施工组织设计温室大棚(精选8篇)
1.施工组织设计温室大棚 篇一
温室大棚内漫灌池及地面建设施工合同
发包方(以下简称甲方):
承包方(以下简称乙方):
经甲乙双方协商一致,按照《中华人民共和国合同法》及国家、地方有关法律法规,遵循公平合理、互惠互利、诚实守信的原则,就甲方将建设温室大棚内漫灌池及地面建设工程承包给乙方一事达成共识,特订立本合同。
一、工程概况:
1.工程名称:
2.工程期限:自月
3.工程地点:。
4.工程内容:以(包工包料、单包工)的形式承包建造本工程,预计总建设面积为平方米,最终结算面积按乙方实际施工建设面积结算。
二、合同价款及支付方式
1.合同单价按照/平方米(大写:)计算(包含)。
2.结算方式:
2.1预付款:合同签订后3日内甲方向乙方支付合同总价的 作为工程预付款,即本甲方应支付。
2.2主体工程完工前,甲方根据工程进度向乙方支付工程进度款元(大写:)。
2.3工程竣工后经甲方验收合格,甲方预留总价款的2%作为质保金,扣除已支付的工程预付款、进度款及质保金后,3日内将剩余款项一次性支付给乙方。
2.4质保金支付:质保金在工程验收合格之日起满一年后的5日内全额支付给乙方。质保金在支付时不计算利息。
三、建设要求及质量
1.按照甲方设计要求施工,四周小矮墙必须满足30公分高及双面粉刷;
2.各个棚内设有漫灌池,按甲方设计尺寸建造;且各小漫灌池水平均匀。
四、甲乙双方为合理沟通工程进度、工程量及工程质量要求,各派驻工地代表一名全权处理本工程各项建设事宜并负责确认实际施工量。若乙方工程质量不合格,甲方驻工地代表可提出整改,若甲方驻工地代表施工过程中无异议,视为乙方施工合格。
1.甲方驻工地代表:
2.乙方驻工地代表:
五、甲方义务及违约责任
1.保证施工现场具备开工条件,开工前必须保证提供水、电,并铺设道路,保证乙方运输材料通畅。若甲方没有提供水电或铺
设道路造成工程延误,每延误进场时间一天,甲方应支付乙方总工程价款的1%,同时完工时间顺延。
2.乙方在运输材料及施工过程中,如遇当地村民干扰,一切事宜由甲方负责协调解决,如因干扰造成乙方损失的,甲方应全额赔偿乙方。
3.甲方必须按时支付工程款,若甲方未按时支付工程款,乙方有权停工。所造成的损失由甲方承担。
六、乙方义务及违约责任
1.乙方保证按照甲方要求施工,施工过程中发生任何安全事故由乙方自行承担。
2.因不可抗力及天气因素造成施工无法进行,工期顺延,乙方不负延误责任。
七、本合同未尽事宜双方协商解决,协商不成,可向甲方所在地人民法院提起诉讼。
八、本协议一式两份,甲乙双方各执一份,具有同等法律效力。
甲方:乙方:
甲方代表:乙方代表:
联系电话:联系电话:
年月日
2.施工组织设计温室大棚 篇二
为缓解我国副食品供应偏紧的矛盾,农业部于1988年提出建设“菜篮子工程”,建立了肉、蛋、奶、水产和蔬菜生产基地,以保证一年四季都有新鲜的蔬菜供应。同时,大力实施“设施化、多产化和规模化”政策。其中,“设施化”就是大棚化;“多产化”就是指种植多种新品种蔬菜;“规模化”就是大批量种植。从20世纪90年代末期开始,温室大棚的建设迅速发展。由于温室大棚种植品种不同,进而对温度和湿度的要求也不一样,在灌溉时间和程度上也有所差异,从而增加了农业人员的劳动强度,造成了人力和物力的浪费。因此,笔者设计了一种温室大棚自动灌溉系统,自动采集土壤的湿度和大棚的温度,根据不同农作物对湿度和温度的需求采取自动灌溉。
1 系统方案设计
系统分为上下两个控制平台:上层控制平台采用Java语言及Web技术实现,用来实时监控温室大棚内的温湿度,并控制下层平台。下层控制平台以ARM芯片为控制核心,在不同种植区域安放温湿度传感器,实时向上层控制平台上报数据;并配以键盘和显示设备,方便显示及农业人员就地修改设置值;将灌溉设备与ARM芯片相连,实现灌溉自动化。
2 系统硬件设计系统采用型号为S3C2410的ARM9系列微核心处理芯片;传感器分别采用LM温度传感器和FDR型土壤湿度传感器;显示部分采用TFT液晶显示器来显示温度和湿度,按键则采用SPI接口的键盘显示控制芯片ZLG7289,系统框图如图1所示。
三星公司推出的16/32位RISC处理器S3C2410为手持设备和一般类型应用提供了低价格、低功耗和高性能的小型控制器的解决方案。S3C2410通过提供一系列完整的系统外围设备,无需为系统配置额外器件,大大降低了整个系统的成本。
2.1 数据采集电路
目前常用的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型。本设计采用FDR(Frequency Domain Reflectometry)型土壤湿度传感器,它具有简便安全、快速准确和定点连续等优点,目前应用较为广泛。
传感器由一个内含电子器件的防水室和与之一端相连的3个不锈钢针的成形探针组成。这些探针直接插入土壤,探头尾部的电缆线连接适宜的电压源并输出模拟信号。
本设计采用的土壤湿度传感器型号为SM2820M,电源电压范围DC12~24V,测量范围0~100%,测量精度3%FSD,响应时间<1s,输出信号4~20mA,运行环境-30~+85℃,测量区域为以中央探针为中心的周围3cm、高7cm的圆柱区域。
SM2820M设备输出3线接口,红黑线是传感器电源接口,绿线是电流输出接口。由于输出为电流信号,故可以远距离信号传输,理论上最大可以在1 000m距离范围内可靠传输。SM2820M输出信号为4~20mA的电流信号,而S3C2410内置AD转换功能的输入要求为电压信号,因此采用信号隔离放大器进行电流/电压转换。其中,引脚1电流输入,引脚2信号输入GND,引脚8和引角11为电压输出。
温度传感器采用LM35,是一种内部电路已经校准的集成温度传感器,其输出电压与设施温度成正比。精度达0.5℃,测量范围为-55~150℃,可在4~20V的较宽供电电压范围内正常工作。LM35有3个引脚,分别为电源负GND、电源正VCC和信号输出S。
CPU内部内置了8个通道的10-bit ADC转换器。以0.067hm2温室大棚内种植3种不同的农作物为例,则需2个土壤湿度传感器和1个温度传感器。电路框图如图2所示。
2.2 网络通信电路
S3C2410通过以太网口与上层控制平台通信,但CPU本身并没有网络接口,所以需要通过扩展网络接口的模式。本系统利用DM9000实现扩展,它是一款完全集成的快速以太网MAC控制器,有1个一般处理接口、1个10/100M自适应的PHY和4kDWORD值的SRAM。
首先,DM9000读写操作要正确寻址。AEN(地址允许)是输入引脚片选信号与S3C2410的nGCS2引脚相连,CMD引脚与S3C2410的ADDR2相连。CMD引脚高电平是访问数据端口,低电平是访问地址端口。SA4~SA9是地址总线4~9位,当AEN低且SA9和SA8高,而SA7,SA6,SA5和SA4为低时,则DM9000被选中。IOR是处理器读命令,低电平有效,与S3C2410的nOE引脚相连。IOW是处理器写命令,低电平有效,与S3C2410的nWE引脚相连。网络通信电路框图如图3所示。
3 系统软件设计
系统软件设计主要分为两个部分:上层控制平台软件设计和下层控制平台软件设计。上层控制平台软件采用Java语言及Web相关技术实现,下层控制平台软件利用C语言实现。
3.1 上层控制平台
上层控制平台主要完成以下4个功能:
1)温室大棚不同区域的划分;
2)对不同区域种植的农作物进行环境温度和土壤湿度的设定,并将设置下发至下层控制平台;
3)当温度或土壤湿度超过设定门限时,产生声光报警;
4)实时上报传感器采集的数据。
利用上层平台通过网线与S3C2410实现远程通信,可以实时远程控制大棚内的灌溉设备,并可以同时管理和监控多个温室大棚。
3.2 下层控制平台
软件设计的整体流程是上电后,首先进行系统初始化的操作。初始化成功后,进行温度和土壤湿度的采集;而后分别判断采集数据是否超过设定门限值,是否有按键修改设置,是否有上层控制平台下发控制命令等操作。流程图如图4所示。
湿度采集过程中主要测量土壤含水率,计算公式为(湿重-干重)/干重×100%,即土壤中自由水的质量在土壤总质量占的百分比。在实际使用过程中,当土壤中的含水量超过24%时,土壤已经达到饱和且呈溢出水状态,因此检测土壤含水量超过24%没有实际的意义。通常情况下,农作物适宜生长环境的土壤含水率在12%~20%之间,所以传感器的动态定为0~24%,对应0~100%的土壤含水率输出。土壤湿度传感器的输出为模拟量,4~20mA分别对应设定的满量程。电流与湿度的关系为
undefined (1)
式中 D—实际对应的湿度值;
Ec—输出的电流值;
Mr—水分满量程,取值为Mr=24。
DM9000驱动程序部分主要由网卡的初始化、网卡的数据检测获取及中断服务程序组成。数据的发送和接收在中断中进行处理,主要流程如图5所示。
4 结语
该系统利用Java语言及Web技术实现上层平台的设计,利用C语言实现下层平台的设计。整个系统实现了对温室大棚内不同种植区域内的农作物温度和土壤湿度的实时监控和设置,并根据不同农作物对温度和土壤湿度的需求进行自动灌溉。
参考文献
[1]侯俊才,侯莉侠,胡景清,等.基于单总线技术的温室大棚多点温度采集系统[J].农机化研究,2012,34(8):152-155.
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[3]朱旭光,刘建辉.农业大棚的温湿度控制系统[J].自动化技术与应用,2005,24(2):45-47.
[4]唐献全,陈联诚.温室土壤湿度信息的自动采集与监控[J].天津农学院学报,2005,12(4):28-30.
[5]徐晓.基于AT89C51的土壤温湿度数据采集与调节系统设计[J].科学技术与工程,2009,9(4):1032-1034.
3.温室大棚设计建造技术 篇三
摘要:温室又称暖房,在不适宜植物生长的季节,能提供作物生长所需的温湿条件,北方应用比较广。本文从大棚选材、设计、布局等方面详细介绍了温室大棚设计建造技术。
关键词:大棚;设计;布局;建造
中图分类号: S629 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2014.22.0039
1 总体设计
1.1 选址
选择建造地址时要综合考虑以下几方面因素:
1.1.1 光 光是大棚及温室的主要热源,光合作用的主要光源。因而要选择地势平坦的向阳地,在温室的附近不能有树木、建筑等遮荫物。
1.1.2 土壤 土壤肥沃、土层较厚、地下水位低、排灌良好的黑色壤土或砂壤土。
1.1.3 水 水源必须充足。
1.1.4 电 要有电源。
1.1.5 风 避开风口。如果冬季风力较大,在不影响光的情况下,可在冬季季风方向设屏障(风障、大围墙、防风林带)。
1.1.6 污染 远离工厂污气、污水、尘土等污染源。
1.1.7 交通 靠近交通要道和村庄,便于运输和管理。
1.2 温室大棚群布局
温室群布局:温室前后排间距,要求不遮荫又不浪费土地,温室前后栋距离为脊高的2.5~3倍。排列要整齐,要有交通干道以便通风运输。
大棚群布局:大棚左右距离2~3米即可,前后栋棚顶之间距离5~6米为宜,要排列整齐便于通风运输。供应大棚用苗的温室应处在大棚群中间位置。
1.3 建造方位
温室原则上采取东西延长、坐北朝南的方位,这样有利于冬季接受较多的太阳辐射。坡面向南偏西5~8度为宜,有利于北方寒冷地区揭开覆盖物较晚的情况下能尽量提高午后的室温,对夜间保温有利。大棚属于全光照设施,应南北延长,有利于上下午均匀采光。
1.4 建造尺寸
建造尺寸设计要按照较理想的采光要求,尽可能节约建材的标准设计,根据地理位置及太阳高度角计算合理采光角度,然后综合其他因素确定建造尺寸。
1.5 保温防寒设施
1.5.1 墙体 土墙厚度要达到1.2~1.5米,山墙两侧堆放稻草等保温;砖墙要建成0.5~0.6米厚的夹心层,中间夹苯板或其他隔热材料。
1.5.2 后屋墙 一是保证后屋面长度;二是要选好保温材料如秫秸、稻草等。
1.5.3 防寒沟 为防止地中传热,温室前坡底角外侧应挖深0.5~0.6米的深沟,衬上旧薄膜,填充稻草、马粪等保温隔热材料。
1.5.4 不透明覆盖 冬季进行生产的温室夜间要用棉被保温,春季生产可用草苫子保温。
1.5.5 透明物覆盖 选用保温及透光好的无滴膜。
2 建材
2.1 骨架建材
2.1.1 木材 可做门、后坡、中柱、立柱、透明面的框或拉杆。
2.1.2 竹材 可做大棚拱杆、拉杆、压杆,也可做温室透明面。
2.1.3 钢材 钢材质骨架没有立柱,遮荫面积小。虽然一次性投入较大,但使用年限比较长,是目前大棚温室主要骨架材料。
2.2 覆盖材料
目前主要应用的塑料薄膜有聚乙烯长寿无滴膜、聚氯乙烯无滴膜、聚乙烯紫光膜。
不透明覆盖材料主要有草苫和棉被。
3 建造
3.1 温室基槽开挖
基槽开挖前的测量与放线:按照设计图纸进行测量放线。
基槽开挖:灰线撒好后即可基槽开挖,挖宽约为0.6米的墙基,墙基深度一般应达到冻土层厚度,然后填入10~15厘米掺有石灰的二合土并夯实。
3.2砌后墙及山墙
砌后墙厚度为60厘米,采用双24厘米,中间夹苯板或珍珠岩保温,北墙设有通风窗,距地面150厘米,间距约4~4.5米。
3.3 进出口设置
温室山墙一端应设进出口,进出口设在东山墙为宜,以防西北风冷风侵袭。
3.4 上骨架
骨架间距1米左右,安装骨架要做到前屋底脚处的切线角应保持60度左右。骨架中间切角线应保持30度,拱架上端的切线角保持20度左右即可。
3.5 铺设后屋面
后屋面骨架上可直接铺木板,木板上面抹草泥,后屋面下半部可铺炉渣做保温层。
3.6 扣棚膜
薄膜最好用无滴膜,一般温室要留上通风口,因此要扣三大块膜,先扣顶膜,然后扣中膜,最后扣裙膜。两幅的链接缝相互重叠20厘米,两骨架之间设一压膜线。
3.7 上保温被
可分为移动式和固定式,移动式卷帘机可以安装在温室的一头,固定式的卷帘机一般只固定安装在温室顶部。
4.大棚钢结构施工合同 篇四
甲方:
身份证号码:
乙方:
身份证号码:
依照《合同法》及其有关法律,遵循平等,自愿,公平和诚实信用的原则,双方就本建设工程施工事项协商一致,订立本合同。
一、工程概况
工程名称:定远寨农业发展大棚
工程地点:定远寨镇
工程内容:钢结构大棚安装及彩钢瓦安装
二、工程承包范围
承包范围:钢结构大棚梁架安装,檩条制作安装,彩钢瓦安装
三、合同日期
开工日期:
****年**月**日
竣工日期:
****年**月**日
四、质量标准
严格按甲方监理要求和图纸施工要求施工
五、承包方式
1、甲方提供钢材,彩钢瓦,螺丝,切割片,电焊条,吊车,液化气(工程用的所有材料)等
2、乙方提供工程用的工具
3、甲方提供每个棚子一天吊装使用,卸车甲方出吊车,乙方出人工
4、甲方把彩钢瓦送到每个棚前
六、合同价格
金额:每平米18元(按大棚建筑面积计算),按安装大棚数量结算。
七、付款方式
1、大棚钢架,檩条,拉丝安装完,甲方付工程款60%(7200元)
2、彩钢瓦安装完付工程款90%,经甲方验收合格后剩余工程款一次性付清。
八、安全措施
1、乙方张施工期间严禁违章操作
2、乙方在施工期间发生任何安全事故甲方不负责任
九、违约和争议
1、甲方必须按付款方式付款,因付款不到位耽误工期由甲方负责
2、材料必须及时,因材料不到场影响工期由甲方负责,因材料不到场误工费由甲方负责
3、乙方必须按期交工,延误工期从工程款扣除违约金5000元
十、其他
如发生不可抗力的因素工期延续
十一、本合同一式两份
甲方:
乙方:
5.施工组织设计温室大棚 篇五
物联网感知综合课程设计报告
题目:温室大棚控制系统
年 级: 2013级 专 业: 物联网工程 姓 名: 高英亮 袁昊慈 指导教师:李世明 杜军
温室大棚控制系统
高英亮、袁昊慈
摘要 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素,单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策,控制执行器进行自动喷灌,实现了计算机自动控制,按需、按期和按量喷灌。系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成,采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。该系统采用传感器技术和单片机相结合,由上位机和下位机(都用单片机实现)构成,采用接口进行通讯,实现温室大棚自动化控制。本系统环保节能、节水、省力,具有很好的实用性和推广性。
引 言
中国农业的发展必须走现代化农业这条道路,随着国民经济的迅速增长,农业的研究和应用技术越来越受到重视,特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如:空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中,温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关,进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证,通过对监测数据的分析,结合作物生长发育规律,控制环境条件,使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数,直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度,并形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理,这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。因此,为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性,推动我国农业的发展,必须大力发展农业设施与相应的农业工程,科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境,是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。
目前,随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。
温室自动喷灌系统整体设计
该系统主要由温室大棚环境信息采集模块、单片机AT89c52模块和控制模块组成。采集模块包括光照度传感器2Du6硅光电池、土壤水分传感器TDR一3和空气温湿度传感器LTM一8901。光照度传感器采用硅光电池2Du6作为光电传感器器件,土壤水分传感器采用锦州阳光科技发展有限公司设计开发的TDR一3。这两类传感器输出都是模拟量,所以需要经信号调理电路及A/D转换等预处理后传输给单片机。温室环境空气温度与湿度的采集采用温湿度一体数字式传感器SHT71,直接输出数字量给单片机。控制模块主要由光电耦合器、继电器和执行器组成,总体结构如图1所示。
图1 自动喷灌系统整体构架框图
信号采集系统
3.1 光照采集模块
在温室环境中,光照度是植物健康生长的重要能源因素,直接影响植物的生长、发育过程、产量和果实品质。另外,光照度也影响地表与大气的物质与能量交换,即与土壤水分含量有着密切关系,在节水灌溉中是一个重要的数据信息。所以,在设施农业中光照度的检测和监测工作越来越得到重视。系统采用硅光电
池2Du6作为光电传感器件,将该器件的短路电流信号对此进行放大到0~5V,经模数转换模块送给单片机AT89C52。由于硅光电池的短路特性随光照强度是线性变化的,光电池在不同照度下的内阻也不同,因而应选取适当的外接负载近似地满足“短路”条件。A/D转换器只能够接受电压信号,因此在硅光电池2Du6和单片机AT89c52之间需要一个电流电压转换电路。这个电流转换电压模块使用的是放大器0P777。
3.2 温湿度采集模块
温室内空气温湿度的检测仅仅靠单点测量是不能准确代表整个温室环境的状况的,尤其是对于大面积的温室大棚而言,单点检测对节水灌溉控制的精确度和节水效果有很大的影响。针对这个问题,本系统选用了数字式输出和多点网络检测的易扩展式传感器LTM一89。该传感器和单片机的接口有两种方式:一是单线接口方式;二是双线接口方式。当在小面积温室环境下,数据传输距离比较短时,采用单线接口方式;当温室面积比较大、检测点比较多及传输距离比较长的时候,采用双线接口方式。控制系统
传感器采集到温室环境中土壤湿度、光照度以及空气温湿度各参数值,经过单片机处理分析后,给出最优化喷灌策略,发出控制信号使执行机构动作,进而实现按时、按需和按量的节水自动喷灌。本系统选用TLP521—4光电耦合器驱动继电器输出,其目的是为了在驱动执行设备时提高控制接口的抗干扰能力。图6为该接口的电路原理图。
在系统初始化时,将AT89C52的I/0口输出电平置成高电平,光耦TLP521—4不导通,防止在AT89c52复位、上电时继电器出现误动作。
图2 控制系统接口电路图 界面设计
通过C#程序编写窗口并将串口传输过来的数据实时显示在C#编写的窗口上的,不过能力有限所以增添了手动输入弥补,并可以从数据库中调用对应数据对其进行判定,以实现智能感应窗状态的改变。首先用visual studio 2013建立窗口界面编辑环境。通过工具箱向窗口上拖拽需要的控件完成窗口的大致规划,然后将label和button控件的名称修改成对应的变量的名称和选项名称。
5.1 主界面textBox程序
private void TMP_label_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e){ if(!Char.IsNumber(e.KeyChar)&& e.KeyChar!=(char)8)//判定是否是数字与是否为删除键(ASCII码值中删除键对应数字8)
{ e.Handled = true;//当if判定为true时,e.Handled也为true所以不会对文本框进行赋值
} }
图3 Form1主界面
5.2 选择界面label控件程序
public partial class Form2 : Form { public Form2(){ InitializeComponent();} private string string1;public string String1 { set { string1 = value;} } public void SetValue(){ this.label1.Text = string1;} //主窗口和选择界面通过InitializeComponent()函数连接,然后在选择界面窗口中定义一个public string String1然后运行程序时,主界面会对String1进行赋值,然后选择界面窗口可以对其进行调用,用其对label进行赋值。软件设计
6.1设计原理
(1)明确任务,弄清软件所承担的任务细节。
(2)软件结构设计,合理的软件结构是设计出一个性能优良的单片机应用系统软件的基础。
(3)模块化程序设计,是单片机应用中最常用的程序设计技术。将一个完整的程序分解成若干个功能相对独立的较小的程序模块,对各个程序模块分别进行设计、编制和调试,最后将各个调试好的程序模块进行联调。
(4)编写程序。根据系统功能和操作过程,列出程序的功能流程图。在完成流程图的设计之后,便可编写程序了。
6.2 温度传输软件
此模块的软件设计主要是要确保接收到正确的温度数据,所以在程序中要加
一些数据头进行校验。
1)发送温度程序:
while(1)
{
„„
//温度转换,获得温度
SBUF=0xaa;
//为了防止无线接收模块受到干扰,数据不对
while(!TI);
//所以加上两个数据头,只有在正确接收TI=0;到它俩后,才开始接收我们需要的数据
SBUF=0x55;
while(!TI);
TI=0;
SBUF=table3[a];//将测得的温度值的各位及小数点逐位的发送出去while(!TI);//百位
TI=0;
„„
//依次发送其他各位
}
2)接收温度程序
void receive(){
while(!RI);
RI=0;
i=SBUF;
if(i==0xaa)
//判断是否接收到0xaa,接收到的话再执行下去
{
while(!RI);
RI=0;
i=SBUF;if(i==0x55)//再继续判断是否接收到0x55,接收到的话就可以继续接收正write_com(0x80);确的数据
while(!RI);
RI=0;
a=SBUF;
//接收百位
write_data(a);//液晶显示百位
SBUF=a;
//再把百位发送给电脑
while(!TI);
TI=0;
delay(100);//延时
„„
//个位、十位小数点依次发送
} } 6.3 上位机软件设计
本设计使用的方法,利用TComm控件实现串口通信。TComm控件可以实现DTR/DSR、RTS/CTS硬件流控制,是比较完善的串口控件。TComm控件的串口通信参数设置与MSComm类似默认情况下。TComm控件接收和发送数据支持字符串和字节两种传输模式。在接收和发送数据前需要初始化串口,用SetPortOpen()方法打开串口,退出程序时用CloseComm()方法关闭串口。
//打开串口、接收和发送数据的语句
Comm1->PortOpen=true;//打开串口
mReceive->Text = Comm1->Input; //接收数据 mTransmit->Text= Comm1->Output; //发送数据 // 接收下位机温度及将获得的数据绘制成曲线的程序
C++Builder提供了一个功能强大的可视化控件TChart,非常便于数据的图形化显示。通过设置组件属性,可以生成点图、线图、饼图、柱状图、区域图,能够显示一维序列或二维序列,可以自由设定刻度线和坐标。给序列添加一个数据只需调用AddX、AddY、AddXY方法,非常方便。因为需要得到温度的实时曲线图,所以在定时器timer的OnTimer事件中编写程序,关键的语句如下: if(Comm1->PortOpen)
//判断串口是否打开
{
mReceive->Text = Comm1->Input //把接收到的温度放到一个memo里
Buf = Trim(Comm1->Input);//删除string首部和尾部空格的字符串
ReceiveStr = ReceiveStr + Buf;
do
{
Dot= ReceiveStr.Pos();
if(Dot==0)
break;
ReceiveData[i] = StrToFloat(ReceiveStr.SubString(1,Dot-1));//数据放进数组
ReceiveStr =ReceiveStr.Delete(1,Dot);
//留下未处理的数据
Chart1->Series[0]->AddXY(i,ReceiveData[i],i,clRed);//把接收到的温度绘成曲线
i=i+1;
//接收下一个数据
}
While(1);//直到找不到空格
ReceiveStr = “";
}
//存储接收到的数据和对应的时间 关键的语句如下:
FILE *fp;
fp=fopen(”.data.txt“,”a“);//把数据存放到data.txt的文件里
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温室大棚自动控制系统是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效农业发展技术,它是在普通日光温室的基础上,结合现代化计算机自控技术、智能传感技术等高科技手段发展起来的,因此我们组选择了以温室大棚控制系统作为课题进行课程设计。本系统通过采用温湿度传感器、光照传感器,对温室内环境的温度、湿度、光照强度进行采集,将采集的信息传输给单片机单片机通过比较输入温度与设定温度来控制通风或浇水。温室大棚自动控制系统是配备有温室环境控制系统的资源集约型高效农业生产方式,它在调控温室内小气候环境以适应作物生长发育要求的同时,不仅实现了作物的反季节生产,还提高了作物的质量以及作物生产的效率。近年来随着传感器技术、计算机技术、网络技术、智能控制技术以及生物技术等高新技术和手段的飞速发展,带来了温室环境控制方面的一场革命。温室环境控制系统正在不断吸收相关领域新的理论和方法,结合温室作物种植的特点,不断创新,逐步完善。
由于课程设计的需求,我们查阅大量资料,并在同学的帮助下学习了visual studio 2013软件的使用,并且学习了用C#制作界面,更深入的熟悉了多种传感器的功能,但是串口传输的问题始终没有解决,我们还需学习更多更深入的知识。
参考文献
6.合理温室设计提高保温性能 篇六
寿光市泽农温室工程有限公司内部材料:
日光温室的热量来源主要是太阳辐射能.一方面需考虑让尽可能多的太阳辐射能进入室内,另一方面要使进入室内的热能尽量减少向外散失,也就是说温室采光、保温性能要好。提高温室保温性能可以采取以下措施:
(1)温室的后墙和后坡是寒风侵袭的主要部位,保温性能好坏对温室内温度影响很大。因此后墙外要增加培土,培土层的厚度相当于当地冻土层的厚度,以达到最大限度地降低导热系数,减轻温室内热量的散失。后坡上采用多层保温轻体材料,如秸秆、稻草等,并适当随天气变化增加厚度,降低热传导率。
(2)后墙外夹设风障,并在后墙与风障外填满乱草、稻壳,以减轻风势。
(3)日光温室前屋面覆盖的塑料薄膜最好选用0.1毫米左右厚的聚氯乙烯薄膜。这是因为聚氯乙烯膜对于地面反射的长波辐射透过率小于聚乙烯薄膜.所以保温能力前者大于后者。
(4)前屋面外部在夜间覆盖草苫、纸被等保温材料.高寒她区环可以考虑覆盖棉被。
(5)温室内使用多层覆盖。有条件的可以覆盖无纺布内保温幕,无条件的可用聚乙烯塑料薄膜代替,即在温室棚膜下面20-25厘米处纵向或者横向拉几道细铁丝,铁丝上面铺塑料薄膜,夜间展开,白天拉向两边,室温可提高2℃。在此基础上,地面再扣小拱棚,保温效果更好.又可增温2一4℃。
(6)在温室前窗外侧设防寒沟、防止室内土壤向外传热。防寒沟距前窗10厘米,沟深30-40厘米,宽30厘米,沟内填入炉渣、乱草、马粪、稻壳等物,踏实后盖土封严,盖土厚15厘米以上。
7.施工组织设计温室大棚 篇七
1 菌类温室特点
菌类生长周期短, 生长阶段多, 现代化菌类温室有别于其他温室的特点在于, 不同菌类所适合的环境参数不同, 而且同一菌类在不同生长阶段所需要的环境参数也不相同, 所以要保证菌类的正常生长, 达到优质高产的目的, 就必须根据菌类各个生长阶段生长对环境的要求采取相应环境调控措施, 提供有益的生长环境。部分菌类生长湿度环境参数如表1所示[3]。基于cortex A8平台的菌类温室控制系统主要对菌类温室环境参数进行实时检测和控制, 并且配套视频监控, 目的是为菌类各生长阶段设置不同控制参数的温室采集控制系统。操作人员可以通过人机界面显示, 操作控制器对菌类生长进行监控管理, 用户可以根据需要自己设置各生长阶段的环境参数, 独立对各个温室环境进行控制, 通过对温室内相关设备的实时调控, 使温室内的环境参数达到对菌类各生长阶段所需的环境因子的要求[3]。
2 系统组成
系统的硬件组成部分由分别搭载各类传感器和继电器的CC2530无线模块、基于cortex A8平台的嵌入式网关、PC机、监控设备等组成。硬件系统为用户提供LCD、键盘等人机交互界面和摄像头监控, 还可以通过手持设备对温室进行观测和控制。通过生长阶段的划分、设备的关联、运行模式的选择、用户数据库等实现对菌类温室内的空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、二氧化碳和光照等的检测与控制, 通过对温室内相关设备的实时调控, 使温室内的环境参数达到对菌类各生长阶段所需的环境因子的要求。
系统实现的主要功能是在菌类温室大棚中放置的各类传感器实时监测温室大棚内的空气温度、土壤温度、土壤湿度、光照强度、CO2浓度等相关环境参数, 并且和数据库的环境参数设定进行比较;当采集的环境参数值超标时, 将向主机和手持嵌入式网关发出报警信息, 用户可以根据主机的数据和现场监控设备对菌类温室大棚进行环境参数修改;数据库的建立, 可以使用户根据自己的经验及相关数据对菌类温室大棚进行喷淋、降温、遮阳、通风等操作, 还可以为农业专家提供研究性依据;视频监控可帮助工作人员远程管理菌类温室, 真正实现农业大棚的监测控制一体化。系统的结构框图如图1所示。
由于温度、湿度、光照的相互作用, 环境参数具有延时性和时变性的特点, 单个参数因子的调节受到其他被控对象的影响, 对一个因子的控制会影响到另一个因子参数的变化, 因此在建立专家系统和数据库的过程中, 面对温湿度、光照、CO2浓度等多方面数据采集, 需要采用多输出多输入的耦合控制过程, 采用模糊控制方法, 将设定值和检测值进行比较, 将偏差的变化率通过模糊决策得到模糊控制量, 最后经过处理作用于被控对象, 可以使控制系统在较短的时间内达到目标。
3 传感器节点模块
采集模块中的温湿度传感器采用有超快响应、抗干扰能力强的SHT10作为主芯片, 电源引脚之间可增加一个100 n F的电容, 用以去耦滤波。SCK用于微处理器与SHT10之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑, 因而不存在最小SCK频率。DATA三态门用于数据的读取。DATA在SCK时钟下降沿后改变状态, 并仅在SCK时钟上升沿有效。数据传输期间, 在SCK时钟高电平时, DATA必须保持稳定。为避免信号冲突, 微处理器应驱动DATA在低电平[5]。
本文采用的CC5230芯片基于TI的IAR5.3与ZigBee207-Zstack协议栈进行开发。CC2530是一个兼容IEEE802.15.4的片上系统, 支持专有的802.15.4市场以及ZigBee、Zig Bee PRO和Zig BeeRF4CE标准, 提供了101 d B的链路质量, 优秀的接收器灵敏度和健壮的抗干扰性, 四种供电模式、2个USART、12位ADC和21个通用GPIO。支持一般的低功耗无线通信。无线模块的整体框图如图2所示。
4 软件设计
4.1 模糊控制
H0和T0用来表示数据库预设定的最适宜湿度和温度, H和T分别是通过传感器返回来的实际湿度和温度值, 通过参数之间的关系建立参数方程:
eH与eT分别表示当前值与实际检测值之间的误差, X、Y为解耦参数, 其作用是消解耦合性。将输入的温湿度量通过比较得到偏差eH与eT, 通过量化转化为模糊量E, 一定范围内的模糊子集表;将实验得出对应的误差变化率ec H与e CT量化成EC[4];将专家经验知识建立成模糊控制规则表, 通过模糊规则进行推理可得出输入输出关系。通过输入输出关系可以得出对应的模糊控制量U。通过循环, 得到对被控对象的控制。需要注意的是当偏差较大时, 应控制对应量变化使偏差变小;当偏差较小时, 应防止系统振荡, 维持系统稳定。模糊控制系统的结构图如图3所示。
4.2 应用软件设计
Win CE6.0是微软公司开发的一种支持多种外设和网络系统的嵌入式操作系统, 其支持超过1 000个常用的Microsoft Win32API和一些附加的编程接口, 为用户提供全面的源代码, 可用于开发应用程序。Windows CE的开发过程可以分为:OAL、驱动、应用程序开发三个步骤。其中, OAL开发最基本的一步是板级支持包 (BSP) , Boot Loader在BSP开发中具有极为关键的地位。在驱动程序设计方面开发者通过Win CE提供的API函数直接可以实现硬件交互, 接口驱动程序实现的DLL接口直接提供给内核使用, 包括串口驱动, 模数转换驱动等等, 应用程序通过API直接对外设进行访问[7]。通讯方面主机应用程序是一个以Windows系统服务形式存在的服务程序, 传输节点以及上层应用都通过网络连接到服务程序上, 并通过服务程序进行通信, 设备与服务程序的通讯过程分为两个阶段。第一个阶段是与中间服务的通讯, 主要是与中间服务建立连接并完成设备类型的识别以及一些通讯参数的初始化, 第二个阶段需要有上层应用的配合, 如果有上层应用连接到服务, 则设备开始通过服务与上层应用进行通讯, 此时服务的功能是数据转发器, 协调上层应用和设备之间的通信, 不对数据进行处理。应用程序完成之后, 可以同时让设备与C/S架构的桌面程序和Web Service进行通信。
菌类温室控制系统界面为用户提供温室环境的实时参数, 用户可以通过实时显示对功能模块参数包括温度、湿度、光照等在内的参数进行系统配置。通过菌类温室控制系统的仪表动态界面、实时报表和远程监控, 部分界面如图5所示。用户可掌握温室的实际生产情况并提供异常实时报警设备控制, 如图4所示。
5 结论
本文设计了一种基于cortex A8平台的菌类温室控制系统, 以cortex A8为中央控制器, CC5230无线模块为前端传感器节点, 将现场数据进行汇总之后再传给嵌入式控制器, 同时可实现视频监控功能。通过大棚现场实验, 表明系统智能化程度高, 操作简便直观, 实现了农业自动化、集中化管理, 并且数据库的建立可为农业专家提供研究性依据, 系统还可用于其他领域当中, 应用前景广阔。
摘要:主要介绍了基于ARMv7架构的嵌入式系统在菌类温室大棚中的应用, 提出了基于cortexA8平台的菌类温室模糊控制系统的设计思想;将感知层采集的温度、湿度、CO2浓度等数据通过传输层利用ZigBee无线网络进行数据传输和节点通信, 最终在PC机和嵌入式系统开发板上实现数据的显示及汇总。工作人员参考专家数据库的参数, 通过人机界面控制现场设备, 从而进行相关环境参数的调节, 达到控制菌类温室的目的。
关键词:ZigBee,cortexA8,菌类温室,模糊控制
参考文献
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8.施工组织设计温室大棚 篇八
关键词:ZigBee;温室大棚;监测;自动控制
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2016)07-0027-04
近年来,新疆南部地区(南疆)设施农业发展较快,但设施农业主要以投资较少的塑料大棚为主,对南疆温差变化较大的恶劣气候条件适应性差,且自化程度较低,对农作物的生长环境的控制精度不高。目前,南疆农牧团场正积极向多参数检测的智能温室大棚种植模式发展。这种智能温室大棚综合各种先进的技术和设施,能够为农作物发育和生长创建良好环境,实现温室科学管理经营,充分展示设施农业的巨大优越性。
目前,南疆的智能温室大棚环境监测系统大多采用有线通信方式,需要进行大量布线,且线路复杂,工作可靠性差,需专人值守。为此,基于ZigBee无线通信技术设计智能监测系统,采用温室大棚环境监测无线传输方式,提高环境因子监测的技术水平,实现农作物生长环境的自动化控制,进而提高农作物生产的经济效益。
1 温室大棚环境自动化监测系统结构
ZigBee是一种短距离、低功耗的新型无线通信技术,为基于IEEE802.15.4标准的局域网协议。随着ZigBee技术的不断发展,其应用领域越来越广泛,将其应用于智能温室大棚进行信息传输成为必然趋势。智能温室大棚环境自动化监测系统的监测模式如图1所示。
本系统上位机采用PC机,其主要功能包括以下几个方面:1) 通过RS232串行接口与ZigBee网络关口节点建立通信,接收下位机传送的数据,与此同时向下位机发送指令;2) 对接收到的数据进行显示操作、解码并保存;3) 对系统之前的数据进行分析、处理及更新。
温室大棚环境自动化监测系统分为6大模块,详见图2。模拟信号采集模块包括前传感器、调理电路、模数转换电路;中央处理模块是整个系统的核心,主要负责数据处理和储存,对整个系统进行整合控制调配;开关输入输出控制模块;上位机通信模块主要用于和上位机(PC机)通信,采用ZigBee无线通信方式;人机接口模块主要为工作人员现场查看和修改各个参数提供方便,包括LCD显示屏和4×4矩阵键盘;EEPROM存储模块可以大容量存储温度、湿度、光强、CO2浓度等数据及工作参数。
图2 智能温室大棚环境自动化监测装置的模块
2 温室大棚环境自动化监测系统设计
2.1 硬件设计
环境自动化监测系统通过温湿度传感器、光照传感器和CO2传感器采集温室大棚内的环境信息,经系统的中央处理器处理后,输出结果被送到执行机构并显示相关信息,从而实现环境温度、湿度、光照强度和CO2浓度控制等一系列功能。该系统的总体硬件结构如图3所示。
2.2 软件设计
为便于连接和调试,软件设计采用模块化程序设计方法,将特定功能编成子程序,以调用子程序方式组成程序流。这样既可以做到修改和调试程序方便,又可以实现软件自诊断,从而使软件更容易理解和维护,为程序通用性、功能扩展可行性、软件资源共享性提供条件。整个程序主要由主程序和若干子程序组成,子程序主要包括温湿度测量模块、CO2及光照强度测量模块。人机接口模块包括键盘处理模块和显示模块。
将智能温室大棚近似看作一个矩形,将其平均分成8个部分并编号为A~H(如图4所示)。主程序运行时,首先显示第一个分区的温湿度、CO2浓度及光照强度,如果数值越限,则报警显示;同时,显示下一个分区的温湿度、CO2和光照强度值,并检查是否越限,以此类推,直到检测完所有分区。
智能温室大棚环境自动化监测系统主程序流程如图5所示。
本系统主要完成温室大棚环境因子数据采集与处理,以及与上位机之间进行通信。根据系统要求,系统对温室大棚内的温度、湿度、光照强度与CO2浓度信息进行采集,实现ZigBee检测节点与上位机间ZigBee无线通信,通过设置相关监测参数进行信息显示,具备实时信息输出、控制、功能自检等一系列功能。
3 温室大棚环境自动化监测系统仿真
通过对新疆生产建设兵团第一师十团花卉基地和温室大棚进行参观和调研,确定现代智能温室需要对大棚内的温度和湿度进行调控,使之保持在适当范围。但光照和CO2浓度只需检测和显示,不需要借助系统程序对其进行控制,原因为:1) 在白天光照充足的情况下,温室尽可能利用自然光照;白天光照不充足时,采用室内照明设施进行补光。2) 利用通风装置保持温室内的空气与大气接近,CO2浓度大约占大气浓度的0.03%。
鉴于上述原因,主要对温室大棚内的温度和湿度进行仿真。
3.1 Keil uVision4
采用Keil uVision4编写C语言程序,通过编译器进行编译、连接,最后将生成的机器码下载到单片机上。
Keil编译器是目前应用最广泛的单片机开发软件之一,为美国Keil Software公司开发的C语言开发系统。其提供一个完整的开发平台,包括宏汇编、C语言编译器、库管理、连接器和功能强大的仿真调试器,并通过集成开发环境将这些部分组合在一起。
3.2 Proteus电路仿真
Proteus软件用来对所设计的电路进行仿真,功能比较强大,可以对包括单片机在内的绝大部分元器件进行仿真。与此同时,可以把Keil编译、连接后生成的hex文件导入Proteus单片机中进行仿真。
3.3 系统仿真
打开Proteus ISIS,在Proteus ISIS编辑窗口中单击元件列表上的“P”按钮,添加元件及放置元件,可以得到对应界面;选择所需元器件后,对元器件进行重新布局,使之看起来比较清晰、所占面积比较小。如果需要移动某个元件或多个,单击其元件,待其颜色变红后,按下鼠标左键不放即可拖动元件。按照正确的方法将元器件进行合理排布及连线后,即可得到系统仿真结构图,如图6所示。
通过仿真进行系统环境自动化监测模拟演练,可以熟悉控制系统工作过程,有利于改进及提高控制精度,实现温室大棚环境自动化监测,减轻人工作业量。
4 结论
综合运用单片机技术、计算机控制技术、ZigBee无线通信技术设计一套以AT89C52为主控芯片的智能温室大棚环境自动化监测系统。该系统可以实现温室内各环境因子的实时监测和无线通信传输,便于大棚管理人员实时了解温室内的环境因子,并及时控制调整,为提高农作物产量提供技术支持。
参考文献
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