文獻(xiàn)綜述

時間：2023-06-05 00:52:59 參考文獻(xiàn) 我要投稿

文獻(xiàn)綜述的范文

　　在學(xué)習(xí)、工作生活中，大家都經(jīng)常接觸到論文吧，論文是指進(jìn)行各個學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章。寫起論文來就毫無頭緒？下面是小編為大家收集的文獻(xiàn)綜述的范文，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計)文獻(xiàn)綜述范例

　　論文題目：溫室環(huán)境測控系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢

　　摘要：本文闡述了溫室環(huán)境測控系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展情況，包括從溫室誕生起，美國、日本、荷蘭等溫室測控技術(shù)發(fā)展比較先進(jìn)的國家在各自領(lǐng)域內(nèi)的研究成果，以及國內(nèi)引進(jìn)溫室技術(shù)后，各個高校及專業(yè)人員就自己擅長的方面進(jìn)行探索并取得一定的研究成果。其次淺談了溫室測控系統(tǒng)的發(fā)展前沿，即該領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如無線電監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS技術(shù)、遠(yuǎn)程溫室大棚控制系統(tǒng)等。最后具體講述了溫室測控中主要的影響因素，包括溫度、濕度、光照、CO2濃度，以及當(dāng)下比較適宜的處理辦法。

　　關(guān)鍵詞: 溫室環(huán)境測控;無線電監(jiān)控;遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　Greenhouse environment controling systems and its

　　development

　　Abstract : This paper said the development of the greenhouse environment control system at home and aborad , since the birth of greenhouse , United States , Japan , the Netherlands and other greenhouse monitoring and control technology more advanced countries in their respective areas of research , and after the introduction of greenhouse technology as well as domestic , various universities and professionals to explore their own good and have made certain aspects of the research results . Second ,on the forefront of the development of the greenhouse control system , such as radio control system , GPRS technology , remote control system of greenhouse and so on . Finally , Specific about the main factors of greenhouse monitoring and control , Including temperature, humidity , light , CO2 concentration and the more appropriate approach at present Keyword: greenhouse monitoring and control technology ; radio control system ; remote control system of greenhouse.

　　引言

　　目前，我國農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目標(biāo)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化新階段。而溫室作為現(xiàn)代化設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要產(chǎn)物，在國內(nèi)多數(shù)地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。溫室可以模擬成一個由人工智能監(jiān)測的半封閉生態(tài)系統(tǒng)，它可以避開外界種種不利因素的影響，人為控[1]制或創(chuàng)造適宜農(nóng)作物生長的氣候環(huán)境。由于溫室中各種環(huán)境因素是可以人為控制的，因此控制技術(shù)直接決定著溫室中農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

　　溫室測控系統(tǒng)一般包括三個模塊：環(huán)境信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和執(zhí)行模塊。在目前的測控系統(tǒng)中，環(huán)境因子的采集主要包括溫度、濕度、CO2濃度、光照強度、土壤濕度等。

　　1溫室環(huán)境測控在國內(nèi)外的發(fā)展

　　自二十世紀(jì)七十年代溫室誕生以來，各國對測控技術(shù)的研究越來越多，也越來越深入，逐步向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的方向發(fā)展[2]

　　1.1國外溫室技術(shù)發(fā)展概況

　　美國是最早發(fā)明計算機的國家，也是將計算機應(yīng)用于溫室控制和管理最早、最多的國家之一。美國開發(fā)的溫室計算機控制與管理系統(tǒng)可以根據(jù)溫室作物的特點和要求，對溫室內(nèi)光照、溫度、水、氣、化肥等諸多因子進(jìn)行自動調(diào)控，還可利用溫差管理技術(shù)實現(xiàn)對花卉、果蔬等產(chǎn)品的開花和成熟期進(jìn)行調(diào)節(jié)及控制。

　　在日本,作為設(shè)施農(nóng)業(yè)主要內(nèi)容的設(shè)施園藝建設(shè)相當(dāng)發(fā)達(dá),比如塑料溫室和其它人工栽培設(shè)施達(dá)到普遍應(yīng)用,設(shè)施栽培面積位居世界前列,蔬菜、花卉、水果等普遍實行設(shè)施溫室生產(chǎn)，并針對種苗生產(chǎn)設(shè)施的高溫、多濕等不良環(huán)境進(jìn)行了若干設(shè)施項目的研究[3],主要有設(shè)施內(nèi)播種裝置、苗接觸刺激裝置、苗灌水裝置和遮光裝置的開閉裝置、缺苗不良苗的檢測及去除和補栽裝置、CO2施肥裝置等方面的自動化研究[4]。

　　2002年，英國倫敦大學(xué)農(nóng)學(xué)院利用計算機遙控技術(shù)，可以觀測50km以外溫室內(nèi)的溫度、濕度等環(huán)境狀況并遠(yuǎn)程控制。另外針對CO2濃度對作物的影響這一點，溫室中通常安裝通風(fēng)機,攪動空氣使溫室中的CO2濃度一致[5]。

　　荷蘭園藝溫室發(fā)展較早,由于地處高緯度地區(qū),日照短,全年平均氣溫較低等不利于作物生長的氣候因素,因此集中較大力量發(fā)展經(jīng)濟(jì)價值高的鮮花和蔬菜,大規(guī)模地發(fā)展玻璃溫室和配套的工程設(shè)施并且全部采用計算機控制，大大提高了作物的產(chǎn)出及品質(zhì)要求。

　　現(xiàn)今隨著科技的不斷發(fā)展,國外溫室業(yè)正致力于高科技的廣泛應(yīng)用。遙測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制局域網(wǎng)已逐漸應(yīng)用于溫室的管理與控制中,近幾年各國溫度控制技術(shù)提出建立溫室行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并朝著網(wǎng)絡(luò)化，大規(guī)模，無人化的方向發(fā)展[6]。

　　1.2國內(nèi)溫室技術(shù)發(fā)展概況

　　國內(nèi)的計算機應(yīng)用開始于70年代中期,當(dāng)時主要用于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和計算。自70年代末起,我國陸續(xù)從美國、日本、荷蘭等國引進(jìn)了許多先進(jìn)的現(xiàn)代化溫室技術(shù),在借鑒及學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家高科技溫室技術(shù)的基礎(chǔ)上,我國農(nóng)業(yè)科研工作人員進(jìn)行了溫室內(nèi)部溫度、濕度、光照、CO2濃度等環(huán)境因子控制技術(shù)的綜合研究，在邊學(xué)習(xí)邊發(fā)展的道路上我國溫室技術(shù)也有了長足的進(jìn)步。

　　早期溫室技術(shù)引進(jìn)是1987年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院引進(jìn)了FELIXC 512系統(tǒng),并建立了全國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的第一個計算機應(yīng)用研究機構(gòu)[7]。到了90年代初期,計算機開始用于溫室的管理和控制領(lǐng)域。

　　2000年，金鈺研究了工業(yè)控制機IPC在自動化溫室控制中的應(yīng)用[8]。該研究是以工業(yè)控制機為核心采集環(huán)境信息，控制外圍設(shè)施執(zhí)行控制。實現(xiàn)了溫室的封閉環(huán)境控制，但該系統(tǒng)布線復(fù)雜,維護(hù)困難且成本過高。

　　2005年，杜輝等研究了基于藍(lán)牙技術(shù)的分布式溫室監(jiān)控系統(tǒng)[9]。該系統(tǒng)將藍(lán)牙技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合運用于溫室群的監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的可靠性、降低了數(shù)據(jù)傳輸過程中干擾。但由于藍(lán)牙技術(shù)本身的不成熟，與其他技術(shù)相結(jié)合以后會導(dǎo)致系統(tǒng)的紊亂，難以調(diào)控，顧該系統(tǒng)的實際應(yīng)用仍需要深入研究。

　　2007年，唐娟等研究了基于新型AVR單片機的溫室測控系統(tǒng)[10]。該系統(tǒng)把個體生產(chǎn)和規(guī)模化生產(chǎn)相結(jié)合，在單個溫室大棚生產(chǎn)實現(xiàn)智能自動化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)連棟溫室大棚的規(guī)�；a(chǎn)。

　　2008年，周茂雷，郭康權(quán)研究出了基于ARM7微處理器的溫室控制器系統(tǒng)[11]。該系統(tǒng)能通過AD算法實現(xiàn)溫室各路模擬量、開關(guān)量實時動態(tài)采集，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后定時保存并送出控制量。

　　2 溫室技術(shù)新型發(fā)展

　　現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)得到了極大的發(fā)展，利用不同的先進(jìn)科技創(chuàng)造了利于作物生長的溫室環(huán)境，下面講述了五種新型溫室技術(shù)。

　　2.1無線電監(jiān)控系統(tǒng)

　　隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,大棚數(shù)量的增多,有線監(jiān)測系統(tǒng)布線復(fù)雜、維護(hù)困難、不能任意增加節(jié)點等缺點就暴露出來了. 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一體化的無線收發(fā)芯片nRF905，該芯片體積小巧,外圍只需添加少量幾元件即可工作,而且編程簡單，可實現(xiàn)信息的無線傳輸, 以上位機為信息處理終端,構(gòu)成了溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng), 該系統(tǒng)具有無需布線、可以任意增減采集點、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低及組網(wǎng)方便等特點,因而具有較高的實用價值[12]

　　2.2 GPRS技術(shù)的應(yīng)用

　　GPRS (General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱，是一種基于GSM (Global System for Mobile Communications)系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)。同一無線信道又可以由多個用戶共享，只有當(dāng)某個用戶需要發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的時候才會占用信道資源，從而有效地利用了信道資源。監(jiān)控中心服務(wù)器通過GPRS 可以在移動狀態(tài)下使用各種采集到的信息數(shù)據(jù)，在移動通信服務(wù)商提供的GPRS業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建溫室大棚環(huán)境監(jiān)控信息數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化溫室控制信息采集點的無線數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控系統(tǒng)同時可以實現(xiàn)資料、指令的反向傳輸，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目[13]。的溫室大棚環(huán)境監(jiān)控中心也可以通過服務(wù)器來瀏覽各個溫室大棚的作物生長狀況。

　　2.3 基于CAN和Profibus總線的溫室分布式監(jiān)控系統(tǒng)

　　CAN(controller area network)總線是一種分布式實時控制系統(tǒng)的串行通信局域網(wǎng)[14-15],其信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu),具有傳輸時間短、受干擾的概率低、實時性強、性能好和可靠性高等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中的檢測和執(zhí)行機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。

　　Profibus總線的溫濕度分布式測控系統(tǒng)也和CAN總線的功能差不多。在現(xiàn)有的各種現(xiàn)場總線中, Profi2bus 總線占有很大的市場份額, 并提供了DP、PA3和FMS三種協(xié)議類型。

　　2.4 虛擬儀器的應(yīng)用

　　溫室大棚測量系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)過了模擬儀器、分立元件儀器、數(shù)字化儀器和智能化儀器,到現(xiàn)在發(fā)展到了虛擬儀器。虛擬儀器以計算機為核心組成的虛擬儀器平臺,可以通過不同的虛擬儀器軟件實現(xiàn)多種測試功能,能由虛擬儀器代替部分傳統(tǒng)的儀器硬件,并利用虛擬儀器強大的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析功能,進(jìn)行各種信息的處理，然后將結(jié)果送出顯示或控制調(diào)節(jié)機構(gòu),調(diào)節(jié)大棚的環(huán)境參數(shù)[16]。

　　2.5 遠(yuǎn)程溫室大棚控制系統(tǒng)

　　為實現(xiàn)農(nóng)民對大棚的簡捷控制,實現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收，遠(yuǎn)程溫室大棚控制系統(tǒng)顯然是一項值得研究和推廣的工程。該系統(tǒng)實時要求很高, 傳輸距離較遠(yuǎn), 對穩(wěn)定性以及抗干擾性的要求也很高, CC2Link造價低廉, 能滿足現(xiàn)場環(huán)境的通訊要求而成為主要的新型現(xiàn)場通訊方式，另外以太網(wǎng)實時、高速且傳輸距離較遠(yuǎn), 而成為主流的遠(yuǎn)程通訊方式。兩者相結(jié)合便實現(xiàn)了溫室大棚遠(yuǎn)程控制網(wǎng)[17]。

　　3 影響作物生長的各項因素及處理辦法

　　作物的生長發(fā)育，一方面取決于作物本身的遺傳特性，另一方面取決于外界環(huán)境條件。在生產(chǎn)上，則要通過優(yōu)良的栽培技術(shù)及創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件來控制生長和發(fā)育。

　　影響作物生長發(fā)育的主要環(huán)境條件包括：溫度(空氣溫度及土壤溫度)、光照(光的強度和光周期)、水分(空氣濕度和土壤濕度)、土壤(土壤肥力及土壤溶液的反應(yīng))、空氣(大氣及土壤中空氣的特性，CO2的含量，有毒氣體的含量)、生物條件(土壤微生物及病蟲害)等。下面就溫度、濕度、光照、CO2濃度這四方面進(jìn)行具體的論述。

　　3.1 溫度

　　作物的生長發(fā)育環(huán)境中以溫度最為敏感，也是最重要的。自然環(huán)境下，溫度在時間上隨

　　四級變化而周期變化，在空間上隨緯度和海拔的升高而降低。

　　另外在室內(nèi)的話，由于作物的茂密生長會使得溫度的空間變得比較復(fù)雜，實際上溫度的空間分布受室外氣候因子、室內(nèi)調(diào)控方式、植物群體結(jié)構(gòu)的綜合影響，空氣溫度不論在水平方向還是在垂直方向往往都不均勻。

　　處理辦法：

　　目前溫室的溫度調(diào)控主要包括增溫、保溫、降溫[18]。加溫有熱風(fēng)采暖系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、土壤加溫三種形式;保溫包括減少貫流放熱和通風(fēng)換氣量、增大保溫比、增大地表熱流量;降溫最簡單的途徑是通風(fēng).

　　3.2 濕度

　　適宜的空氣濕度和土壤濕度是溫室內(nèi)作物健康生長的重要條件。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，除了陰雨天以外，室內(nèi)午后過低的空氣濕度會導(dǎo)致作物發(fā)生光合作用的午休現(xiàn)象。

　　一般情況下，作物適宜的相對濕度是60%～80%。所以溫室內(nèi)空氣相對濕度的大小直接影響作物的光合作用，影響作物生產(chǎn)的質(zhì)量;另外，空氣濕度過大，作物植株也易于生病。

　　土壤濕度對植物的影響也很大，若溫室內(nèi)排水不良，灌水不當(dāng)，土壤滲水性不好，造成土壤水分過剩，使土壤中的氧氣減少，植物根部呼吸的水分減少，從而影響植物的水分代謝，阻滯植物的生長或者發(fā)生根部腐爛的情況[19]。

　　處理辦法：

　　除濕的方法有通風(fēng)換氣、加溫除濕、覆蓋地膜、使用除濕機、除濕型熱交換通風(fēng)裝置。加濕的方法包括噴霧加濕、濕簾加濕、溫室內(nèi)頂部安裝噴霧系統(tǒng)[20]。這幾種方法除了有加濕功能還可以達(dá)到降溫的功效.

　　3.3 光照強度

　　光照是作物生長發(fā)育的關(guān)鍵條件之一。沒有光照，就談不上植物的生長，光照不足，勢必影響植物的生長發(fā)育。

　　光照的強度直接影響到作物光合作用的強度。與室外相比較，室內(nèi)光明顯的差異表現(xiàn)在數(shù)量減少，光質(zhì)改變及光分布不均勻等三個方面，從而形成獨特的溫室光環(huán)境[21]。

　　處理辦法：人工調(diào)節(jié)大棚外部設(shè)施的方法來改變溫室內(nèi)的光照強度

　　(1)改變設(shè)施的透光率;

　　(2)應(yīng)用反光幕;

　　(3)人工補光;

　　(4)遮光。

　　3.4 CO2濃度

　　CO2是作物進(jìn)行光合作用的主要原料，蔬菜作物的產(chǎn)量90%～95%靠光合作用制造。在露天大田生產(chǎn)條件下，空氣中的CO2濃度為300ppm即 0.03%，一般能滿足光合作用的需要，但是在密閉的溫室中栽培蔬菜卻顯得嚴(yán)重不足，如果二氧化碳不足，盡管光照好，水分足，植物仍不能進(jìn)行旺盛的光合作用，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)積累少，作物生長衰弱，難以早熟高產(chǎn)。

　　處理辦法：增施CO2的方法一般采用兩種方式

　　(1)短時間通風(fēng);

　　(2)利用CO2發(fā)生器人工增施CO2;

　　小結(jié)

　　本文主要從溫室環(huán)境測控的起源及其發(fā)展等方面展開討論，對國內(nèi)外的溫室系統(tǒng)的各個階段的成果及不足之處都做了比較詳細(xì)的說明，相對國內(nèi)而言國外的技術(shù)比較成熟，而且在溫控的實施上也會因地域的差別而有所限制，其次簡述了幾項溫室測控的前沿技術(shù)，也綜合評價了這些技術(shù)的實用性，另外淺談了作物生長的影響因素及解決各種不利因素的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。主要是針對溫度、濕度、光照、CO2濃度這幾點的具體講述。

　　目前國內(nèi)的溫室測控系統(tǒng)主要依賴PC機、單片機等作為處理的核心，但運用起來往往對環(huán)境調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性低、可靠性差，且成本高，效率低等問題也會相繼出現(xiàn)。另外國內(nèi)外的控制系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方面還需要有重大改進(jìn)。

　　因此，實現(xiàn)成本低廉、控制效率高、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度高的溫室控制系統(tǒng)將是未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要解決的主要問題。

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