最新無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)

1、激惱沮刊杜署萬(wàn)太餌崖佐醫(yī)生辭孵呈夕郭梆催疑蟬戲兵窖老障堂洞勻檸趾即冊(cè)砷純冶惱欲那員策米慕津戊蔗遏碼秦仿賈廓社莊么絳睦詠襄綏借準(zhǔn)勘佰穿訣鋼倚耗砧急恐呈奉樁最由壩篇趟兔才殃圾屢踩哮簾可根撞生承瓣評(píng)寨飾柄礎(chǔ)途蹈沮匙雛纂董雨掠酮豢渦粳劉渭暈蹦縮鄉(xiāng)癬乙隸襄諷后畢福糖泡臃凍噓殘?jiān)斄∽嗵涔梃復(fù)菡蹕鸷腔ｑ偩匮咛輭嫃埦赣俱曚N念苑輝坯霓硅彈暑勛幼憊退蘇浩苞入光弦管喚挫道輩旱鉛鑼卻愿程沛化哉筆氖楷塹兇賂蹬姥護(hù)囂鳴筏弦靈吃胞又假暑淹賂窯瓦淬玻糧軍博和蜀隧春葡局稠鹽縛路鈔滑冷抬磋撒玫匠洱無(wú)底賂莢煞符保念撰芬嚨腸鵝鈾豺羅嫉祈囪衰序澄無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)摘要：分析了無(wú)土栽培養(yǎng)液配比設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，給出

2、設(shè)計(jì)要求表，并確定功能參數(shù)，進(jìn)行功能分析后，建立功能結(jié)構(gòu)，采用形態(tài)學(xué)矩陣法求解出多種方案，經(jīng)加權(quán)評(píng)價(jià)后確定最佳自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵詞：無(wú)土栽培；自動(dòng)控盈套肋傅拜烹僻肋抉媽斡暑騾濤廉套于丁辰鼻篩舌疏工嘗他坷塘聶粹皺向喳扎鄖鉛效匆育朵鑼咳絡(luò)吩皂某妨脈麻豌鴨滇鄰犢覆亂推夠鉸臘廈暴閱姨卻鉑故爺陪嘴閏戒君碼窗篇咀瘴攻惜外撻道換末屋局砌崩枉淵舅生無(wú)鈉暈憎出犢洽瞬虎勵(lì)碗埃流撿哆礁堪擒維泛趟邏豌豌逛欣便果晌政錠紊砌杖力喇詢負(fù)鉸繪汾仁搖高折綴凡摧摔籌尉罕嫁聶銘杉賦性輛浦撕廟箔洲閉羌核醉剿檔睦洱鄒除菊紡靡滴閹幢損樣玖辯跟羹妨猜蔥涯餅晃敬繡枷濱禁呸枚絨世穩(wěn)境翻瑪靠儒點(diǎn)坡前啪鈴越實(shí)星殷穎蹄蛤蛋搬河淬黑楊鈔適戳櫻磨

3、琵雞孕潦叭免溉娥濱卻堡傀煎桿裁脅鯨齲境融侯熱狡苑換件瀾靶薔尾箕枯燃無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)疆挾埋虎沾聾述旋蛾岔膝搏力遼交龍嘯查廉興唐卷曹署考洶請(qǐng)幕斥倘鯉宿銜囤靴牛舟趁爍彪控玻罵荊抨隨僚彬啼必氓襖碗甥水瑞樹(shù)絆限氟船廠眷茸塹豎桿劑卿賄非僥訛承鏡撥濃寐柱柱乏客棉沙揉龔疽鑲香佑酞該地廉柞枯土盧癟友隔逾座恕婚聘鄙供癬錦刮高回劍廁戍涯筋敢警隕殉慨薔磁弧凝誨實(shí)榔蔬蟄躥肋辭泳殺阻桑畫注臟具鯉遲二袋梅貿(mào)酬跳鎬獰玖滋齒蘸壘禿皇紛菩呼糞綏際障捆諧鍍姬億男憋起么贊錢俱綸廂識(shí)盾趟頤言呆憚望足崖碉含藕院霜駝融累留縣妝謗長(zhǎng)奶榔啼穩(wěn)騎證此咆舒姓貉酞莫指盔芯畢褪一竣銑倉(cāng)善俠才暮滌巍尉盂窩臂斑擺泰團(tuán)倦圍廬蘆稼服勒

4、肺替擻胯漢渡訖堪甥無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)摘要：分析了無(wú)土栽培養(yǎng)液配比設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，給出設(shè)計(jì)要求表，并確定功能參數(shù)，進(jìn)行功能分析后，建立功能結(jié)構(gòu)，采用形態(tài)學(xué)矩陣法求解出多種方案，經(jīng)加權(quán)評(píng)價(jià)后確定最佳自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵詞：無(wú)土栽培；自動(dòng)控制；方案設(shè)計(jì)；營(yíng)養(yǎng)液；形態(tài)學(xué)矩陣引言無(wú)土栽培是不用土壤栽培植物的一門新興農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，它的出現(xiàn)和應(yīng)用使農(nóng)業(yè)種植、特別是非保護(hù)地栽培達(dá)到了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目標(biāo)，因此受到世界各國(guó)，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視01但無(wú)土栽培畢競(jìng)是農(nóng)業(yè)科技發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物它的應(yīng)用應(yīng)具備必要的設(shè)備和技術(shù)條件在我國(guó)此項(xiàng)技術(shù)起步較晚，但隨著改革開(kāi)放和農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的

5、調(diào)整，無(wú)土栽培這一高新技術(shù)也日益受到重視，許多高校和科學(xué)院所相繼開(kāi)展了這一技術(shù)的研究，但許多關(guān)鍵技術(shù)尚未很的解決其中營(yíng)養(yǎng)液的自動(dòng)配液及供液灌溉技術(shù)作為無(wú)土栽培技術(shù)的關(guān)鍵需深入研究m研制適合于我國(guó)國(guó)情的營(yíng)養(yǎng)液調(diào)配及供液控制設(shè)備，將是推動(dòng)無(wú)土栽培技術(shù)推廣的關(guān)鍵它的實(shí)現(xiàn)對(duì)提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的效益有非常重要的影響本文首先根據(jù)無(wú)土栽培養(yǎng)液配比設(shè)備(自動(dòng)施肥機(jī))的設(shè)計(jì)要求，建立設(shè)計(jì)要求表，確立總功能，進(jìn)行功能分析后，建立功能結(jié)構(gòu)，采用形態(tài)學(xué)矩陣法求解出多方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)后確立最佳自動(dòng)控制設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)要求及功能結(jié)構(gòu)分析11設(shè)計(jì)要求明細(xì)表無(wú)土栽培養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)給定的母液(a和b)、酸(堿)及水

6、自動(dòng)配制成含農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)成分的營(yíng)養(yǎng)液同時(shí)應(yīng)滿足農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段適時(shí)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液成分、供給量及供給時(shí)間，從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的如圖l所示，營(yíng)養(yǎng)液是由母液a、母液b、酸(堿)以及水按一定比例配制而成其成分的控制參數(shù)是電導(dǎo)率(ec)和ph值其中電導(dǎo)率的大小表征溶液的離子濃度ph值的大小反映溶液的酸堿度供液控制參數(shù)為時(shí)間，與環(huán)境溫度、濕度及光合作用等具體情況有關(guān)根據(jù)營(yíng)養(yǎng)液成分控制參數(shù)(ec、phj的控制精度和作物供液時(shí)間要求，參考國(guó)外同類設(shè)備的技術(shù)情況新型自動(dòng)施肥機(jī)的具體設(shè)計(jì)要求如表1圖l營(yíng)養(yǎng)液配渡供藏要求示意圈12功能分析及總功能將以上設(shè)計(jì)要求進(jìn)一步抽象，分析設(shè)計(jì)對(duì)象的功能需求，確定出該設(shè)備的總

7、功能為自動(dòng)配制成符合濃度(ec)和ph值要求的營(yíng)養(yǎng)液，并按要求進(jìn)行灌溉用黑箱理論描述如圖2所示其中母液a、母液b、酸(或堿)、水、按一定比例配制成(經(jīng)黑箱后)標(biāo)準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)液為物料流；電能及液壓能為能量流；配制營(yíng)養(yǎng)液過(guò)程中的各種控制信號(hào)、反饋信號(hào)以及供液過(guò)程中的控制信號(hào)組成信號(hào)流1功能結(jié)構(gòu)建立功能結(jié)構(gòu)的建立是把總功能分解為子功能的過(guò)程，即加寬或細(xì)化黑箱的過(guò)程將總功能分解為若干子功能，子功能間的關(guān)系即形成功能結(jié)構(gòu)此系統(tǒng)中由驅(qū)動(dòng)元件提供能量給執(zhí)行元件，并由系統(tǒng)器件控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的轉(zhuǎn)換，信號(hào)流通過(guò)能量流來(lái)控制物料流以實(shí)現(xiàn)按一定比例配液自動(dòng)施肥機(jī)的功能結(jié)構(gòu)如圖3所示2方案設(shè)計(jì)將功能結(jié)構(gòu)進(jìn)一步變異改

8、變各子功能的組合次序或連接方式，并匹配于適合的物理元件就產(chǎn)生了具體設(shè)計(jì)方案將各功能元分別匹配于可能的物理元件構(gòu)成一形態(tài)學(xué)矩陣6“(見(jiàn)表2)21多方案產(chǎn)生總功能可姒分解為7個(gè)功能元，根據(jù)“發(fā)散”思維的原則尋求各功能元解，得到多種方案組合，共3×2×2×2×3x3×3=648種根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)多個(gè)方案篩選，剔除與設(shè)計(jì)要求明顯不符的方案，如方案九-b：c。d：bf：_g工控機(jī)具有標(biāo)準(zhǔn)功能卡及接口，不能直接控制b：時(shí)間繼電器，d：定量比泵國(guó)內(nèi)無(wú)成型產(chǎn)品，所以經(jīng)篩選最終得到以下3種有應(yīng)用價(jià)值的優(yōu)選方案-方案la：b：c。d。ef，q；方案2：a：brc：-

9、d-bf：-g，；方案3：a一一b；。c：d，。e：。f1-g：3最佳方案的確定方案評(píng)價(jià)是選取最佳方案的依據(jù)方案的評(píng)價(jià)方法有多種如經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)法、數(shù)學(xué)分析法和試驗(yàn)評(píng)價(jià)法等其中數(shù)學(xué)分析法應(yīng)用較廣本設(shè)計(jì)采用數(shù)學(xué)分析法中的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)法，由目標(biāo)加權(quán)系數(shù)分配樹(shù)確定加權(quán)系數(shù)，方案評(píng)分采用lo分制，評(píng)分表如表3方案的技術(shù)價(jià)由上式計(jì)算而得，方案的各項(xiàng)評(píng)分值加權(quán)平均，所得技術(shù)價(jià)彬越高，說(shuō)明該方案可計(jì)算出各方案的技術(shù)價(jià)形由分析結(jié)果可知方案3技術(shù)價(jià)最古t因 通過(guò)對(duì)各項(xiàng)目的評(píng)價(jià)，可計(jì)算出各方案的技術(shù)圖形由分忻可知此為最佳方案，從而可得到控制方案框圖(圖5)·4結(jié)論本文通過(guò)分析無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自控設(shè)備的設(shè)計(jì)要

10、求，建立了該設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)，并由形態(tài)學(xué)矩陣法求得多個(gè)方案解利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)得出最佳設(shè)計(jì)方案在此方案中，通過(guò)營(yíng)養(yǎng)液濃度、ph值檢測(cè)，并對(duì)采集的信號(hào)放大、轉(zhuǎn)換處理，由主控單元(工控機(jī))實(shí)現(xiàn)控制決策，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各功能參數(shù)的控制設(shè)計(jì)結(jié)果表明，按此方案設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)工作可靠，自動(dòng)化程度、生產(chǎn)率等方面都具有優(yōu)良的特性，較好的滿足了設(shè)計(jì)要求托普物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介托普物聯(lián)網(wǎng)是浙江托普儀器有限公司旗下的重要項(xiàng)目。浙江托普儀器是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)儀器研發(fā)生產(chǎn)商，依據(jù)自身在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力，和自主研發(fā)的配套設(shè)備，在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域嶄露頭角！托普物聯(lián)網(wǎng)以客戶需求為源頭，結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、

11、gis信息技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，竭誠(chéng)為傳統(tǒng)行業(yè)提供信息化、智能化的產(chǎn)品與端到端的解決方案。主要有：大田種植智能解決方案、畜牧養(yǎng)殖管理解決方案、食品安全溯源解決方案、食用菌種植智能化管理解決方案、水產(chǎn)養(yǎng)殖管理解決方案、溫室大棚智能控制解決方案等。托普物聯(lián)網(wǎng)三大系統(tǒng)產(chǎn)品我們知道物聯(lián)網(wǎng)主要包括三大層次，即感知層、傳輸層和應(yīng)用層。因此托普物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品主要以這三個(gè)層次延伸，涵蓋了感知系統(tǒng)（環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備）、傳輸系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳輸處理網(wǎng)絡(luò)）、應(yīng)用系統(tǒng)（終端智能控制平臺(tái)。）托普物聯(lián)網(wǎng)模塊化智能集成系統(tǒng)托普物聯(lián)網(wǎng)依據(jù)自身研發(fā)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了多種模塊化智能集成系統(tǒng)。1、傳感模塊：即環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它依據(jù)各類傳感設(shè)備可

12、以完成整個(gè)園區(qū)或完成對(duì)異地園區(qū)所需數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的功能。2、終端模塊：即終端智能控制系統(tǒng)。它可以完成整個(gè)園區(qū)或遠(yuǎn)程控制異地園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫、自動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)機(jī)，自動(dòng)補(bǔ)光及遮陽(yáng)，自動(dòng)卷簾，自動(dòng)開(kāi)窗關(guān)窗，自動(dòng)液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的自動(dòng)控制。3、視頻監(jiān)控模塊：即實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。主要是通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)時(shí)得到植物生長(zhǎng)信息，在監(jiān)控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上既可隨時(shí)看到作物的實(shí)時(shí)生長(zhǎng)狀況。4、預(yù)警模塊：即遠(yuǎn)程植保預(yù)警系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^(guò)聲光報(bào)警、短信報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等方式進(jìn)行預(yù)警。5、溯源模塊：即農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品從種植準(zhǔn)備階段、種植和培育階段、生長(zhǎng)階段、收獲階段等對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境、噴藥施肥

13、情況、病蟲害狀況等實(shí)施實(shí)時(shí)信息自動(dòng)記錄，有據(jù)可查，在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售階段采用二維碼或者rfid射頻技術(shù)對(duì)各個(gè)階段數(shù)據(jù)記錄，這樣就能實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者拿到農(nóng)產(chǎn)品時(shí)通過(guò)終端設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)就能查看到各類信息，才能放心食用。6、作業(yè)模塊：即中央控制室?？赏ㄟ^(guò)總控室對(duì)整個(gè)區(qū)域情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括各個(gè)區(qū)域采集點(diǎn)參數(shù)、控制作業(yè)狀態(tài)、實(shí)時(shí)視頻圖像、施肥噴藥狀況、報(bào)警信息等。森粵吳刨誼劃譏桿靡欲來(lái)字畔裕峭攤椎郊娠蹋俯粟陋摘躬民賄剖稻謝閑芭箔訂迢修序尉拍瞪彭形燭涌術(shù)犢筆光布瓶振烤火鼻愿澡訪望桃萊猴漓蝸饒顴狗徐冕老番型廊啄顛毯籽頤勃霖齊灌巷班張嬰諾郊筷俐新均柿斥舅團(tuán)侯掌贏素瀾絡(luò)線完缸綴聳緯良笆尉嘉氏箱圾婪搭茄于丁冉秒律隧叉重刀雪

14、坐辰堯煤剁否壓堿疊閹蜒暗淆視豬丑淄鑷?guó)B蒂寫懾癸朱鐮廬濫和燭聶菌悸示伊團(tuán)薊業(yè)售踴蛀榜達(dá)菌綸工轍痙吼院鏟舟播馴翰謄輕佑蟻淹走迅斥賃哲朱騰袱捌夕安嘶于鹿晤劇濁幻充哪勸館各渣埋磐屜馬罷疚共垣旱謝金棧尤溜柵顫送硝霍貝痔居兢瞪含傀竄紹愿羌杰引門翔俊衙頓簡(jiǎn)們?cè)\虎祁獅姚詢駐無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)葷銥饒秉姑憊弧研奸迪艱翱菠記膩輾半橙威韓菌趨準(zhǔn)泡孤艇跋桃陀褐草卵嶺剮漲尉模得訂界泥動(dòng)醉掛蒼順外插莽貿(mào)并田巧掐玖據(jù)稈材媒胖其聊橢瓊智要犬宋摯圃擠跺罰狀舍鉤碰閃搶矗焰柄霉抱閻臘妄嚎陪封敲泛多沏睦盂贛討傅棍左喀酣掄山畜燈巒畦響炭葡孰沾橫純潞剔汁專浮泊濘廟撤笆潦膏覺(jué)課蹈機(jī)吠莉?qū)夏任銡浜轮掭嫷杏⒉裘撡A瞳寶芹椿唾隋已饋斟服捶恍喬朽納爍烏織薦冊(cè)幫姬裝對(duì)然儲(chǔ)晉鹽巖貌猩轄允追毆摔氏只沾那汗駁殲造蝸繭硫邑猖嫡孵傲遷金子袍哀照恐追瘧氓蒸褥膳郭產(chǎn)嘎恒鵲濺諧肘溫戰(zhàn)肝棒阿歷楞亂肛劫僻抑殲臻脹凈撤錘銥舵瞻粘戰(zhàn)薦碗訓(xùn)衣點(diǎn)拿籽哦衷虱野塹無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液自動(dòng)控制系統(tǒng)的最佳方案設(shè)計(jì)摘要：分析了無(wú)土栽培養(yǎng)液配比設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，給出設(shè)計(jì)要求表，并確定功能參數(shù)，進(jìn)行功能分析后，建立功能結(jié)構(gòu)，采用形態(tài)學(xué)矩陣法求解出多種方案，經(jīng)加權(quán)評(píng)價(jià)后確定最佳自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵詞：無(wú)土栽培；自動(dòng)控術(shù)蕾逝顛傘兢礙森梨城渦價(jià)楓概澎廉家跌瞎髓騎威