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智能溫室范文1
【關鍵詞】物聯網技術；溫室大棚；智能控制系統；智能農業
1.引言
隨著物聯網技術的快速發展，農業智能化成為現代農業的主要發展趨勢。近年來，農作物溫室環境智能控制技術為農業智能化提供了新的動力，基于物聯網技術的溫室大棚，突破了傳統農業受地域、自然環境、氣候等諸多因素的限制，對農業生產產生了重大意義。美國、以色列等西方國家在農業溫室環境智能控制技術方面發展迅速，相繼出現了融合氣候調節、農田灌溉與作物的肥料供應的一個整體的一體化的溫室網絡管理系統，該系統通過對各種生產管理進行融合，然后根據傳感器的輸入來調節各部分進行執行動作，以達到最經濟最有效的手段進行溫室控制。目前我國的農作物溫室環境控制技術智能化程度較低，通信傳輸及數據控制方法較為落后，缺乏多信息融合、分析及處理的大數據支撐。因此導致的灌溉不合理，土壤酸堿度失衡，農業污染嚴重，生產效率低下，農產品品質下降等問題影響了農作物溫室環境智能控制技術的發展，進而影響了整個農業智能化的發展進程。因此，本文設計了一種基于物聯網技術的溫室大棚智能控制系統，實現溫室大棚的溫、濕度等環境監測、智能調控等，為智能農業提供一個典型案例。
2.系統整體方案設計
2.1應用場景（見圖1-1）通過在溫室大棚中布設溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、土壤水分傳感器、光照傳感器、風向傳感器、風速傳感器等環境信息采集設備，實時采集大棚溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照、風向、風速及土壤濕度等環境參數，并將所采集的信息通過通信網絡上傳到上層監控平臺，經過分析、處理后，可利用移動智能終端或PC實時監控溫室大棚的情況，并可對排風扇、水泵、噴頭、遮陽簾、補光燈、加熱燈等可執行設備進行遠程操控，整個系統可用太陽能進行能量供給。2.2整體結構設計（見圖1-2）本系統由應用層、傳輸層、感知層這三個層次構成。應用層：采用應用開發平臺作為運行和管理平臺，應用開發平臺是一個集成的部署、測試、開發環境，具有完善的業務接入系統、業務處理系統、數據庫管理系統和高效的運營支撐系統。用戶可通過電腦上的平臺實現智能農業的實時監控、遠程監控、節點管理、信息管理、可控設備管理等功能。傳輸層：系統可通過有線和無線的通信網絡，將感知層中的終端機具采集的數據上傳到應用層，同時將應用層的指令下發給感知層中的設備，作為中間數據交互的承載體。感知層：主要包含排風扇、噴頭、加熱燈、遮陽簾、傳感器等設備，通過傳感器采集環境信息并通過通信網絡層上傳給平臺；通過接收上層下發的控制命令，可實現對排風扇、噴頭、遮陽簾、加熱燈等設備的控制。2.3整體技術設計描述系統利用微電網自發電系統提供的綠色新能源作為整個系統運行的能量供應，在大棚中布置溫度、濕度、光照、CO2等工業級傳感器采集環境信息，在土壤中布置土壤水分、PH值等工業級傳感器對土壤進行監測，實現智能農業溫室環境的整體監測設計；通過本系統的數據分析及大數據參考，提供最合理的溫室環境調節方案，保障各項調節設備的高效率運行；通過大數據分析及實時數據分析，控制溫室設備的通風、溫度、濕度、補光、灌溉等調控設備的可靠運行；利用無線傳輸技術將收集的信息傳送至云服務器，利用云計算與大數據技術參考歷史數據的綜合分析后，再將無線傳輸控制信號傳輸至設備端，智能化調控加熱燈、霧化噴頭、補光燈、通風扇等可控設備，為農作物健康快速生長營造一個綠色、環保、舒適的環境。
3.系統實現效果
通過本方案設計的溫室大棚，能夠很好地節能，以60m*10m大的溫室大棚為例，其中所有設備的每天運行能耗情況如下表所示，每天總能耗約24度。在太陽能發電方面，采用的是功率為2000W的太陽能光伏發電系統，每天的總發電量為14度。本項目將微電網太陽能光伏發電系統每天的發電量供給溫室大棚設備的日常運作，溫室大棚每天的總耗電量為24.218度，微電網每天總發電量為14度，因此可節約整個溫室大棚57.8%的外部電網供電。
4.結束語
本文圍繞基于物聯網技術進行溫室大棚智能控制系統設計展開研究，給出了總體方案，限于篇幅，沒有附上系統的詳細實現，但通過實驗，總體效果不錯，能夠很好地節能減排，為智能農業提供了一個可借鑒的典型案例。
參考文獻
[1]華晶,何火嬌等.基于WSN的農業溫室環境監控系統[J].農機化研究,2013年11期.
[2]楊宏業,張維庭等.基于ZIgBee技術的溫室環境監控系統設計與應用[J].江蘇農業科學,2016年第44卷9期．
[3]牛青松,胡永強等.基于無線傳感器的網絡的溫室大棚環境監測系統設計[J].安徽農業科學,2016,44(24).
[4]黃家兵,武震天.基于遠程的溫室大棚智能控制系統的設計[J].黃山學院學報,2016年10月.
智能溫室范文2
關鍵詞：智能溫室；遠程監控；GSM；LPC2132單片機
中圖分類號： TP391.8 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2017.04.011
1智能溫室遠程監控系統的基本要求
一般情況下智能溫室遠程監控系統需要滿足以下幾個要求：一是具備較好的可擴展性，即根據實際的生產需求實現不同類型設備的遠程控制；二是響應速度快。系統要具備較強的時間控制精度，以迅速的完成各種數據采集及設備的控制，以保證遠程控制的實時性與實效性；三是穩定性。智能溫室遠程監控系統的工作環境相對惡劣，只有保證系統運行的穩定性，才能進一步保證數據采集的準確性、可靠性；四是較強的功能性及較低的投入成本。農業生產效益相對其他產業而言相對較低，如果智能監控系統成本過高，會直接增加農業生產的成本，而影響其經濟效益，因此系統設計要充分考慮系統的建設成本。此外，系統還要具備溫室數據采集、數據存儲、數據分析、設備控制、數據提取等多項功能，才能更好的滿足智能農業的生產需求?；诖耍疚奶岢鲆环N基于LPC2132單片機與GSM技術的智能溫室遠程監控系統。
2系統的架構
本文所提出的智能溫室遠程監控系統以LPC2132單片機為核心處理器，遠程控制采用GSM模塊來實現數據傳統，系統應用現有的通信網絡，大大降低了遠程網絡的建設成本，既降低了系統建設成本，又保證了數據的可靠性。具體而言，該智能溫室遠程監控系統的基本架構包括控制處理模塊、GSM模塊、數據采集模塊及執行模塊。
2.1控制處理模塊
控制處理模塊是整個控制系統的核心，其主要功能是對數據采集模塊傳送的數據進行分析、處理，再將判定結果指令發送至執行模塊，完成遠程控制。整個過程中應用CM12864液晶顯示器實時顯示出系統的運行狀態及數據采集情況等。
2.2 GSM模塊
GSM即全球移動通信系統，其作為GSM短信息數字通信平臺主要通過遠程無線通信實現數據傳輸，體現出通訊成本低、通信線路干擾小、無地區限制，具有較高的保密性與可靠性的優勢，并且GSM還具備雙向數據傳輸功能，因此本系統中GSM模塊起到數據傳輸載體的作用。其通過RS232串口電路連接控制處理模塊，向控制處理器傳送溫室環境數據、處理結果等。SMS短消息的發送、接收通過AT命令的PDU Mode模式來實現，控制指令按照短信協議進行控制處理，并將指令執行結果報告信息返回至上位機，而其他諸如非上位機號碼發送的信息等非預期信息則由GSM模塊鑒別后直接刪除，最大程度上避免系統接收到錯誤的短信內容而引起錯誤操作。
2.3數據采集模塊
數據采集模塊其主要作用是采用溫室環境的數據及執行單元的執行狀態數據，該系統主要利用SHT10傳感器實現溫室環境參數的采集，包括環境溫室、濕度等，通過AD轉換對風機、補光燈的運行狀態檢測電壓、電流等參數，以判斷操作是否成功；應用流量計檢測水管中的液體流動狀態，對噴淋、濕簾的工作狀態做出判斷；應用水位傳感器檢測蓄水池水位，判斷是否需要應用自來水為濕簾供水等。
2.4執行模塊
執行模塊，其主要作用是通過驅動電磁閥實現對噴淋、濕簾、水泵、風機、遮陽網、補光燈的控制。硬件設計中應用SVDC繼電器及強電開關構成自鎖電路，系統通過I/U口驅動SV繼電器工作數據，其所參應的強電電磁閥線圈通電，再執行相關操作，完成操作后系統復位SV繼電器，強電電磁閥保持工作狀態，直至產生其它控制操作，這種執行模式可以將強電電路、弱電控制系統最大限度的隔離開來，從而降低系統干擾，提高系統的穩定性、可靠性。
3系統軟件設計
系統軟件設計中，可根據智能溫室實際生產需要設備自動降溫的溫度上限閾值、自動停止降溫的溫度下限閾值，將溫度閾值輸入系統后，系統會將其存儲起來作為判斷是否執行升溫或降溫等溫度控制操作的依據。系統中的溫度傳感器將其在溫室中監測到的溫度數據與設置好的溫度上限值及下限閾值進行比較，執行升降溫操作。如開啟濕簾則要對蓄水池的水位進行監測，如蓄水池中水量可滿足濕簾應用所需，則優先使用蓄水池中的水。如無法滿足則使用自來水供應，并將濕簾流出的水引導至蓄水池中，當蓄水池中的水可滿足濕簾應用所需，則斷開自來水供應，以提高水資源的利用率。實際應用中用戶可根據自身的實際需要，根據短信收發協議向控制系統發送控制操作，其中短信收發協議包括噴淋控制、濕簾控制、風機控制、補光燈控制、照明燈控制、遮陽網控制等。由于本系統中采用命令應答型無線傳輸協議，故用戶通過手機向下位機傳送控制命令時，下位機需要驗證手機號碼，通過后方可執行命令，并反饋處理結果。
4結語
本系統可以實現對溫室環境的數據采集及控制，通過GSM模塊傳遞信息，大大提高了數據采集及傳統的穩定性與可靠性，更有效的實現環境溫濕度的自動調節與遠程監控，并且濕簾水實現了智能化的循環利用。此外，后續該系統還可加入光照傳感器，實現補光的智能控制，可擴展性良好，故系統整體基本可實現運行可靠、操作簡單、可擴展性強的要求。
參考文獻
[1]于海業，馬成，王振華，等.遠程控制技術在溫室環境控制中的應用現狀分析[J].農業機械學報，2013，3（06）：160-163.
[2]張榮標，谷國棟，馮友兵，等.基于 IEEE802.15.4的溫室無線監控系統的通信實現[J].農業機械學報，2015，39（08）：119-
智能溫室范文3
關鍵詞：溫室大棚；單片機STC15F2K60S2；溫濕度傳感器；CO2傳感器
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：B
Design of intelligent greenhouse environment sensing system
HAN Xin， WANG Bo， GUO Qingqing， LIU Siyu， XU Ke， LIU Zhongfu
（College of Information & Communication Engineering， Dalian Minzu University， Liaoning Dalian 116600，China）
Abstract： With the development of sensor technology and Internet of things， using modern sensors and Internet of things technology for wireless transmission of information could have a certain application value on the agricultural greenhouse environmental monitoring. This article uses the MCU STC15F2K60S2 as the core integrating the light intensity sensor， temperature and humidity sensors， CO2 sensors in a system， to achieve the greenhouse monitoring and alarm. And transfer the data to the duty room. The research fruits could improve crop yield and economic benefit by monitoring and controlling the environment.
Keywords： greenhouse；STC15F2K60S2； temperature and humidity sensor； carbon dioxide sensor
0 引言
近年來，隨著經濟的迅速增長，農業的基礎研究和應用技術越來正日益受到廣泛重視，農業溫室基礎設施發展迅速，但是在自動監控方面仍存在著諸多問題。大多數溫室大棚采用的都是人工管理模式，種植產品單一，在環境管理上也并未形成完備優勢。相應地，智能溫室環境感知系統卻可以獲取人工管理中精細易忽略或未能感知到的環境指數變化，而且將其作為調整溫室環境各項指數的標準，從而優質發揮其理想控制實效作用。
基于此，本文即通過有針對性地將光照強度傳感器、溫濕度傳感器、CO2濃度傳感器整合在一個系統中，該系統能夠對溫室大棚內影響作物生長速度的重點關鍵項因素進行全程監控，同時還可對監測項數據提供顯示和傳送功能，另外也附配有報警提示，進而升級改進農業生產過程。
1 系統方案設計
溫室中，光照強度、溫濕度、CO2濃度對農作物的生長呈現有多方面影響，本次設計主要致力于將提高農作物的質量和產量、同時也要一并減少人力資源作為研發目的，也就是在對溫室環境進行檢測監控中來調節溫室環境，使各項指數更適合作物生長。研究成果具體用于完善溫度、濕度、光照度以及二氧化碳濃度檢測技術，用以滿足對溫室大棚建設的只能需要。概括來講，就是采用STC15F2K60S2單片機作為主控芯片，驅動溫濕度傳感器AM2302、光照強度傳感器GY-30和CO2濃度傳感器MH-Z14檢測數據，在2.2TFT屏上顯示數據和報警。
2 系統硬件電路設計
本設計用于溫室大棚環境指數檢測、監控和報警。硬件電路通過STC15F2K60S2單片機將各種傳感器集成到一個系統中來獲得各種功能實現，主要電路組成有溫濕度檢測電路、光照強度檢測電路、CO2濃度檢測電路、顯示電路、報警電路、按鍵電路、電源電路和無線傳輸電路。系統硬件設計構成如圖1所示。由圖1可知，電路設計中各組成部分的運行原理過程可做闡釋分述如下。
2.1 主控芯片電路設計
設計中，采用的STC15F2K60S2芯片是高速、可靠、抗干擾強的新一代單時鐘單片機，而且運行速度較快。這是由宏晶科技生產的51單片機，工作電壓在3.8～5.5V之間。晶振采用12MHz頻率。在實際應用時，晶振電路中的電容需要和晶振的大小實現匹配。濾波旁路電容則是置遇主控芯片的旁邊，用于過濾清除最后的干擾紋波。
2.2 電源電路設計
本文電源設計部分是直接連入220V的交流電，對電源的研發包括2個部分：交流電轉直流和直流電源的處理。
智能溫室范文4
關鍵詞：單片機、植物溫室、控制系統、智能控制
植物，尤其是珍貴花卉、苗木和反季節蔬菜的生長都需要某種特定的溫度、濕度、光照度和二氧化碳含量等條件，當氣候條件不能滿足上述要求時，它們便生長不良，甚至枯萎、腐爛或死亡。如果對溫室實行智能化控制，使其氣候參數始終處于植物生長所需的最佳狀態，將大幅度提高其產量和品位，帶來較好的經濟效益。目前，我國農業溫室應用智能控制的為數不多，主要是因為這種設備價格昂貴，不適合國情。為此，我們開發一套低成本的植物溫室自動控制系統，該系統能為植物生長提供所需的最佳溫度、濕度、光照度和二氧化碳含量等氣候條件，最適合對我國現有中、低檔普通溫室進行“智能化”改造，符合農民消費水平，適合我國國情。
1、系統的總體結構
本系統以W77E58單片機為核心，外擴8255可編程接口芯片。由單片機完成數據采集、數據處理及環境氣候參數的調節功能，并可將數據通過RS—232通訊線路傳送給主機（PC機），實現多溫室系統的數據處理、監控和維護功能?？刂葡到y包括傳感器子系統、數據采集子系統、信息處理子系統和執行子系統四部分。
1.1 傳感器子系統
傳感器子系統的作用是將氣候參數轉換成電壓參數，它是監控系統的主要信息來源，關系到整個系統的檢測、數據分析和控制的可靠性與準確性。主要包括土壤濕度傳感器、葉面濕度傳感器、空氣溫濕度一體化傳感器、光照度傳感器、CO2傳感器。由于溫室大棚一般面積較大，傳感器屬定點使用的儀表，所以各類傳感器的使用數量較多。
1.2 數據采集子系統
主要完成對傳感器子系統傳來的信號進行信號變換、A/D轉換和采樣以及通道選擇等。
1.3 信息處理子系統
信息處理子系統是整個系統的核心部分，包括環境參數預設置、信號處理和控制三部分。環境參數預設置一方面可以將某一時間范圍內植物生長對溫度、濕度、光照度和CO2濃度的要求進行設置，另一方面可根據農作物不同生長期對溫度、濕度、光照度和CO2濃度的要求進行設置。信號處理實現測量數據與本階段所設定的最佳氣候參數進行比較分析，為控制提供依據?？刂撇糠值淖饔檬窍蚩刂齐娐钒l出各種相應的控制信號。
1.4 執行子系統
執行子系統包括通風機、加熱器、水泵、光照調節裝置（遮陽網滾筒機構和補充照明設備）、CO2施放機構等設備，是自動控制系統的執行者。
2、系統的功能
該系統為滿足植物生長所需的最佳氣候條件，具有以下功能：
2.1檢測與控制溫度的功能
系統自動檢測溫室內的溫度，當溫度低于某設定值時，自動啟動加熱器加溫，當溫度升至某設定值時自動關閉加熱器；當溫室的溫度高于某設定值時，自動開啟通風窗降溫，當溫度降至某設定值時，自動關閉通風窗。
2.2檢測與控制濕度的功能
系統自動檢測與控制溫室內空氣濕度、葉面濕度與土壤濕度，采用空氣濕度傳感器檢測空氣濕度，采用葉面濕度傳感器檢測葉面濕度并由單片機控制噴霧水泵調節空氣濕度和葉面濕度。當濕度低于某設定值時，自動啟動噴霧水泵增濕，反之，自動啟動通風窗去濕。采用土壤濕度傳感器檢測土壤的濕度，當濕度低于某設定值時，自動開啟水泵澆水或液體肥料。
2.3檢測與控制光照的功能
系統自動檢測溫室內植物所受的光照信息，針對陽性、陰性或中性植物所需光照不同的特點，設定相應的光照參數，當光照度高于某設定值時，自動啟動滾筒機構覆蓋黑色的遮蓋網，以遮擋部分陽光來接近或達到光照度的要求，反之，揭去遮陽網。若某植物須延長光照時間，還可在夜間進行定時頂光照射。
3、硬件系統
3.1硬件整體結構
系統硬件整體結構框圖如圖1所示。
圖1 系統硬件框圖
由圖所示，系統以單片機W77E58為控制的核心部件，單片機分別接收與處理溫度、濕度、光照和CO2傳感器傳送來的信息，所發出的控制信號分別控制輸出電路中的直流繼電器M1～ M6 。由于M1～ M6的觸點J1 ～J6都分別接入執行機構中各交流接觸器線圈回路中，因此觸點的動作可分別控制遮陽網滾筒結構、發熱體、通風窗、澆水泵、噴霧泵和CO2施放機構等輸出設備的運行。
3.2 單片機W77E58接口原理圖
單片機W77E58接口原理如圖3所示。溫度、濕度、光照度和CO2等傳感器所檢測的信號從W77E58的引腳P1.0~P1.5輸入，控制信號從引腳P2.0~P2.5輸出。引腳P0.0~P0.7接外擴可編程接口芯片8255，引腳P3.2~P3.4接模擬開關，引腳P3.0~P3.1接RS－232數據接口。W77E58單片機的串行接口通過MAX232接口芯片完成電平轉換（TTL/RS232），按照一定的通信協議與PC機串行通信，進行多溫室的聯網控制，這樣可根據各溫室所種植物的不同種類和不同生長期，實現各不相同的氣候特點，真正做到分散采集數據,集中操作管理。
圖2 單片機W77E58接口原理圖
4、系統軟件設計
單片機通過依次查詢P1.0~P1.5獲得的輸入信號，并將控制信號從P2.0~P2.5 引腳輸出，程序設計采用模塊化結構，源程序用匯編語言編寫。源程序主要包括主程序、輸出處理子程序和2分鐘延時子程序。延時子程序用于解決溫室噴霧后的一段時間內空氣水霧影響空氣濕度正常檢測的問題，
5、系統主要特點
本系統具有以下特點：（1）信號檢測的多元化和連續化。檢測信號為溫度、濕度、光照度和二氧化碳濃度等多種不同類型的信號，并且同一類型的信號又有若干個檢測點。系統對植物溫室內多種環境參數信息的檢測是一個動態的連續過程，由于外界氣候環境的變化具有很大的隨機性，要實時保持大棚內環境氣候的相對穩定性，必須對它進行連續監控。（2）數據采集與處理的實時化。為了保證實時地檢測大棚內環境的變化，數據采集與處理要滿足一定的時間限制，以便能實時做出處理，抵御意外事故的發生。（3）系統大部分功能都由軟件實現，因外圍電路簡單，軟件可隨時修改，所以適應性強，操作人員可以根據溫室內所種植物的習性及生長特點，人為改變環境預置參數，保證植物生長環境最佳。另外，系統設計采用模塊化結構，在不需要改動系統結構的情況下，容易增加新的模塊，使系統的功能容易擴展。（4）控制系統具有簡單、靈活、價廉、實用等特點，可滿足不同用戶的需 要。目前，商丘和全國農民正在大力發展溫室栽培，絕大部分溫室大棚已經安裝有通風、加熱、噴淋等設備，只需添加我們"" 自動控制系統""中的單片機控制器、環境參數采集傳感器及輸出控制柜，就能把現有中、低檔溫室改裝成一套低成本的""智能溫室""，平均每畝只需一次性投入人民幣1000元左右。經我們在商丘多家溫室大棚的智能化改造證明，反季節農作物產量可比改造前提高50％--100％ ，而且大大減少了勞動力的投入，既經濟又實惠，符合廣大農業用戶的銷費水平，符合我國國情。
參考文獻：
[1] 徐淑華等. 單片微型機原理及應用[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業出版社， 1994
智能溫室范文5
關鍵詞：甜椒；芬洛式智能玻璃溫室；氣候管理；栽培技術
甜椒是辣椒經過長期栽培、自然選擇和人工選擇演化出的果肉變厚、辣味消失、心室增多的大果型品種。甜椒營養成分含量較高，每100 g鮮果中含水分70～93 g、淀粉4.2 g、蛋白質1.2～2.0 g、維生素C 70～342 mg，是維生素C含量最高的蔬菜。甜椒具有以下特點：果形大，果肉厚（厚度為0.5～0.7 cm），單果質量200～400 g；果皮光滑，色澤鮮艷，果形方正，多為4心室；營養價值高，口感甜脆，適合生食；生育期長，一般為10～11個月，可在智能玻璃溫室內周年種植。甜椒為特供蔬菜，多作為賓館、飯店的高檔配菜和節日禮品菜，因此種植甜椒能獲得較高的經濟效益?，F將甜椒芬洛式智能玻璃溫室工廠化高效栽培技術介紹如下。
1 芬洛式智能玻璃溫室簡介
1.1 芬洛式智能玻璃溫室的定義
芬洛式智能玻璃溫室是以鋼架為支撐結構，以塑料、玻璃為覆蓋物，四連棟以上，采用計算機集散網絡控制結構對溫室內的空氣溫度、基質溫度、相對濕度、CO2濃度、基質水分、光照強度、水流量以及pH、EC值等參數進行實時自動調節、監測，創造植物生長發育的最佳環境條件以滿足溫室作物生長發育需求的大型保護地設施。
1.2 芬洛式智能玻璃溫室的性能優勢
從荷蘭V&V公司引進世界上最先進、應用面積最廣的智能玻璃溫室，其構件截面小、安裝簡單、透光率高、密封性好，采用荷蘭Priva計算機控制系統，采用以色列Netafim滴灌系統，運用基于Tichelmann原理的加溫系統，采用水晶散射（Crystal-Diffusion）玻璃覆蓋材料。
2 栽培地的氣候特征
棗莊市山亭區屬溫帶大陸性季風氣候，全區年平均日照時數為2 400～2 800 h，年平均氣溫在13.5 ℃左右，年平均無霜期為200 d左右，年平均降水量為800～950 mm，一般盛行東風和東南風，年平均風速為5 m/s。
3 栽培前的準備
3.1 鋪設地布
在溫室種植區（不包括混凝土地面）鋪設一層白色PP（聚丙烯）塑料地布，起到隔絕土壤的作用。
3.2 基質的選擇和消毒
選用草炭和珍珠巖作為無土栽培基質，按3∶1的體積比配成混合基質，使用前必須用20倍的福爾馬林或廣譜殺菌劑進行消毒。
3.3 搭建栽培槽
用黑色PE（聚乙烯）板搭建高20 cm、寬40 cm的長方形栽培槽，槽間距80 cm，栽培槽呈南北方向放置，坡度1%，用特制鍍鋅鐵卡和拉繩維持形狀，并在排水處設置開口。
3.4 填充基質
填充基質之前，先在栽培槽內鋪設一層厚約5～6 cm的小石子（石子直徑1～1.5 cm），作用是使多余的營養液（15%～30%）通過這層石子滲透流出；然后將經過滅菌處理的混合基質填入槽內，厚度約15 cm。
3.5 溫室消毒
采用生態消毒和化學防治相結合的方式，夏季利用高溫悶棚進行生態消毒，晴天時連續悶棚7 d左右即可；悶棚的同時，在種植行間使用百菌清煙劑和異丙威煙劑進行熏蒸，殺滅有害微生物和害蟲，以達到最優的消毒效果。
3.6 選用優良品種
甜椒生產要根據市場需求、當地氣候條件和栽培方式，選擇抗病、優質、高產、耐貯存、商品性好、適合市場需求的無限生長型品種。
3.6.1 太陽紅
該品種從荷蘭引進，無限生長型，生長勢中等，株高2 m，葉色濃綠，植株緊湊；坐果率高，方果型（10 cm×11 cm），單果質量200～260 g，果實艷麗，由綠轉紅；耐高溫，抗重茬性病害（青枯病、枯萎病、葉霉病等），高抗病毒??；產量和商品性極高，成熟期80 d左右，適宜秋冬和早春保護地栽培。
3.6.2 黃太極
該品種從荷蘭引進，一代雜交種，無限生長型，株高2 m，屬早中熟品種；方果型（11 cm×9 cm），單果質量200～250 g，果壁厚，耐貯運，果皮光滑，色澤鮮黃；耐高溫，對病毒病有良好的抗性；成熟期在75 d左右，適合秋冬及早春保護地栽培。
3.7 茬口選擇
溫室內設有立體加溫系統，可采用長季節栽培，1年一茬。栽培密度為3.5株/m2，栽培槽內株距為50 cm，行距為25 cm。
4 育苗
4.1 育苗時間和方式
選擇在8月上旬育苗，該時段育苗既可保證產品在春節前大量上市，又可錯開夏季溫室內的高溫天氣。采用穴盤基質育苗方式。
4.2 種子處理
將種子放到55～60 ℃的熱水中不停攪拌10～15 min，然后轉入25～30 ℃的溫水中，以水沒過種子為度，繼續浸泡8～12 h。用種子質量0.3%的70%敵克松可濕性粉劑拌種，可預防甜椒立枯病。
4.3 穴盤育苗
使用72孔穴盤（54 cm×28 cm），將草炭和珍珠巖按3∶1的體積比混合配成基質育苗?；|和育苗用具必須消毒，可用0.5%的高錳酸鉀溶液或50%多菌靈500倍液浸泡。播種前向基質中加入適量水，混勻后裝盤；播種時1穴播1粒，播種深度為1～1.5 cm；播后用基質覆蓋，或再加一層珍珠巖，然后用清水澆透并覆蓋地膜，保濕催芽。出苗前白天適宜溫度為27～29 ℃，夜間16～22 ℃，5～6 d即可發芽。
4.4 苗期管理
當有70%種子拱土時，要及時去除苗床上覆蓋的地膜。待苗出齊且兩個子葉展平后，在溫度條件允許的情況下要使秧苗充分見光，同時降低溫度，白天將溫度控制在26～27 ℃，夜間18～21 ℃，以利于子葉肥大。每隔1 d噴澆1次EC值為0.6～1.2 mS/cm的完全營養液，澆營養液時要均勻。
5 定植
5.1 定植前的準備
檢查溫室的設備、設施是否完好，存在故障或有潛在隱患的應及時維修，以免影響定植。整理好栽培槽，使之排列整齊，槽內基質飽滿平整，滴灌管位于基質上方栽培槽中央。對溫室進行全面消毒，使用百菌清及異丙威等有效殺菌劑和殺蟲劑在種植行間進行熏蒸，1 d后通風排出煙氣。
5.2 定植
穴盤育苗的日歷苗齡為4周左右，定植苗標準為：根系粗壯且色白，須根多；株高16～20 cm，4葉1心，下胚軸短粗，節間短；葉片肥厚，葉色深綠；無病蟲害，生命力強。移栽前3 d給幼苗澆足營養液，移苗時帶肥移栽；定植后2周內應大量灌溉，以利于根系的生長。定植后使用溫室內的遮陽網來減弱光照。
6 植株管理
6.1 植株調整
采用雙干整枝的方式，當植株長出8～10片真葉時，選留兩個健壯對稱的分枝（呈V形），除去其他多余的分枝，將門花及第4節位以下所有的側芽和花芽疏掉。定植約2周后及時吊繩，在兩個枝干基部各系1根耐高溫、耐老化的尼龍吊繩，吊繩上部系在南北走向的鋼絲上，以防止植株倒伏。兩個分枝均在主莖上留果，主莖上的側枝不留果，留果部位的側枝留1～2片葉，每株留果8個左右。一般每隔2～3周整枝1次，每次整枝時要摘除下部的老葉、病葉、黃葉等，拉秧前75 d左右打頂。
6.2 疏花疏果
甜椒果實較大，且果實由綠熟至紅熟或黃熟需要的時間較長（秋冬栽培需50～60 d），如果植株上留果過多，勢必影響果實品質，并使果實轉色期延長，因此必須進行疏花疏果，以保證果形整齊、果實較大、果色均勻。每株一般保留9個左右果形較好的果實，其余的及時摘除。
6.3 ?；ū９?/p>
開花初期常因溫度過高而造成落花落果，可用愛多收2 000倍液噴霧提高坐果率，同時加強溫室內溫度、濕度、光照和水肥管理，創造適宜甜椒生長的最佳環境，以防止落花落果。
7 智能溫室內的氣候管理
7.1 光照
甜椒在一定的日照時間范圍內，隨日照時間的增加，開花結果數增多，果實生長加快。甜椒的光補償點為1 500 lx，如果光照強度低于光補償點，就會出現落花落果或果實畸形；甜椒的光飽和點為30 000 lx。電腦會根據光照強弱來控制遮陽網的開啟程度和補光燈的開啟。
7.2 溫濕度
甜椒是喜溫性蔬菜，在不同的發育時期對溫度有不同的要求。溫度過低時，花芽分化受到抑制，影響正常的開花結果，導致出現落花落果和畸形果；當溫度高于35 ℃時，花粉變態或不孕，植株因不能受精而出現落花。濕度過大時，易發生真菌性病害。通過設置參數，電腦會在溫度過高時打開遮陽網、天窗和風機來降低室內溫度（溫度的高低決定開啟程度的大?。?；在溫度過低時，通過鍋爐熱水加熱系統進行調節。彩椒不同生育時期對溫濕度的要求見表1。
7.3 CO2濃度
在蔬菜生產中，CO2的飽和濃度為1 000～1 600 ?L/L，補償濃度為80～100 ?L/L，在此范圍內，CO2濃度越高，蔬菜光合作用越強，增產效果越明顯。因此，保護地栽培時如果能增加CO2的含量，就會使甜椒產量得到大幅提高。坐果期至結果高峰期是補充氣肥的關鍵時期，可在晴天上午9-10時開啟CO2氣肥發生器增加其濃度（電腦控制），進而增加光合作用產物。
8 灌溉和施肥
采用以色列Netafim滴灌系統進行精確施肥，可節約化肥和水資源，營養液母液配方見表2。對計算機控制系統進行設置，每株每天灌溉總量為0.33～2 L，每次每株最多灌溉200 mL，每天每株最多灌溉10次（陰天時要適當減少滴灌次數）。用濃硝酸（pH為1）調節母液pH，甜椒滴灌營養液的pH為5.6。甜椒不同生育階段所施肥液的EC值見表3。
9 智能溫室的維修和清潔
通過維修可延長溫室及設備的使用壽命，保證植物生長所需的穩定的氣候條件；同時設備也需要定期清潔，以利于農藝操作的正常進行和減少病蟲害的發生。周年栽培的智能溫室需要維修和清潔的項目見表4。
10 病蟲害防治
病蟲害防治采用“預防為主，物理、化學和生物防治相結合”的方法，以達到最優的防治效果。溫室內主要有白粉病、霜霉病、病毒病、疫病等病害和白粉虱、蚜蟲、斑潛蠅等蟲害，可采用有針對性的生物農藥或低毒農藥進行防治，使用藥劑時應嚴格按照國家標準執行。
10.1 病害防治
10.1.1 白粉病
可噴施70%甲基硫菌靈可濕性粉劑1 000倍液、或75%百菌清可濕性粉劑800倍液、或10%苯醚甲環唑水分散粒劑（世高）2 500液進行防治。另外，25%醚菊酯懸乳劑（阿米西達）1 500倍液和40%氟硅唑乳油1 000倍液對白粉病有特效，最好同時兼用百菌清煙劑。
10.1.2 霜霉病
可用75%百菌清可濕性粉劑800倍液、或10%苯醚甲環唑水分散粒劑（世高）2 500液、或72%霜脲?錳鋅可濕性粉劑（克露）800倍液、或50%多菌靈700倍液等噴霧防治，也可使用百菌清煙劑防治。
10.1.3 病毒病
感染病毒病的植株要及時清除出溫室。定植前10 d、緩苗后及盛果期各施1次0.l%的硫酸鋅+0.3%的磷酸二氫鉀混合液；緩苗后和坐果期各噴1次1%的過磷酸鈣或1%的硝酸鉀溶液。用1.5%植病靈水劑800倍液、或病毒A 500倍液、或5%菌毒清水劑500倍液于緩苗后至現蕾期間連噴2次。另據試驗，在定植前及緩苗后，用700倍的硫酸鋅和150倍的奶粉混合液噴灑葉面，可緩解病毒病癥狀，并預防病毒病的發生。
10.1.4 疫病
用70%代森錳鋅可濕性粉劑500倍液噴霧防治，或用25%甲霜靈可濕性粉劑800倍液灌根防治。
10.2 蟲害防治
定植后根據天氣情況每隔7～10 d進行1次病蟲害監控檢測，同時采用物理方法防治害蟲，包括在天窗和門口安裝防蟲網；在保護地內懸掛40 cm×25 cm規格的黃板誘殺害蟲，每50～80 m2懸掛1張；每667 m2安裝2個紫外線頻振式殺蟲燈。
10.2.1 白粉虱
采用物理防治和化學防治相結合的方式，物理防治措施為懸掛黃板；化學防治可用25%撲虱靈1 000～1 500倍液噴霧或每667 m2用異丙威煙劑500 g熏蒸，交替用藥。
10.2.2 蚜蟲
吸食植物汁液并傳播病毒，在高溫干旱條件下繁殖快，為害嚴重。溫室內的銀白色遮陽網本身就有趨避蚜蟲的作用，還可用70%吡蟲啉水分散粒劑和3%啶蟲脒乳油特效藥劑防治，另外，結合異丙威煙劑防治效果更佳。
10.2.3 斑潛蠅
可用1.8%阿巴丁乳劑3 000倍液、或1.8%愛福丁乳劑2 500～3 000倍液、或20%斑潛凈乳劑1 500倍液、或98%巴丹原粉1 000倍液、或1.8%蟲螨光2 000～2 500倍液、或0.3%印楝素乳劑300～500倍液等噴霧防治，選擇其中2～3種藥劑，交替防治2～3次，采收前7 d停藥。
智能溫室范文6
（永城職業學院，河南 永城 476600）
【摘要】針對傳統溫室布線有線監控系統所帶來的組網復雜以及系統維護難度大等缺點，提出并設計了一種基于ZigBee技術的溫室環境智能監測系統。該系統以TI公司的CC2530為主控制芯片，整個無線傳感網絡由協調器節點、路由節點和終端節點構成。終端節點實時監測溫室內的各種環境信息（土壤水分、空氣溫濕度、CO2濃度等），并且以無線的方式發送給協調器節點，最終通過發送給通過VB編寫的上位機軟件用戶終端，采用數據庫對數據進行實時的存儲等操作?，F場試驗表明，該系統運行穩定、操作簡單，達到了預期的應用目標。
關鍵詞 溫室；無線傳感網絡；ZigBee；CC2530
0引言
環境的實時監測在對溫室的生產具有非常重要的地位，其通過實時監測并及時反饋作物的生長狀況及其環境狀況，從而為用戶合理的調節環境因子促進指導作物的生長提供指導，提高作物的質量和產量。然而，傳統的溫室監測系統都是通過采集環境的濕度與溫度值，但是若需要精確的分析農作物的生長狀態則該參數遠遠不夠，尤其是農作物疾病的控制，不僅需要溫室的實時環境參數，葉片的溫度和濕度也是必不可少的。隨著溫室監測與管理系統的發展，基于ZigBee技術的無線傳輸系統由于其具有體積小、功耗低、傳輸可靠、可擴展性強等優點，因而在溫室環境監測領域的應用前景將非常廣闊。
本文針對此設計并實現了基于ZigBee技術的溫室環境智能監測系統。該系統可以對溫室內的植物生長環境（土壤水分、空氣溫濕度以及CO2濃度等）信息進行實時監測并通過基于ZigBee的無線傳感網絡進行實時的數據傳輸，從而完成溫室環境的實時監測。用戶可以通過這些信息對溫室的環境做出實時的監測并作出調控，從而改善溫室的實時環境，從而實現提高作物的產量。
1總體設計
本文設計和實現的溫室監測系統主要由用戶終端、協調器節點、路由節點、終端節點和傳感器等幾個部分共同組成。ZigBee終端節點連接有各種傳感器，其中傳感器分布在溫室的各個監測點，負責采集環境數據并將處理后的數據發送給路由節點；路由節點則是獲取各個終端節點發送過來的數據并通過基于ZigBee的無線傳感網絡將其轉發給協調器節點，同時各個路由節點之間也是可以相互通信的，從而大大的延長了系統的有效的通信距離。協調器節點則通過串口與上位機極性實時通信，上傳實時監測信息和接收實時的控制命令；最后上位機軟件完成對數據的存儲和顯示等工作。
2硬件設計
本監測系統的協調器節點、路由節點和終端節點采用基本相同的硬件設計，但又根據具體實現功能的區別而對各自的具體部分作出調整，同時通過改變主控芯片CC2530程序從而實現不同的節點功能。硬件系統主要由CC2530微處理器、串口輸出模塊、電源模塊、實時時鐘模塊、調試模塊、射頻模塊和傳感器模塊等組成。
2.1協調器節點硬件設計
協調器節點硬件結構圖如圖1所示。節點的主控芯片采用德州儀器公司的CC2530芯片，其內置增強型8051內核與RF無線收發器相結合，可在保證系統低功耗的情況下同時增強其信號的傳輸能力。若外加CC2591射頻功率放大電路與高增益天線，此時無線傳感網絡的覆蓋范圍可達到450m甚至是千米之上。
協調器節點在整個監測系統中是唯一的，負責整個無線傳感網絡的組建于運行，需要的能量較大，加上其與監控主站相連，因此為滿足其能量的要求本系統采用有線的方式進行供電。供電模塊采用5V電源，并通過電源轉換模塊將其轉換為實際需要的3.3V電壓，電源轉換模塊的核心IC采用穩定性很好的AMS1117穩壓芯片。
當協調器節點成功組建無線傳感網絡后，便會開始與各個協調器節點進行通信：通過上位機的串口接收用戶終端發送的命令；同時監聽來自于網絡的反饋型消息，并上傳到用戶終端。因此協調器節點與其他節點相比增加了串口模塊，其中串口模塊采用MAX3232作為RS232串口芯片。
2.2終端節點與路由節點硬件設計
終端節點硬件結構圖如2所示。系統中所有節點均以低功耗和高穩定性為準則設計，因此由兩節5號干電池提供的能量足以滿足其工作需求。如圖2可知，除包含各個節點所擁有的共同部分以外，終端節點主要增加了傳感器模塊，該模塊可實現終端節點和各種傳感器之間的無縫連接。
綜合考慮具體的監測要求、溫室環境、測量精度以及傳感器等因素，本系統采用如下所示的幾種傳感器：土壤水分傳感器、CO2濃度傳感器以及DHT21溫濕度傳感器。各傳感器主要性能指標如表1所示。
該系統中，路由節點和終端節點采用相同的配置，但其不具有傳感器模塊，由此不僅縮短了研發周期，并且進一步降低了節點成本。
3系統軟件設計
本文設計的溫室無線傳感網路主要由協調器節點、路由節點和終端節點三個部分組成。其中，路由節點可看成是具有與路由相同功能的協調器節點，其在子網中充當著協調器節點的角色，管理網絡的連接和數據的轉換。同時它的網絡層會多出一個路由功能，即為通過其轉換和發送的數據流尋找一條最為合適的路徑，文中軟件設計時移植了Z－Stack協議棧，該協議棧提供完整路由協議，并在應用層是透明的，只需要將數據發送到協議棧，該協議棧即會自動的尋找路徑，并將數據發送到目的地址，因此本設計在程序開發上，主要任務是在Z－Stack協議?；A上，完成對協調器節點和路由節點的程序設計。
3.1協調器節點軟件設計
協調器節點是整個傳感器網絡的核心，負責整個網絡的建立和網絡的穩定運行。系統上電之后，協調器節點會掃描并選擇一個最合適的信道建立一個初始網絡。當有新的設備申請加入該網絡時，協調器節點則會分配一個16位的短地址給它，并允許其加入網絡。當組網完成后，協調器節點開始接受從終端節點與路由節點上傳的數據，并且通過USB接口將其上傳到上位機。協調器節點的工作流程圖如圖3所示。
3.2終端節點軟件設計
終端節點的主要任務是以ZigBee協議的方式將采集到的溫濕度、土壤水分和CO2濃度等數據傳輸到協調器節點。節點完成對傳感器和協議棧的初始化后，即開始掃描信道，尋找合適的網絡，發送加入網絡的信息，當得到確認的答復后，即進入休眠模式以節約能量，當定時器喚醒收到喚醒指令后，則開始通過節點上的傳感器采集相應的參數信息，并將其上傳到協調器節點。終端節點軟件流程圖如圖4所示。
4系統測試
本系統測試為了模擬真實的溫室環境，選擇在某單位的花卉培養室中進行，一方面可驗證網絡的數據采集和傳輸能力，另一方面也可驗證設計的系統能否在溫室這種復雜的環境中正常工作，實驗時間為2014年8月20日，天氣晴朗，室外溫度在35℃左右，濕度在46%RH左右。
該實驗所組建的網絡，是由一個協調器節點、兩個路由節點和四個終端節點所組成的簡單的星形網絡。其中，終端節點必需連接傳感器，負責采集溫室現場的實驗數據。
而當協調器節點上電后，即會構成一個新的網絡。之后會分別給兩個路由節點和四個終端節點上電，并加入新建的網絡。
通過實驗可知，該網絡可以完成溫濕度、土壤水分和CO2濃度等數據的采集，并可通過無線傳感網絡將數據傳送至協調器節點，這表明本文所設計的溫室無線傳感網絡運行狀態良好。同時也可說明所測試得到的數據基本與該環境符合，傳感器在溫室潮濕并且悶熱的環境中并未失準，可以正常工作。
5結束語
本文基于ZigBee技術，提出了一種溫室環境智能監測系統解決方案，設計了以CC2530芯片為核心的硬件結構節點，并移植了Z－Stack協議棧，以此對系統進行了軟件設計。實驗結果表明：本文設計的基于ZigBee技術的溫室環境智能監測系統能準確監測溫室的溫濕度、土壤水分和CO2濃度等數據，并且能將這些信息準確的傳送至協調器節點，最終傳輸到上位機。
參考文獻
［1］侯佳佳.基于ZigBee的溫室WSN監測系統的設計與研究[D].江蘇大學,2009.
［2］龐娜,程德福.基于ZigBee無線傳感器網絡的溫室監測系統設計[J].吉林大學學報:信息科學版,2010,01:55-60.
［3］陳保站.基于ZigBee的溫室環境參數多路監控系統[D].西北農林科技大學,2014.
［4］蘇維均,邵軍,于重重,王曉,楊揚.基于ZigBee的溫室監測系統的低功耗設計[J].計算機測量與控制,2012,07:1812-1814.
