کنترل کامپیوتری شرایط محیطی گلخانه: قسمت اول- طراحی و پیاده سازی سیستم1

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیارگروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی دانشکده مهندسی بیوسیستم کشاورزی

2 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی

چکیده

 در این تحقیق ضمن طراحی، ساخت، و پیاده سازی یک سیستم کنترل و مانیتورینگ کامپیوتری برای گلخانه­، مدل، رفتار حرارتی، و رطوبتی درون گلخانه در شرایط مختلف جوی نیز بررسی شده است. برای آزمایش­های میدانی، یک گلخانه به مساحت 8 متر مربع (4´2 متر) طراحی و ساخته شد. برای پوشش گلخانه از دو لایه نازک پلاستیکی با ضخامت 200 میکرومتر استفاده شد. چندین سنسور، یک کنترلر، چندین عمل کننده، و یک سیستم پردازش و جمع آوری و ثبت داده عناصر اصلی این سیستم را تشکیل می دهند. چندین
عمل­کننده شامل سیستم­های گرمایشی، مه­پاش، آبیاری و تهویه و چهار سنسور دما و رطوبت داخل و خارج گلخانه نصب و اطلاعات آنها به واسطة یک میکروکنترلر از طریق پورت
RS232 به یک سیستم جمع آوری داده مبتنی بر یک کامپیوتر شخصی متصل شد. برای اجرای الگوریتم کنترل و نیز مانیتورینگ لحظه­ای اطلاعات، یک رابط گرافیکی کاربر طراحی گردید. برای ارزیابی میدانی کنترلر، سیستم طراحی شده همراه با کلیة تجهیزات مربوط به عمل کننده­ها و غیره در گلخانة مدل نصب و آزمایش­های میدانی متعددی در آذرماه 1382 در دانشکده کشاورزی کرج اجرا شد. این نتایج حکایت از عملکرد صحیح بخش­های مختلف سیستم، مانیتورینگ، و کنترل دارد. ضمناً کارایی سیستم برای تثبیت دما بسیار مطلوب و ثابت زمانی برای ثابت نگه داشتن دما در محدوه تنظیمی در حدود 10 دقیقه بود.

کلیدواژه‌ها


1-      Abdi, H. and Khoshkish, H. 2003. A review of Control technologies used in Greenhouses.  First Sci. Symp. on Survey of Structures and Automation of Greenhouses in Iran and Development Strategies, 2-3 June 2003, Mahallat: Iran, 53-57 (In Farsi).

2-      Ameur, S., Laghrouche, M. and Adane, A. 2001. Monitoring a greenhouse using a microcontroller-based meteorological data-acquisition system. Renewable Energy. Vol. 24, 19-30.

3-      Chalabi, Z. S., Bailey, B. J. and Wilkinson, D. J. 1996. A Real-Time Optimal Algorithm for Greenhouse heating. Computers and Electronics in Agriculture. Vol. 15, 1-13.

4-      Cox , S. W. R.  1997. Measurement and Control in Agriculture. Blackwell Science Ltd.

5-      Gates, R. S., Chao, K. and Sigramis, N. 1999. Fuzzy control simulation of plant and  animal environments. ASAE Annual  Int. Meeting, Canada ,  Paper No. 993196.

6-      Hoon Jae, S., Kyung Man, K. Kwang Hyun, K. and Weon Sik, H. 1995. A study on the automatic measurement and control system for greenhouse environment.RDA J. Agri. Sci. 37(2), 681-686.

7-      Jackson, H. A., and Darby, D. E. 2000. Greenhouse Ventilation. Canada Plan Service. M-6704, 9 p.

8-      Lipov, A. Yu. 1992. Intellectual real time control system for technological process in the greenhouse.Traktory-i-Sel'skokhozyaistvennye-Mashiny: Russia, No. 10-12, 12-16.

9-      Marhaenanto, B., and Singh, G. 2002. Development of a computer-based greenhouse  environment controller. World Congress of Computers in Agriculture and Natural Resources. Brazil , 136- 146.       

10- 

 مجله تحقیقات مهندسی کشاورزی/جلد 6 / شماره 23/ تابستان 1384                                                                                                         

 

 
Nelson, P.V. 2002. Greenhouse operation and management. 6th Edition, Prentice Hall, 704 P.

11-  Omid, M. 2004. Computer Control of Greenhouse Environment: design and building of model. University of Tehran: Iran, Technical Report No. 719-3-671, 30 p. (In Farsi).

12-  Seminar, K. B., Suhardiyanto, H. Tooy, D. Kozai, T. and Murase, H. 1998.Design and implementationofacomputer-basedcontrol system for greenhouse in  tropical regions.Proceedings 3rd IFAC-CIGR Workshop, Chiba: Japan, 43-48.

13-  Shafaei, A.  and Omid, M. 2005. A Computer-Based Control System for Greenhouse Environment: Part II - Design and Implementation of the System. J. Agri. Eng. Res., Vol. 6 (23), 21-39. (In Farsi- This Issue)

1-      Shafaei, A. 2003. Computer control of greenhouse climate: Design and development of a prototype. MSc. Thesis, University of Tehran: Iran, 145 p. (In Farsi).

2-      Sun, X. B. 1992. A study on the greenhouse environmental parameter classify control system by microcomputer. Trans. Chinese Soc. Agri. Eng., 8 (1), 72-77.

3-      Wagner S. W., Forcella, F. and Voorhees, W. B. 1999. Converting an existing greenhouse control system from pneumatics to PC. ASAE/CSAE Annual Int. Meeting. Ontario: Canada. Paper No. 995013.