中国农业大学URP论文 设施园艺实用智能化温室 降温系统有多种组合的工作方式，呈现较复杂的多态性，每种工作状况都有自身适合的气候条
件与范围，它受外界温度、湿度、辐照量和运行的经济性等因素影响、组合方式的选择与判断，一般根据确立的准则和代表性的数据，通过人工神经网络，并用遗传算法优化建立映射关系，建立完善的判断模式。
7.3混合式通风系统
温室通风是调和与改善温室内环境的重要手段。现代温室多以机械通风为主，其可控性强，通风效果可靠，但要消耗一定的能源。自然通风正相反，它的通风效果受外界气候的影响性大，但因其节能且经济而被广泛采用。
而混合式通风系统的技术方法，属一种新的节能型通风方式，它通过自然通风和机械通风的相互转换或两种通风模式的共存来实现。
混合式通风系统具有多态性，它是在明确主导风向的情况下，组织安排温室空间尺寸，整体协调两种通风模式效率的发挥，通过在温室端侧部和顶部布置大面积的窗体来实现通风功能。其中，部分的自然通风窗体可用机械通风的进风口。两种通风模式的共存对温室尺寸范围造成一定限制，对自然通风窗的密闭性要求也更高。混合式通风系统同样也是根据温室控制系统采集室内
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中国农业大学URP论文 设施园艺实用智能化温室 外气候参数以及用户管理设定的目标参数，通过控制算法建立模式判断，并随温室内外气候的变化进行通风调整。
7.4温室控制系统与管理软件
采用基于现场总线技术-CAN总线的温室环境计算机分布式控制系统，适合温室控制系统多目标变量、多现场设备的智能控制，系统可靠性高，是今后发展的趋势。
图2 软件框图
智能控制系统软件采用基于windows的多任务管理系统和基于规则知识库的专家系统（ES）实现温室的自动化控制。用户可以设定每个任务的允许/禁止状态，并设定不同气候区温室设备的控制参数，从而可以根据需要为每个温室气候区定制不同的控制方法和策略，满足不同用户的使用要求。如图2软件框图。
7.5 作物栽培管理系统
系统由数据库、知识库、推理机制、知识获取、解释机制和人机交互界面等部分组成。知识库包含本领域转接解决问题的实例、经验和理论，采取规则+模型作为主要的知识表示方法建立。数据库包括推广品种的资源数据库和温室环境数据库、作物生长发育与环境关系数据库和气象资料数据库等。
系统实现模块化管理，分为专家咨询、栽培方案设计和动态预测等三大模块。专家咨询模块存放的专家知识为用户提供播前准备、定植、植株管理、病害防治、虫害防治、采收与贮运方面
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中国农业大学URP论文 设施园艺实用智能化温室 的咨询服务；栽培方案设计模块由栽培方式选择、确定播种期及播种密度、水分运筹和肥料运筹等四个子模块组成；动态预测模块有生长模拟与预测和温室环境制子模块组成。
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中国农业大学URP论文 设施农业灌溉量控制模型和营养液供给自动控制系统 8设施农业灌溉量控制模型和营养液供给自动控制系统
现代设施农业以基质栽培代替土壤栽培。在基质栽培中，除了碳、氢、氧主要由空气和水提供外，作物生长发育所必需的其它营养元素都必须通过灌溉营养液来提供。另外基质对于水分和养分的缓冲性能要比土壤差得多，因此灌溉量的掌握和营养液的供给控制尤为重要。
8.1控制系统研制
8.1.1供液系统设计
供液系统是整个营养液供给控制系统的一部分，要求管道设计合理、管道内液体混合均匀、管道畅通无阻塞、工作可靠等。本套供液系统的管道布局示意图如图3所示。为排除水源所含泥沙及其它各种杂质，为此设置一沉淀池。水泵和两个隔膜泵分别向主管注入水、肥液和酸度调节液的，在主管中混合形成营养液。主管上安置的过滤器可防止水中未沉淀杂质或肥液中未溶颗粒进入灌溉系统。在过滤器两端接上压力表，便于观察系统是否工作正常。为尽量实现均匀灌水，本施肥灌溉系统的管路采用对称布置。为避免维修电导率传感器及酸度传感器时影响灌水正常工作，不将它们直接接在主管上，而与其并联。在主管与两传感器并联段，设置一闸阀，以形成压差，迫使灌溉液的一部分进入传感器。整个温室分3个区，每区4跨，每次只灌溉1个区。灌溉千管进入温室后，在每一灌溉区与支管相连，连接处设置电磁阀，由控制系统决定其通断。
1灌溉水机淀池 2离心水泵 3肥液池 4肥液隔膜泵 5酸度调节液隔膜泵 6酸度调节液池 7压力表 8过滤器 9压力表 10闸阀 11主管 12酸度传感器 13电导率传感器 14 区电磁阀 15支管 16毛细滴灌管
图3 营养液供给回路装置图
8.1.2单片机智能控制器设计
本智能控制器以单片机为控制核心，加上一些外围扩展电路共同组成。根据营养液供给自动
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中国农业大学URP论文 设施农业灌溉量控制模型和营养液供给自动控制系统 控制系统需求，该智能控制器应具有如下功能：采集温室内温度、湿度、光照等环境因素；按照生产需要实现各区间营养液的自动供给；管道内营养液浓度(包括酸度、电导率浓度)的检测、调节；具有小型键盘和显示，工作人员可以根据实际需要进行供液参数的显示、设定和修改；控制器电压监控和看门狗定时、复位功能；具有与外界进行数据通信的接口。 8.1.3闭环控制原理
整个系统采用闭环反馈控制，其示意图如图4所示。当执行某一区间供液命令时，首先由单片机智能控制器输出开关量控制信号，启动讽逮电机，同时给相应的电机控制器供电，并闭合相应供液区间的电磁阀(见图4)。电动机带动隔膜泵转动，分别将酸液和母液等注入供液管道进行混合。通过传感器检测供液管道内营养液浓度，并将其转换成电信导输出给单片机智能控制器。智能控制器AD转换电路采样该值，并与设定值相比较，利用PI调节器得出营养液浓度调节结果，然后将该结果通过DA转换，输出给调速电机控制器，再由控制器控制调速电机的励磁电流，从而改变电动机转速，隔膜泵输出流量也随之改变，最终实现调节营养液浓度的目的。
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