單片機(jī)氣候參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)文）文獻(xiàn)綜述題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)氣候參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)：電子信息工程1前言前言目前我國(guó)農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效益為目標(biāo)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。環(huán)境控制工程作為農(nóng)業(yè)生物速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的手段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。溫室大棚中的環(huán)境由多個(gè)因子組成，如溫度、光照、濕度及二氧化碳濃度等。時(shí)下，我國(guó)溫室環(huán)境控制目前仍靠人工經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益，阻礙了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，因此，采用先進(jìn)的人工智能技

2、術(shù)，科學(xué)、合理地控制影響作物的環(huán)境因子，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制設(shè)備進(jìn)行環(huán)境控制，以便給作物生長(zhǎng)創(chuàng)造一個(gè)最佳的環(huán)境條件，做到既提高產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益，同時(shí)盡量降低生產(chǎn)成本，這對(duì)溫室環(huán)境施行自動(dòng)檢測(cè)和控制是非常必要的。溫室設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制，其目的是提高控制及作業(yè)精度。溫室環(huán)境控制技術(shù)是隨自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。[13]2主題溫室是一種可以改變植物生長(zhǎng)環(huán)境、為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造最佳條件

3、、避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ζ溆绊懙膱?chǎng)所。它以采光覆蓋材料作為全部或部分結(jié)構(gòu)材料，可在冬季或其他不適宜露地植物生長(zhǎng)的季節(jié)栽培植物。溫室生產(chǎn)以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，防治病蟲(chóng)害及提高質(zhì)量、產(chǎn)量等為目的。而溫室設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制，該技術(shù)的最終目標(biāo)是提高控制與作業(yè)精度。[45]2.1國(guó)外溫室環(huán)境控制國(guó)外對(duì)溫室環(huán)境控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場(chǎng)信息并進(jìn)行指示，記錄和控制。80年代末出現(xiàn)了分

4、布式控制系統(tǒng)。目前正開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。現(xiàn)在世界各國(guó)的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。像園藝強(qiáng)國(guó)荷蘭，以先進(jìn)的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱于世，其玻璃溫室全部由計(jì)算機(jī)操作。英國(guó)倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院研制的溫室計(jì)算機(jī)遙控技術(shù)，可以觀測(cè)50km以外溫室內(nèi)的光、溫、濕、氣和水等環(huán)境狀控制方式的勞動(dòng)生產(chǎn)率較低，不適合工廠化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，而且對(duì)種植者的素質(zhì)要求較高。80年代中期

5、，以遼寧海城和瓦房店為代表的高效節(jié)能日光溫室基本屬于這種控制方式。荷蘭溫室發(fā)展的初期，環(huán)境因子也是根據(jù)種植者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制。如使用手動(dòng)加熱系統(tǒng)和手動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，在玻璃窗上涂上石灰以減少過(guò)多的光照等。另外，在溫室中掛上溫度計(jì)用來(lái)檢查對(duì)溫室環(huán)境的控制效果。②自動(dòng)控制。第二次世界大戰(zhàn)以后，溫室生產(chǎn)己遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“溫室效應(yīng)”的概念。手動(dòng)控制的生產(chǎn)方式正逐漸被機(jī)械設(shè)備所替代。首先被引入使用的是自動(dòng)調(diào)溫儀，其后，與環(huán)境控制和作物生長(zhǎng)有關(guān)的研究成果相繼問(wèn)世，

6、這些新的成果促進(jìn)了新型環(huán)境控制設(shè)備的誕生。于是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代控制理論對(duì)溫室內(nèi)的各種環(huán)境因子，包括溫度、光照、濕度、CO2濃度和施肥等，進(jìn)行自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)成為溫室控制的主要方式。根據(jù)溫室作物的生長(zhǎng)習(xí)性和市場(chǎng)的需要，部分甚至完全擺脫自然環(huán)境的約束，使人為創(chuàng)造適宜作物生長(zhǎng)最佳環(huán)境的自動(dòng)控制技術(shù)手段成為主流。此時(shí)的溫室有比較完整的控制系統(tǒng)，有各種傳感器采集溫室環(huán)境數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境變化及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，良好的人機(jī)界面使種植者的

7、操作過(guò)程形象而且簡(jiǎn)便。這種控制系統(tǒng)需要種植者輸入溫室作物生長(zhǎng)所需環(huán)境的目標(biāo)參數(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的實(shí)際測(cè)量值與事先設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行比較，以決定溫室環(huán)境因子的控制過(guò)程，控制相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行加熱、降溫和通風(fēng)等動(dòng)作。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的溫室控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，適合規(guī)?；a(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率得到提高。通過(guò)改變溫室環(huán)境設(shè)定目標(biāo)值，可以自動(dòng)地進(jìn)行溫室內(nèi)環(huán)境氣候調(diào)節(jié)，但是這種控制方式對(duì)作物生長(zhǎng)狀況的改變難以及時(shí)作出反應(yīng)，難以介入作物生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律。目前我國(guó)

8、絕大部分自主開(kāi)發(fā)的大型現(xiàn)代化溫室及引進(jìn)的國(guó)外設(shè)備都屬于這種控制方式。③智能化控制。這是在溫室自動(dòng)控制技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過(guò)總結(jié)、收集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、技術(shù)和各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建專家系統(tǒng)，以建立植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型為理論依據(jù)，研究開(kāi)發(fā)出的一種適合不同作物生長(zhǎng)的溫室專家控制系統(tǒng)技術(shù)。這種智能化的控制技術(shù)將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)與溫室自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以溫室綜合環(huán)境因子作為采集與分析對(duì)象，通過(guò)專家系統(tǒng)的咨詢與決策，給出不同時(shí)期作物生長(zhǎng)所需要的最佳環(huán)境參

9、數(shù)，并且依據(jù)此最佳參數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊處理，自動(dòng)選擇合理、優(yōu)化的調(diào)整方案，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)溫室的智能化管理與生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為我們提供了一種全新的處理復(fù)雜農(nóng)業(yè)問(wèn)題的思想方法和技術(shù)手段。它能夠根據(jù)溫室環(huán)境條件和作物生長(zhǎng)狀況，應(yīng)用適當(dāng)?shù)闹R(shí)表達(dá)和規(guī)則化，推理決策出最適合作物生長(zhǎng)的溫室環(huán)境。將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)應(yīng)用于溫室的實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動(dòng)調(diào)控是溫室發(fā)展的新亮點(diǎn)。這種控制方式既能體現(xiàn)作物生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律，發(fā)揮農(nóng)業(yè)專家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指