间长度可任意设定，冲洗完毕，恢复系统原来的运行状态。
过滤器反冲洗手动控制：当认为过滤器需要反冲洗时，通过启动反冲洗程序界面上的启动键，随时可进行过滤器的反冲洗，冲洗方式与自动控制相同。
3．4优先权控制根据不同控制的重要程度和紧急程度，系统控制的优先权级别划分为三级。
最高级为过滤器反冲洗控制，即不论系统正在执行什么任务，只要接到过滤器反冲洗指令，立即中断当前的工作，执行过滤器反冲洗控制，反冲洗完毕，恢复系统原运行状态。
次高级为人工干预灌溉施肥控制，最低级为定时定量和条件控制灌溉施肥控制。
任何高一级控制都可随时中断比它级别低的控制，并可逐级恢复中断前系统的运行状态。
这样，使系统的应用更加方便实用。
3．5环境监测为保证温室内植物在适宜的环境下生长，提高作物的产量和品质。
FlCS．1型智能化控制系统可在线进行温室内外的环境监测，主要监测因子有温室内外的温度、湿度、光照度、C02浓度。
根据不同作物生长所需的温度、湿度、光照度、C02浓度等，设置环境因子的上下限报警值。
当达到设定值时，计算机控制系统会发出声光报警，提醒用户介入进行处理，这样可以防止对作物造成伤害。
4系统的软件开发FICS．1型和FICS．2型系统控制软件分别采用梯形图语言和C语言编程，系统主程序流程图如图4—15营养液调节品质性能试验温室滴灌施肥智能化控制系统可以根据实际需要，单独进行营养液pH或EC的调节控制，也可以实现营养液pH、EC的同时调节控制。
这样，可满足不同控制方式的需要，具有较强的灵活性和实用性。
5．1 pH调节品质试验以系统流量Q=10m3／h时为例， pH调节品质试验曲线如图5一l。
从图中可以看出，，营养液pH值的调节在2min内基本达到稳定值，并稳定在pH设±0．2范围内。
可见，系统pH值达到稳定需一定时间，控制精度在DH设±O．2范围内。
5．2 EC调节品质试验图5．2为Ec调节品质试验曲线，从图中可以看出，在系统流量Q=10m3／h时，EC的调节品质好于pH调节品质，一般在1．2min内系统EC的调节能够达到稳定，并稳定在Ec设±0．1范围内。
同时，可以发现每条Ec值的调节曲线均有一个驼峰，发生此现象的原因是：开始时EC的检测值是一个假值，造成EC的检测值和EC的设定值偏差较大，导致系统发生过量调节。
但是，系统在1min内即可纠正由此造成的偏差，基本稳定在EC设±0．1范围内。
并且随着系统运行时间的增长，Ec检最终趋近于EC设。
6系统的主要特点①功能强大，操作简便：拥有人工干预、定时定量、条件控制三种灌溉施肥控制方式，用户可据实际选用。
同时系统还拥有过滤器反冲洗、信息查询、环境监测等多种功能；全中文界面，方便我国用户使用。
②系统硬件配置高，性能稳定，价格低廉；系统控制硬件选用进口的PLc和触摸屏，工控机和板卡，执行机构为进口的电磁阀、水泵，保证了系统的可靠性和稳定性。
系统关键设备如自冲洗过滤器、文丘里注肥器、PH／Ec监测仪实现了国产化，降低了系统造价，该系统价格比同类进口产品低40％左右。
◎节水、节肥、省工、降低劳动强度，提高自动化管理水平。
④系统规格齐全，产品系列化；拥有FIcs．1型现代温室滴灌施肥智能化控制系统、FICS-2型大规模目光温室滴灌施肥智能化控制系统，系统的控制流量10～50n1／ll，用户可根据实际需要选用，⑤实用性强，适用范围广；可广泛应用于蔬菜、花卉、果树、食用菌的灌溉施肥管理，具有较强的通用性。
⑤控制精度高，试验证明：系统的营养液浓度EC、酸碱度PH的调节品质良好，控制精度可达到Ec≤Ec±0．1mS／cm、pH≤pH±0．2。
7 结语温室滴灌施肥智能化控制系统的研制成功，解决了我国该项技术设备长期依靠进口的技术难题，符合国内市场需求，可替代进口产品，有利地促进了我国设施农业的现代化发展，具有较好的产业化前景和广阔的市场潜力。
