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文獻評論

文學評論範文

在學習、工作和生活中,大家經常會接觸到論文。論文是指在各個學術領域進行研究,描述學術研究成果的文章。妳寫論文的時候壹點概念都沒有?以下是我為您收集的壹篇文獻綜述的範文,僅供參考,歡迎您閱讀。

本科畢業論文(設計)文獻綜述實例

論文題目:溫室環境測控系統及其發展趨勢。

闡述了國內外溫室環境監控系統的發展,包括美國、日本、荷蘭等溫室監控技術先進的國家在各自領域的研究成果,以及我國引進溫室技術後,各高校和專業人員在各自領域的探索,並取得了壹定的研究成果。其次是溫室測控系統的發展前沿,即該領域的先進技術,如無線電監控系統、GPRS技術、遠程溫室控制系統等。最後,詳細介紹了溫室測控中的主要影響因素,包括溫度、濕度、光照、CO2濃度,以及目前合適的處理方法。

關鍵詞:溫室環境監測與控制;無線電監測;遠距離監控

溫室環境控制系統及其應用

發展

論文摘要:本文介紹了國內外溫室環境控制系統的發展狀況,自溫室誕生以來,美國,日本,荷蘭等溫室監控技術比較先進的國家在各自的領域進行了研究,並且在引進溫室技術之後,國內各高校和專業人士也進行了各自的有益探索,並取得了壹定方面的研究成果。第二,發展前沿的溫室控制系統,如無線控制系統、GPRS技術、溫室遠程控制系統等。最後,具體講述了溫室監控的主要因素,包括溫度、濕度、光照、CO2濃度以及目前比較合適的方法。無線電控制系統;溫室遠程控制系統。

介紹

當前,我國農業正處於由傳統農業向以優質、高效、高產為目標的現代農業轉變的新階段。溫室作為現代設施農業的重要產品,已在我國大部分地區得到廣泛應用。溫室可以模擬為人工智能監控的半封閉生態系統,可以避免各種不利外界因素的影響,人為控制[1]或創造適合作物生長的氣候環境。由於溫室內的各種環境因素都是可以人為控制的,因此控制技術直接決定了溫室內作物的產量和品質。

溫室測控系統壹般包括三個模塊:環境信息采集模塊、數據處理模塊和執行模塊。在目前的測控系統中,環境因素的采集主要包括溫度、濕度、CO2濃度、光照強度、土壤濕度等。

國內外1溫室環境監控的發展

自20世紀70年代溫室誕生以來,各國對測控技術的研究越來越多,並逐漸向網絡化、智能化、集成化方向發展[2]。

國外溫室技術發展概況。

美國是最早發明計算機的國家,也是最早和最多將計算機應用於溫室控制和管理的國家之壹。美國研制的溫室計算機控制管理系統,可以根據溫室作物的特點和要求,自動調控溫室內的光、溫、水、氣、肥等諸多因素,還可以利用溫差管理技術調控花卉、水果、蔬菜的開花和成熟。

在日本,作為設施農業主要內容的設施園藝建設相當發達。比如塑料大棚等人工栽培設施廣泛使用,保護地栽培面積居世界前列。蔬菜、花卉、水果在保護地溫室中廣泛生產,針對育苗設施中的高溫、高濕等不良環境研究了幾個設施項目[3],主要包括播種裝置、幼苗接觸刺激裝置、幼苗灌溉裝置和遮光裝置的開閉裝置、缺陷苗的開閉裝置。

2002年,英國倫敦大學農學院利用計算機遠程控制技術,對50公裏外的溫室內的溫度和濕度進行觀測和遠程控制。另外,鑒於CO2濃度對作物的影響,通常在溫室內安裝換氣扇,攪動空氣,使溫室內CO2濃度壹致[5]。

荷蘭的園藝溫室發展較早。由於地處高緯度、日照短、年平均氣溫低等不利於作物生長的氣候因素,我們集中更多的力量發展經濟價值高的花卉和蔬菜,大規模發展玻璃溫室和配套工程設施,並全部采用計算機控制,大大提高了作物的產量和質量要求。

如今,隨著科學技術的不斷發展,國外溫室產業致力於高新技術的廣泛應用。遙測技術、網絡技術和控制局域網已逐漸應用於溫室的管理和控制。近年來,各國溫度控制技術提出建立溫室行業標準,向網絡化、大型化、無人化方向發展[6]。

1.2國內溫室技術發展概述

國內計算機應用始於70年代中期,當時主要用於數據的統計分析和計算。自20世紀70年代末以來,中國從美國、日本、荷蘭和其他國家引進了許多先進的現代溫室技術。我國農業科研人員在借鑒發達國家高科技溫室技術的基礎上,對溫室內的溫度、濕度、光照、CO2濃度等環境因子的控制技術進行了全面的研究,我國的溫室技術也在學習和發展的道路上取得了長足的進步。

早期溫室技術由中國農業科學院於1987引進,成立了全國農業系統第壹個計算機應用研究機構[7]。20世紀90年代初,計算機開始用於溫室管理和控制領域。

2000年,於今研究了工業控制計算機IPC在自動溫室控制中的應用[8]。本研究基於工業控制計算機采集環境信息並控制外圍設施進行控制。實現了溫室的封閉環境控制,但系統布線復雜,維護困難,價格昂貴。

2005年,杜輝等人研究了基於藍牙技術的分布式溫室監控系統[9]。該系統結合藍牙技術和現場總線技術對溫室群進行監控,提高了系統的可靠性,減少了數據傳輸過程中的幹擾。但由於藍牙技術本身的不成熟,與其他技術的結合會導致系統的無序,難以控制。雖然該系統的實際應用還需要深入研究。

2007年,唐娟等人研究了基於新型AVR單片機[10]的溫室測控系統。該系統將個體生產與規模化生產相結合,在單個溫室生產智能化自動化的基礎上,實現了連棟溫室的規模化生產。

2008年,周和郭康全開發了基於ARM7微處理器的溫室控制器系統[11]。該系統可以通過AD算法實現溫室內模擬量和開關量的實時動態采集,並將采集的數據經過處理後定期保存並發出控制值。

2溫室技術的新發展

現代農業設施技術有了很大發展,不同的先進技術被用來創造有利於作物生長的溫室環境。這裏有五種新的溫室技術。

2.1無線電監測系統

隨著生產規模的不斷擴大和溫室數量的增加,有線監控系統布線復雜、維護困難、不能隨意添加節點等缺點暴露無遺。隨著電子技術的發展,出現了集成的無線收發芯片nRF905,它體積小,只需在外圍增加幾個元器件就可以工作,編程簡單,可以實現信息的無線傳輸。以上位機為信息處理終端,構建了溫室環境參數監測系統。該系統具有無需布線、任意增減采集點、結構簡單、功耗低、組網方便等特點,具有較高的實用價值[12]。

2.2 GPRS技術的應用

GPRS(通用分組無線業務)是通用分組無線業務的簡稱,是基於GSM(全球移動通信系統)系統的無線分組交換技術。同壹無線信道可以被多個用戶共享,只有當壹個用戶需要發送或接收數據時才會占用信道資源,從而有效利用信道資源。監控中心服務器可以通過GPRS使用移動狀態下采集的各種信息和數據,在移動通信服務商提供的GPRS服務平臺上搭建溫室環境監控信息和數據傳輸系統,實現智能溫室控制信息采集點的無線數據傳輸。同時,監控系統可以實現信息和指令的反向傳輸,從而達到遠程控制的目的[13]。溫室環境監控中心還可以通過服務器瀏覽各個溫室的作物生長狀況。

2.3基於CAN和Profibus的溫室分布式監控系統

CAN(控制器局域網)總線是分布式實時控制系統的串行通信局域網[14-15]。其信號傳輸采用短幀結構,具有傳輸時間短、受幹擾概率低、實時性強、性能好、可靠性高等優點,廣泛應用於各種控制系統中檢測與執行機構之間的數據通信。

基於Profibus的溫濕度分布式測控系統類似於CAN總線。在現有的各種現場總線中,Profi2bus總線占據了很大的市場份額,並提供了三種協議類型:DP、PA3和FMS。

2.4虛擬儀器的應用

溫室測量系統的發展經歷了模擬儀器、分立元件儀器、數字儀器和智能儀器,現在已經發展到虛擬儀器。虛擬儀器由計算機組成的虛擬儀器平臺,可以通過不同的虛擬儀器軟件實現多種測試功能,可以用虛擬儀器代替壹些傳統的儀器硬件,利用虛擬儀器強大的數據采集和數據分析功能處理各種信息,然後將結果發送到顯示器或控制調節機構來調節溫室的環境參數[16]。

2.5遠程溫室控制系統

為了實現農民對溫室的簡單控制,增加農民的產量和收入,遠程溫室控制系統顯然是壹個值得研究和推廣的項目。該系統要求實時性高、傳輸距離遠、穩定性高、抗幹擾能力強。CC2Link成本低,能滿足野戰環境的通信要求,成為主要的新型野戰通信方式。此外,以太網實時、高速、傳輸距離遠,成為主流的遠程通信方式。二者結合實現了溫室遠程控制網絡[17]。

3影響作物生長的因素及處理方法

作物的生長發育,壹方面取決於作物本身的遺傳特性,另壹方面取決於外界的環境條件。在生產上,需要通過優良的栽培技術和創造適宜的環境條件來控制生長發育。

影響作物生長發育的主要環境條件包括:溫度(氣溫和土壤溫度)、光照(光強和光周期)、水分(空氣濕度和土壤濕度)、土壤(土壤肥力和土壤溶液的反應)、空氣(大氣和土壤中空氣的特性、CO2含量、有毒氣體含量)、生物條件(土壤微生物和病蟲害)等等。詳細討論了以下四個方面:溫度、濕度、光照和CO2濃度。

3.1溫度

溫度是作物生長發育最敏感和最重要的環境。在自然環境中,溫度隨時間而變化。

這四個層次是周期性變化的,隨著空間緯度和高度的增加而降低。

此外,在室內,由於農作物的密集生長,溫度的空間變得更加復雜。事實上,溫度的空間分布受室外氣候因素、室內調控方式和植物種群結構的影響,氣溫在水平和垂直方向上往往是不均勻的。

處理方法:

目前溫室的溫度控制主要包括加熱、保溫和降溫[18]。供暖有三種形式:熱風供暖系統、熱水供暖系統和土壤供暖。保溫包括減少傳熱和通風,提高保溫率,增加表面熱流;最簡單的降溫方法就是通風。

3.2濕度

適宜的空氣濕度和土壤濕度是溫室作物健康生長的重要條件。據研究,除了雨天,午後室內空氣濕度低會導致農作物光合作用的午休。

壹般來說,農作物適宜的相對濕度為60% ~ 80%。因此,溫室內空氣的相對濕度直接影響作物的光合作用和作物生產的質量;此外,空氣濕度過高,農作物也容易生病。

土壤濕度對植物也有很大影響。如果溫室排水灌溉不暢,土壤透水性不好,就會造成土壤水分過剩,減少土壤中的氧氣,減少植物根系呼吸的水分,從而影響植物的水分代謝,阻礙植物生長或引起根腐病[19]。

處理方法:

除濕的方法有通風、加熱除濕、覆蓋塑料薄膜、使用除濕機和除濕換熱通風裝置。加濕方法包括噴霧加濕、濕簾加濕和在溫室頂部安裝噴霧系統[20]。這些方法不僅有加濕功能,還能達到降溫的效果。

3.3光強度

光是作物生長發育的關鍵條件之壹。沒有光,就沒有植物的生長,光照不足必然會影響植物的生長發育。

光照的強弱直接影響作物光合作用的強度。與室外相比,室內光的明顯差異表現在數量減少、光質變化、光分布不均勻三個方面,從而形成了獨特的溫室光環境[21]。

解決方法:手動調節溫室外部設施,改變溫室內的光照強度。

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