大棚压膜槽的可靠性及生产率分析

随着农业产业规模的不断提高，现代农业大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温度控制便成为一个关键。传统的温度控制措施显现出很大的局限性。本系统采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够提高产品的质量和数量。

温室大棚多路温度检测系统以A下89552单片机系统为核心，能对多室的温度进行实时控制巡检，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃~100℃。温度信号由12位AD574和温度/电压转换电路提供，温度传输采用RS-485串行总线进行多机通讯，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰。各检测单元(从机)能独立完成各自功能。根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以通过总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和。主控机统一设置系统时间和温度修正值和各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能。负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果进行整理和显示。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。

另外，本系统可以选择摄氏温度c和温度r两种显示模式。系统中加入了带上下限报警的温度检测器，在设定范围内，绿指示灯亮。超上限时红灯亮并鸣笛，低于下限时黄灯亮并鸣笛，按任意键停止报警，但若温度不在正常范围内还会再次报警，充分考虑到了系统的性及性。

多机系统是指由多台计算机组成的系统。本系统采用主从式系统完成大棚温度采集，计算机间的通信由主机控制。

主机的功能是监视各从机的工作，定时收集每个从机的实时数据信息并将收集到的数据信息进行处理、存档、格式化显示，并能根据用户设置的报警阂值进行声光报警，这部分的硬件电路设计除了键盘、液晶、等常规外设外，另外，增加了一个日历时钟。同时，操作人员通过人机通讯，在主机上查询从机的状态，诊断系统中每个从机是否出现故障，以便系统维护。

从机是一个独立控制器或数据采集装置，进行现场数据信息的采集、计算和对现场的控制，它的设计方法基本上与一般的单片机系统相同，只是需增加通讯口硬件和通讯处理软件。为了减少通讯量，从机常用于完成对一个子系统的控制或数据采集。每台从机所需完成地功能一般比较多，而且是综合性地，这是它的结构比较复杂，再加上通讯处理软件需与控制或数据采集并行进行，所以在多机系统的从机中还配备实时多任务操作系统。

采用了分布式控制思想的温度测控系统，先要解决的是主机与从机之间的数据通讯问题，除了建立硬件电路基础外，还要定义系统的软件通讯协议。协议规定如下：主、从双方波特率均设置为9600bpt，主从双方初始状态均设置为串行口中断方式。

从机不主动发送命令或数据，都由主机控制。系统进行温度检测工作的过程，先，主控机针对需要检测的从机发出巡检指令，通过串口送出，经接口电路加载至通讯长线电缆端口，成功确认应答信号后转为数据接收状态；各从单片机同时接收到经通讯接口输入的巡检指令，并与自身地址编码比较，若编码一致则产生应答信号，然后将采集到的数据发送回主机，发送完毕在切换至采集信号并等待响应接收中断状态；主机将接收到的全部数据经校验判断无误后，送数据处理机构计算、显示，如数据传输有误，则指令从机重发数据、系统软件的主控制。

1.关于设施农业主体对象

设施农业的主体对象主要是温室，学术上从不同的角度出发，对温室有各种分类方法，但生产中通用的温室分类还是按照其使用性能来区分，同种类型中不同的变型按覆盖材料的不同来区分。目前国内常用的温室类型主要有塑料大棚(含中小拱棚)、日光温室和连栋温室。

1.1塑料大棚

是指以塑料薄膜作为透光覆盖材料的单栋拱棚。它在我国南方地区使用，功能是冬季保温，夏季遮阳、防雨；在北方地区使用主要具有春提早、秋延后作用，一般比露地生产可提早或延后一个月左右。由于其保温性能较差，在北方地区一般不用它做越冬生产。

1.2日光温室

是我国科技工作者在一面坡温室的基础上不断完善提高出来的一种具有中国特色的温室形式。它是以太阳能为主要能源，夜间采用活动保温被在前屋面保温进行越冬生产的单屋面塑料薄膜温室，该类温室的东、西、北三面墙体和后屋面采用高保温建造材料。在我国北方地区使用，正常条件下不用人工加温可保持室内外温差达20-30℃以上。此类温室现已推广到北纬30-45°地区，是北方地区越冬生产园艺产品的主要温室形式。

1.3连栋温室

是将多个单跨的温室通过天沟连接起来的大面积生产温室。是当今世界和我国发展现代化设施农业的趋势和潮流。连栋温室根据结构型式和覆盖材料不同，分为连栋玻璃温室、连栋塑料温室和聚碳酸醋板温室(PC板温室)。其中连栋塑料温室又根据覆盖塑料薄膜的层数分为单层塑料薄膜温室和双层充气温室。PC板温室也根据聚碳酸醋板材料的不同，分为PC中空板温室和PC浪板温室。温室的屋面型式有拱圆形、锯齿形和人字形等。

2、我国设施农业的发展前景和需要解决的技术问题

目前，世界上许多的温室种植业和养殖业很大的发展；在温室的环境控制技术、温室种养技术等方面也开展了深入的，并将这些成果进行了广泛的推广应用，使在有限的土地上周年均衡地供应蔬菜和花卉成为可能。目前温室作物的周年产量已达到45-65kg/㎡。我国设施农业虽然起步较晚，但在各级政府的支持下发展很快，特别是菜篮子工程建设，对设施农业的发展起到的推动作用。从近期看，节能日光温室、塑料大棚还会进一步的发展；玻璃温室的远期发展前途看好，在解决国产化问题以后，这一产业必将成为新的经济增长点。

2.1节能日光温室的方向

其一，围绕节能日光温室的采光、防寒这个问题，其优型结构，逐步达到规范化。表明，温室结构是影响内部环境性能的重要因素，对其进行是改变影响作物生产的环境因子且经济的方式，对于提高温室的生产率和资源利用率，降低成本，稳定生产具有重要的意义。

其二，新型防寒保温材料。日光温室覆盖材料依其功能主要为保温采光材料、内覆盖材料和外覆盖材料3大部分。评价现代保温采光材料的优劣主要有保温性、采光性、流滴性、使用寿命、强度和低成本等6大标准，其中保温性为要指标，关系到温室温光效应和生产效益。

其三，温室适宜的高产品种和栽培技术。设施农业发达的都非常重视温室适宜品种的培育，有专门提供温室种苗的公司。如荷兰拥有一百多种家种苗专营公司，能为温室提供的耐高低温、寡照、高湿的具有多抗性、高产的种苗，不仅满足国内种子的需要，而且还大量出口多个。

其四，合理利用自然资源，开展节能温室生态农业模式的。生态农业是21世纪世界农业生产的主要模式。通过借鉴生态农业发展模式、以及考虑我国生态农业发展面临的主要问题。我国节能温室应选择集约、的现代可持续生态农业发展模式。并要根据不同地区的社会经济发展水平.采取不同的发展模式。

2.2塑料大棚存在的技术问题

主要是光照强度弱。资料显示，新膜棚内光照度仅是自然光的70%，而新膜使用一个月以后，光照度下降到50%，近地面植物根部只有30%左右。因此，要加强透光性能好的覆盖材料的。由于薄膜不透气，棚内土壤水分蒸发和蔬菜的呼吸作用，造成空气相对湿度过高。目前生产的无滴长寿膜实际上仍有不少水滴，容易诱发作物病害。因此，薄膜的水滴性还要进一步深入,目前的塑料大棚还仅是一种季节性的栽培措施，主要用于春提早和秋延后。棚内栽培作物的品种有限，加强棚内蔬菜的种植技术刻不容缓。另外，关于棚内土壤改良，防低温，抗风灾也是一个方向。