叶用薯尖工厂化智能苗床控制系统设计.pdfVIP

第37卷第11期 中国农机化学报 V01．37No．1l 2016年11月 ofChinese Mechanization NOV． 2016 Journal Agricultural 叶用薯尖工厂化智能苗床控制系统设计* 张尉，王锐，高星星，肖进 (武汉市农业科学技术研究院农业机械化科学研究所，武汉市，430345) 摘要：通过控制卷覆膜机、电热膜以及电磁阀，构建基于移动苗床的温室“小环境”，以叶用薯尖为例研究全程自动化控制 算法；并将育苗过程分为三个阶段，以温度为控制核心，采用基于区分白天和黑夜及时问驱动模式，设计一种基于嵌入式 和传感技术的智能移动苗床控制系统。该系统实现越冬薯尖扦插后育苗环境的全程自动化控制；集控中心实现多类种苗 不同培育期在同一温室内的统一管理，降低了育苗的人工成本；精准控制育苗小环境也提高育苗效率，缩短育苗周期，增 加经济效益；可以推广到其他品类蔬菜育苗系统中。 关键词：叶用薯尖；自动化；智能苗床；越冬育苗 中图分类号：$24 文献标识码：A 文章编号：2095-5553(2016)11—0175—05 Rui，GaoXinxin，Xiao of seedbedcontrol forsweet leaf ZhangWei，Wang Jin．Design intelligentfactory system potato ofChinese tip[J]．JournalAgriculturalMechanization，2016，37(11)：175～179 的全程自动控制算法，并将其植入到控制系统中，实现 0 引言 薯尖育苗扦插完成后的全自动控制，让工人专注于扦 作物的越冬育苗是市场需求的必然要求，在冬季、 插工作。用精准、数字化来武装传统设施栽培领 早春等低温时节的育苗作业中，需要利用温室加热系 域‘7刮，为工厂化育苗在同一温室内集群管理和柔性化 统[1]对整个温室内环境进行加温，能耗大、运行成本 生产提供了便利。 高；同时还要在苗床上搭盖塑料薄膜来增加苗床的蓄 1 系统架构 热、保湿能力[2]，工作量大、效率低下。为解决上述问 题，王锐等人针对这类系统进行了改造性的研究，并定 系统分为移动苗床集控中心主控制器和每个苗床 型了基于移动苗床的温室“小环境”控制装置，即通过 上安装的分控制器，通过线缆或无线设备连接。 移动苗床拱棚装置、加热隔热系统，建立苗床及作物的 独立加热保温小环境，实现节能降耗，并利用苗床覆膜 机自动完成塑料薄膜的覆盖、卷收功能，解放劳动力、 提高作业效率[3]。经过两年来的不断改进升级，鉴于 该苗床优秀的节能效果，在市场上已经经受住了考验， 武汉地区的育苗企业已经开始应用该种苗床[4]，提升 育苗成苗率41．4％，降低单株苗加热成本69％ -II心控制器 以上‘5|。 图I 系统结构 随着劳动力成本[6]的增加，苗床群大规模、集群自 stFLICtUFC Fig．1System 动化控制需求将越来越高。为了进一步解放劳动力， 苗床控制器预留了RS485通信接口，保证多个苗 将育苗扦插完成后的环境控制参数自动设定在分控器 床控制器