Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕПЛИЦ . 9
1.1 Системы капельного полива 9
1.1.1Приготовление воды для полива и орошения 10
1.1.2 Узлы стабилизации pH (подкисление) 11
1.1.3 Узлы подогрева воды 13
1.1.4 Приготовление питательного раствора для капельного полива
14
1.2 Система полива и дозации удобрений. Примеры растворных
узлов (миксеров) 15
1.2.1 Растворные узлы для овощных и цветочных культур 15
1.2.2 Растворные узлы для полива салатных комплексов методом
гидропоники 18
1.2.3 Растворные узлы для полива рассадных комплексов методом
"прилив-отлив" 19
1.2.4 Растворные узлы для фермеров 21
1. 3 Система измерения параметров дренажа 23
1.3.1 Магистральный трубопровод и капельная оросительная сеть ..
26
1.3.2 Системы рециркуляции дренажа 26
1.3.3. Дезинфекция и повторное использование дренажа в поливе .. 27
1.4 Системы управления микроклиматом 29
1.4.1 Системы управления микроклиматом теплицы 29
1.4.2 Котельное оборудование 31
2 РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА УМНАЯ ТЕПЛИЦА 34
2.1 Выбор приборов и оборудования 34
2.1.1 Контроллер МИР-103 34
2.1.2 Датчик наружного освещения SLO320 42
2.1.3 Датчик содержания C02 в воздухе помещения с функцией
измерения влажностиSCD110 H 43
2.2 Разработка алгоритмов систем регулирования 44
2.2.1 Алгоритм вычисления объёма воды в резервуаре 44
2.2.2 Алгоритм добавления удобрений в объем воды в резервуаре в
нужной пропорции 45
2.2.3 Алгоритм вычисления реального температурного графика
здания 46
2.2.4 Разработка схем расположения оборудования эскизного
проекта 47
2.3 Методическая часть 49
2.3.1 Педагогический адрес 49
2.3.2 Учебный материал 49
2.3.3 Структурно логический анализ 54
2.3.4 Граф учебных элементов 55
2.3.5 Фонд оценочных средств 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЬЯХ ИСТОЧНИКОВ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 63
ПРИЛОЖЕНИЕ В 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 68
ПРИЛОЖЕНИЕ К 69
Теплица - это сооружение, имеющее светопропускающие стены и кровлю и предназначенное для выращивания различных растений в весеннеосенний период, когда погодные условия не позволяют снимать несколько урожаев за один год. В настоящее время существуют самые разные виды теплиц. По своей форме они бывают большими и маленькими, квадратными, прямоугольными, одно- или двухскатными и т. д. Каркасы могут быть изготовлены в виде шатра, арки, домика или иметь другую форму. Виды теплиц различаются и по размеру: бывают стандартными и нестандартными. Промышленные теплицы играют очень важную роль в сельскохозяйственной промышленности, благодаря им люди могут круглый год употреблять в пищу богатые витаминами овощи.
Любая теплица, в которой пришлось бы прикладывать минимум усилий для того, чтобы обеспечить растениям комфортные условия произрастания, должна отвечать следующим требованиям:
-автоматически должен поддерживаться внутри теплицы оптимальный температурный режим;
-полив растений должен выполняться своевременно и без участия человеческого фактора (дождевание или капельное орошение);
-возможность удалённого контроля и управления системами.
Автоматические системы проветривания и полива теплиц, активные способы сохранения экосистемы почвы давно уже никого не удивляют. Просто в полностью автоматизированной теплице все это работает в комплексе и показывает отличные результаты. Этим и отличаются подобного рода теплицы от привычного парника и оранжереи.
Все автоматизированные теплицы можно разделить на 2 вида: автономные и энергозависимые. Практически совершенные условия для роста овощных растений способны создать энергозависимые теплицы, в которых от электросети работает вся имеющаяся автоматика. Однако зависимость автоматики от электроэнергии может привести к потере драгоценного урожая в максимально короткие сроки. Зимой бывает достаточно для этого 1-2 ч. Такая ситуация вполне возможна, поскольку от сбоев в подаче электроэнергии никто не застрахован. К тому же существенно могут сказаться на бюджете затраты на оборудование и электричество.
Автономная автоматика работает от тепловой и солнечной энергии. Хоть она и с некоторым опозданием реагирует на изменение уровня температуры в теплице, но критически это бывает только при резких перепадах температурных режимов.
Объектом исследования является умная теплица.
Предметом исследования является разработка и эскиз умной теплицы, а также выбор оборудования для неё.
Цель - разработать систему автоматического управления оборудованием “умная теплица”.
Задачи:
• разработать алгоритмы управления и регулирования;
• выбрать электрооборудование;
• рассмотреть функциональную структуру и принципы работы автоматизированной теплицы.
В выпускной квалификационной работе на тему «разработка эскизного проекта умная теплица», были выполнены следующие задачи:
• изучены преимущества систем автоматического регулирования;
• выбраны схемы регулирования для теплицы;
• выбрано оборудование для автоматизации и контроля процессов теплопотребления и определено место его установки;
• для получения максимального эффекта от тепличного оборудования были спроектированы алгоритмы регулирования;
• разработана методическая составляющая проекта.
В качестве объекта автоматизации был взят за основу эскиз тепличного комплекса.
Значение умной теплицы в нашей жизни, так же как и её общественное значение трудно переоценить — это одна из альтернатив выращивания круглогодично сельскохозяйственных культур всей современной жизни.
Потребление чисто выращенных овощей и фруктов, без применения химикатов, человеком с каждым годом растет, в связи с этим разрабатываются и применяются технологии, которые заключаются в нахождении новых технологий для их круглогодичного выращивания, и безотходной переработкой.
Система автоматики регулирования процессов представляет собой систему из датчиков, во главе которых находится контроллер мир 103.
С помощью устанавливаемых датчиков идёт непрерывный контроль, который передаётся и анализируется в контроллере. С помощью контроллера, сигналы подаются на автоматику для поддержания нужных условий для культур.
