三(六)计算机控制系统――相关系统(催根基地)的建设

janeluo

2016-02-01

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< >三(六)计算机控制系统――相关系统(催根基地)的建设
计算机控制系统是实现环境优化的技术关键,各个系统的运行指令全由计算机来指挥,相当于整个基地管理的大脑中枢,具有强大的人工智慧功能,也具有精确的数据采集与控制功能。计算机系统的组成由以下三大部份组合而成。 A、传感器: 是控制系统中最为重要的部件,它犹如动物之感觉器官及触觉,能感知环境的变化,并把这种变化通过数据线传递给计算机,进行信号的转换,把化学或物理的信号转变为可参与运算与量化的数字数号,大多数传感器是把感应的变化信号先转换为电信号。 在催根过程中所涉的各项环境因子,相应地采用不同传感器,如空气温度、空气湿度叶片水膜分布、基质湿度、基质温度、基质EC值、光照强度、二氧化碳浓度等,这些传感器能对催根环境的变化进行实时在线的感应。生产上为了更为精确的采集与植物环境相关密切的微环境,通常把这些传感器进行集成,制作成类似于植物的感应叶片,把它叫智能叶片。 运用时把它置于离体材料或植株的附近,代表性地采集了周边相关的环境因子,这种信号是与植物相关紧密的微环境信号,在控制时不需对整个大棚空间的环境因子进行调节,所以更加节能,也叫微环境控制。传感器的准确无故障运行是整个系统运用的保证,一旦采集不准确或故障,都会影响控制的精确度,所以需对传感器进行定期的检查与校正。


B、执行部件: 传感器采集的信号只是作为计算机判断指令的信息输入量,经计算机运算后,发出执行之指令,这种以电信号输出的执行指令同样需以电启动为执行部件的设备去完成,从而形成了一个负反馈的开环控制系统。这些执行部件因系统执行任务不同而不同,如执行水份控制的弥雾系统则由水泵、电磁阀组成,控制光照及加温的则直接联接电开关即可,控制补气或进行气液混合的,则由气阀与气液混合泵组成。 这些执行部件都是需电启动的执行设备,由计算机发出的电信号需通过继电器部份放大后才可直接作用于执行部件,这又得在电信号输出端安装强电部份,以防计算机直接受强大电流冲击而受损。所以强电部份的继电器也是作为执行部份来完成开关的启与闭。 C、专家系统: 专家系统是基于计算机系统控制的核心,是系统的神经元,一切信号采集后都得通过它进行人工智慧功能的判断,没有它就称不上智能系统。用于农业生产的计算机智能系统是基于植物生长模式基础上所建立的数据库及逻辑推理,在半自然的环境下,智能系统需进行模糊控制,需建立非线性函数基础上的混沌控制,特别多变的综合因子作用于栽培环境时,光用线性控制是难以实现植物生长环境的科学模拟的。 催根过程中环境因子的控制就是基于植物非试管快繁专家模式基础上的改进,使用时较为方便,只需生产者选定植物类型与种类,一切温光气热等环境因子就自动输入作为运算参量,不过对具体的植物还可进行微调功能的结合,这样就如手机菜单式的使用方法,都能找到与模拟出任何一种植物相对适宜的环境参数。计算机按照这些参数进行控制,就实现了环境模拟的最优化,为植物不定根的发育创造了适宜的环境,使快速生根有了保障。
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