[01145817]设施农业温室大棚自适应控制系统

①课题来源与背景 本项目是太原市科技支撑新农村建设项目（NO：120157）“设施农业温室大棚自适应控制系统示范”的主体内容,是针对当前我国温室控制系统自动化程度低、自适应能力弱、网络化程度低、劳动力浪费严重等问题提出的。系统的研发能带来可观的经济效益,大幅度提高土地利用率、劳动生产率和产品商品率,加速传统农业向现代农业转变。 ②技术原理及性能指标 设施农业温室大棚自适应控制系统采用基于星型结构的集散式分布控制模式,集中控制系统作为自适应控制系统的中央节点,各现场控制系统作为自适应控制系统的分支节点。集中控制系统对现场控制系统统一管理,统一配置,通过以太网与各现场控制系统实时通讯。各现场控制系统既可以独立工作,也可以联网运行。系统主要性能指标为： 1)额定电压频率：220V AC,50Hz; 2)温度：测量范围为-40℃～+60℃,测量温度精度为±0.5℃; 3)湿度：测量范围为（0～100）%RH,测量精度为±3%RH; 4)光照：测量范围为0～20Klux,精度为±2%lux; 5)CO2：测量范围为0～2000ppm,精度为±3%ppm; 6)工作环境要求：温度范围为-25℃～+85℃,相对湿度范围为（0～100）%RH。 ③技术的创造性与先进性 系统具有多个方面的创新,包括开发了一套设施农业温室大棚在线实时监测监控系统,实现温室大棚多种环境参数的在线监测和辅助设施的自动控制;提出了一种基于模糊神经网络的温室大棚自适应控制方法和控制策略,利用遗传算法对模糊神经网络控制器进行优化,有效地改善了系统的控制品质;构建了支持现场控制系统数据远程传输的以太网通讯网络,提出了集短信控制、集中控制和互联网远程控制于一体的控制模式,实现了温室环境数据的远程传输和存储。设施农业温室大棚自适应控制系统技术先进,已达到国际先进水平。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目开发了一套设施农业温室自适应控制系统,项目发表了2篇科技论文,发表了1篇学位论文,申请了2项发明专利,发布了1篇企业标准。设施农业温室大棚自适应控制系统主要应用于蔬菜种植基地,既适用于单体温室大棚,也适用于连栋温室大棚,此外,系统也可以应用于果树、花卉等生产领域。 ⑤应用情况及存在的问题 本系统已经在太原市小店区绿保种植基地进行了两年的现场运行,结果表明：系统性能稳定、各项功能正常。设施农业温室大棚自适应控制系统应用前景广阔,仅太原市绿保种植基地需求量大约为30套,全国市场十分巨大,目前,本系统应用较少,需要进一步加大推广应用力度。