怎么实现大棚的温湿度自动控制
应用自动控制和电子计算机实现农业生产和管理的自动化，是农业现代化的重要标志之一,近年来电子技术和信息技术的飞速发展，带来了温室控制方面的一场革命,对于农业生产的增产增质增量产生了巨大的经济效益与社会效应。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。
一个完整的温室大棚自动控制系统，包括以下几个部分：
1 现场的监测元件：包括温度监测、湿度监测、CO2浓度等监测元件。这些装置相当于整个控制系统的眼睛，实时监测大棚的状况，以便实施控制。
2 执行结构：如各种泵，加热器，CO2 发生装置，照明控制装置等执行机构。这些装置相当于整个控制系统的手，自动控制系统的指令通过这些设备得到执行，以达到控制目标。
3 A/D和D/A转换模块。因为自动控制系统不能识别各种电信号，必须转换成标准的数字信号才能为计算机所识别，同样计算机发出的也是标准的数字信号。这些设备如同人的神经系统，把各个信号传递到大脑，并把控制信号传递到各执行机构。
4 控制系统主机：主机实施各种控制方案，并依据不同的环境、作物、生长期实施不同的控制方案。是这个控制系统的核心，相当于大脑。
5 人机交互系统：工作人员可以通过人机交互系统了解系统的工作情况，并可通过人机交互系统对控制系统下发人工指令，设定控制主机的工作环境。人机交互系统通过紫金桥组态软件就可以实现系统的人机交互。
以上的分类是一个典型的控制系统，根据系统的繁简情况，系统的配置会有所增减。如有的小系统，就直接用计算机做为控制系统主机了，和人机交互系统合二为一了。
功能叙述
温室环境包括非常广泛的内容，但通常所说的温室环境主要指空气与土壤的温湿度、光照、CO2浓度等。计算机通过各种传感器接收各类环境因素信息，通过逻辑运算和判断控制相应温室设备运作以调节温室环境。输出和打印设备可帮助种植者作全面细致的数据分析，保存历史数据。系统主要具备以下几部分功能：
1、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。，比例调节环境温度、湿度与通风。CO2 发生装置按需比例调节环境CO2浓度，夏季室外屋顶喷淋，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，另外通过臭氧消毒净化器对温室进行消毒。
2、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。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。
3、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。根据作物的各项参数设定温室环境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。
4、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，实现远动双向控制及全系统集中数据处理。其功能包括运行实时参数执行器模拟状态显著，历史数据存储、检索，数据平均值报表、曲线显示与打印。
下面我们以葡萄温室和黄瓜、番茄温室为例，介绍其生长参数：
葡萄温室：
a、在冬季休眠期约90多天需保持温室内温度为5℃。休眠期以后白天需控制温室内温度为25-30℃，夜间需控制在15-18℃。
b、湿度需保持在50-75%不能超过95%。
c、光照强度应保持在45000-55000勒克斯
d、二氧化碳浓度在上午日出后到10点左右保持在1000PPM左右。
e、PH值保持在7-7.5。
f、EC值离子总浓度保持在1‰-2‰，随时进行调整。
黄瓜、番茄温室：
a、在苗期需保持温室内温度在13-15℃，定植后白天上午应保持在25-28℃，下午应保持在20-25℃，夜间应保持在15-18℃。
b、湿度黄瓜在白天保持在70-75%，夜间保持在85-90%；番茄白天保持在65-75%，夜间保持在75-85%。
c、光照强度番茄应保持在50000勒克斯左右，保证12个小时光照；黄瓜应保持在40000勒克斯左右，保证8-10小时光照。
d、二氧化碳浓度在上午日出后到10点左右保持在1000PPM左右。
e、PH值保持在6.5-7.5。
f、EC值离子总浓度保持在1‰-2‰，随时进行调整。
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在大棚温度管理上，目前是全国性的采用低温管理，黄瓜28℃通气，西红柿25℃通气，这种温度管理不适宜大棚栽培。在山东，夏季种植茄子、辣椒、西红柿等长得都非常好，温度是多少？山东除半岛地区以外，从潍坊向西的山东大部分地区夏天有100天左右的时间气温在30℃以上，有一个多月的时间在35℃以上。在这个温度条件下，作物长势很好，产量高，品质好，而且病害很少。为什么？因为温度高，满足了作物对热量的需求，特别是夏天土壤温度高，土温多在30℃左右。满足了茄果类、瓜类的根系发育的最适宜温度（28～35℃）。
而温室栽培，由于采取低温管理，结果土壤温度难过20℃。大家想想，冬天温室内高温时间仅仅2小时左右。刚有点热气就开口通风了，把那点热气都放走了，土壤温度提不起来。土壤温度低，不扎根，根系发育差、活性低，吸收能力弱，作物就长不好。根是根本，根深才叶茂。这种管理方法导致黄瓜、番茄、茄子、辣椒都长不好。
还要考虑到，温室的温度变化和大田不一样，大田上下之间的温度基本是一致的。一天24个小时有20个小时的温度在30℃左右，低于30℃以下的时间很短。而温室栽培高于25℃的温度仅仅就是2～3小时，大量的时间都是低温，就这点高温来释放热量，你又把它开口放跑了，土壤温度怎么提高啊？
温室内上下之间温度差异显著，1.8米的高处达到30℃，地面则连25℃都达不到。如果秧苗架高的话，地面温度连20℃都达不到，主要叶幕层的温度也只有23℃左右。
大田不存在这个问题，2米的高处是30℃，地面也是30℃。温室由于上下温度的差异，挂温度计的地方（170厘米），假设达到32℃，主要叶幕层、开花结果部位和叶片光合作用最强的部位，恰好是28℃到30℃之间，这是最好的温度。可是我们不到26℃左右就通风了，结果把热量放跑了，这样作物就长不好。今后在温室里调整温度要注意：一旦进入严寒季节以后，严格讲白天不要开口通风，尽量蓄积热量，提高地温，促进根系发育。
像黄瓜、西瓜、甜瓜、苦瓜、丝瓜这些瓜类作物，温度要达到35℃，这个时候再开始通风，不到35℃不要开口。即使开口要开小口，维持着34℃左右的温度，不高于35℃，也不低于33℃。生长点温度34℃左右，而开花结果的部位正好是30℃左右的温度，是生长最好的温度。土壤也可以比低温管理提高6～8℃的温度，达到25℃，这样根就能发育好。
茄子跟黄瓜一样，辣椒、番茄不到33℃不要开口通气。即使温度上升了，也要开小口，维持着32～33℃的温度。整个大棚温度高了，蓄积热量也多了，到了晚上地温高，热量多，作物也不容易发生冻害。
那么，什么时候开口通风呢？通风应该改成晚上和清晨通风。清早起来拉起草苫子以后，先开口通风。大家不要怕，哪怕这时候下降两度的温度也不会对温室造成危害。因为这个时候湿度最高，如果你关上棚就容易诱发病害。开口把湿气排出去，棚内的作物就不易得病。通风要半个小时左右，然后关上风口提高温度。到太阳落山以前，打开风口降温，排除湿气，然后盖草苫子，放下草苫子以后，通风口要开放，只要早晨起来棚内温度不低于10℃，这个风口一夜都要开着，而且开口越大越好。早晨起来棚内温度只要不低于8℃，口还要开着，但是要缩小点。一旦低于8℃的话，晚上10点左右要关闭风口保温。
这样调整棚内的温度和湿度，棚内的作物的根系生长发育好，不容易出毛病。根是根本，土壤温度高根才能发育，所以只有高气温提高土壤温度，才能促进整个秧苗发育。
解决温度管理的同时，一定要注意及时适时喷施天达2116。喷施天达2116以后，作物既能够抗高温，又能够防冻害耐低温，而且高抗病害。喷了天达2116，结合高温管理，产量会大幅度提高。说实在的，大棚的黄瓜、番茄的亩产量是多少？我的学生在1996年就突破亩产6万～7万斤。大家可能看到在《乡村季风》里面播的，青岛市城阳区北城村的一个小伙子，他的大棚樱桃番茄，半亩地，每年收益2.5万，3年以来不得任何病害。他用的就是这种温度管理方法，结合防病用药喷施天达2116，施用有机肥料和生物菌肥等综合技术。
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